Rangkaian Equivalen Transformator

Transformator merupakan suatu peralatan listrik yang digunakan untuk mengubah energi listrik bolak-balik dari satu level tegangan ke level tegangan yang lain. Dapat menaikkan, menurunkan atau hanya untuk mengisolasi sistem satu dengan yang lainnya. Transformator terdiri atas sisi primer dan sisi sekunder. Keduanya terhubung dengan inti besi. Dalam kondisi ideal, tanpa rugi-rugi, perbandingan lilitan antara keduanya merupakan perbandingan tegangan antara kedua sisinya.
Namun pada kenyataannya, daya masukkan tidak pernah sama dengan daya keluaran. Terdapat rugi-rugi yang terjadi di inti besi dan lilitan. Rugi-rugi tersebut terjadi akibat histerisis, arus eddy, resistansi belitan dan fluks bocor. Dari pengetahuan tersebut, transformator dapat dimodelkan dengan rangkaian elektrik seperti di bawah ini:

Disimplisikafi menjadi,

Dimana,

Req = Rp + (Np/Ns)^2 . Rs

Xeq = Xp + (Np/Ns)^2 . Xs

Setelah kita memahami, rangkaian pengganti ini, kita dapat menentukan nilai Req, Xeq, Rc dan Xm dengan pengujian rangkaian tanpa beban dan hubung singkat. Yang diukur adalah daya (Watt), tegangan (V) dan arus (I) di sisi primer.

___________________________________________

Uji Rangkaian Terbuka l Uji Hubung Singkat

___________________________________________

Voc l Vsc

Ioc l Isc

Poc l Psc

• Uji Rangkaian Tanpa Beban

Dari pengujian ini, kita mendapatkan nilai Rc dan Xm. Nilai Rc dan Xm jauh lebih besar dibandingkan Req dan Xeq. Karena drop tegangan lebih signifikan terjadi di Rc dan Xm. Sehingga didapat rangkaian untuk tanpa bebean,

Yang pertama kali kita hitung adalah lYcml dan Power Factor dari data yang diambil.

lYcml = Ioc / Voc

PF = cos(pi) = Poc / (Voc . Ioc)

Dimana,

Ycm = (1 / Rc) + j (1 / Xm)

= lYcml cos(pi) + j lYcml sin (pi)

Sehingga didapat,

Rc = 1 / ( lYcml cos(pi) )

Xm = 1 / ( lYcml sin(pi) )

• Uji Hubung Singkat

Tegangan di sisi sekunder pada hubung singkat relatif kecil. Sehingga drop tegangan di Rc dan atau Xm sangatlah kecil, dapat diabaikan. Oleh karenanya, tegangan yang didapat merupakan tegangan di Zeq. Dapat dijelaskan melalui rangkaian saat hubung singkat sebagai berikut,

Pertama-tama kita hitung terlebih dahulu lZeql dan PF.

Zeq = Vsc / Isc

PF = cos(pi) = Psc / (Vsc . Isc)

Dimana,

Zeq = Req + j Xeq

= lZeql cos(pi) + j lZeql sin(pi)

Sehingga didapat,

Req = lZeql cos(pi)

Xeq = lZeql sin(pi)