Modul ke: Latihan Soal dan Quiz II Modul ini menjelaskan latihan soal tranformator dan quiz II Fakultas TEKNIK Ima Rochimawati, ST. MT Program Studi Teknik Elektro www.mercubuana.ac.id
Latihan Soal : 1. Perbandingan lilitan primer dengan lilitan sekunder sebuah transformator adalah 4:10. Jika kuat arus primer 5 ampere, berapakah kuat arus sekunder? Penyelesaian: Diketahui: N P : N S = 4 : 10, I P = 5 A. Ditanyakan: I S =? I S = (N P / N S ) x I P I S = (4/10) x 5 I S = 2 A Jadi kuat arus sekundernya 1 Ampere.
2. Sebuah trafo digunakan untuk menaikkan tegangan AC dari 12 V menjadi 120 V. Hitunglah kuat arus primer, jika kuat arus sekunder 0,6 A dan hitunglah jumlah lilitan sekunder, jika jumlah lilitan primer 300. Penyelesaian: Diketahui: Vp = 12 V Is = 0,6 A Vs = 120 V Np = 300 Ditanya: I P =...? dan Ns=...?
Jawab: Vp/Vs = Is/Ip Ip = (Vs/Vp) x Is Ip = (120 V/12 V) x 0,6 A Ip = 6 A Vp/Vs = Np/Ns Ns = (Vs/Vp) x Ns Ns = (120 V/12 V) x 300 Ns = 3000 Jadi, kuat arus primernya 0,6 A dan kumparan sekunder terdiri atas 3.000 lilitan.
3. Sebuah transformator dihubungkan dengan PLN pada tegangan 100 V menyebabkan kuat arus pada kumparan primer 10 A. Jika perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder 1 : 25, hitunglah tegangan pada kumparan sekunder dan kuat arus pada kumparan sekunder. Penyelesaian: Diketahui: Vp = 100 V Ip = 10 A Np : Ns = 1 : 25 Ditanya: Vs =...? dan Is=...?
Jawab: Vp/Vs = Np/Ns Vs = (Ns/Np) x Vp Vs = (25/1) x 100 V Vs = 2.500 V Np/Ns = Is/Ip Is = (Np/Ns) x Ip Is = (1/25) x 10 A Is = 0,4 A Jadi, tegangan sekundernya 2.500 V dan kuat arus sekundernya 0,4 A.
4. Sebuah trafo arus primer dan sekundernya masing-masing 0,8 A dan 0,5 A. Jika jumlah lilitan primer dan sekunder masingmasing 100 dan 800, berapakah efisiensi trafo? Jawab: Diketahui: I p = 0,8 A N p = 1.000 I s = 0,5 A N s = 800 Ditanya: η =...?
Penyelesaian: η = (I s x N s / I p x N p ) x 100% η = (0,5 A x 800/ 0,8 A x 1000) x 100% η = (400/ 800) x 100% η = 0,5 x 100% η = 50% Jadi, efisiensi trafo sebesar 50%.
5. Sebuah trafo tegangan primer dan sekundernya 220 V dan 55 V. Jika kuat arus primer 0,5 A dan kuat arus sekunder 1,5, berapakah efisiensi trafo? Jawab: Diketahui: I p = 0,5 A V p = 220 V I s = 1,5 A V s = 55 V Ditanya: η =...?
Penyelesaian: η = (I s x V s / I p x V p ) x 100% η = (1,5 A x 55 V/0,5 A x 220 V) x 100% η = (82,5 W/ 110 W) x 100% η = 0,75 x 100% η = 75% Jadi, efisiensi trafo sebesar 75%.
6. Suatu transformator fasa tunggal 20 kva, 3300/440 Volt mempunyai tahanan 2,5 ohm pada sisi tegangan tinggi dan 0,046 ohm pada sisi tegangan rendah. Hitung jatuh tagangan di tahanan dan rugi-rugi tembaga pada beban penuh? Jawaban: Tahanan total transformator pada sisi 440 Volt = 0,046 + (440/3300) 2 x 2,5 ohm = 0,09044 ohm Arus beban penuh pada sisi 440 Volt = 20 x 1000 = 45,5 Ampere 440
Jadi, jatuh tegangan di tahanan = 45,5 x 0,09044 = 4,11502 Volt Rugi rugi tahanan pada beban penah = (45,5) 2 x 0,09044 = 187,23341 Watt
7. Flux masimal pada inti dari trafo 60 H2 sebesar 3,76. 106 maxwell. Trafo tersebut mempunyai lilitan primer sebesar 1320 dan lilitan sekunder 46. hitung tegangan induksi pada primer dan sekunder trafo. Jawab Dik : F = 60 Hz Np = 1320 Ns = 46 = 3,76. 10 6
Dit : a. Ep b. Es Jawab a. Ep = 4,44. f. Np.. 10-8 = 4,44. 60. 1320. 3,75. 10 6. 10-8 = 1322196,48 x 10-2 b. Es = 4,44. f. Ns.. 10-8 = 4,44. 60. 46. 3,75. 10 6. 10-8 = 46076,5 x 10-2
8. Trafo step down dari 2300 Volt menjadi 230 Volt dengan daya 750 Kva & 60 Hz resistans & reaktans dari belitan : R1 = 0,093 Ω X1 = 0,28 Ω R2 = 0,0093 Ω X2 = 0,0028 Ω Trafo bekerja dengan beban penuh, tentukan : a. Arus primer & sekunder b. Impedans belitan primer & sekunder c. Jatuh tegangan pada belitan primer & sekunder d. Tegangan insuksi pada belitan primer & sekunder e. Perbandingan trafo
QUIZ 2 1. Sebuah trafo memiliki efisiensi 75%. Tegangan inputnya 220 V dan tegangan outputnya 110 V. Jika kuat arus primer yang mengalir 2 A, berapakah kuat arus sekundernya? 2. Trafo ideal 1 fase mempunyai 200 lilitan pada belitan primer dan 100 lilitan pada sekunder. Jika belitan primer dihubungkan dengan sebuah tegangan 200 volt & arus beban sekunder 20 A hitung : A. Arus primer B. Arus sekunder
3. Trafo step down dari 2300 Volt menjadi 230 Volt dengan daya 750 Kva & 60 Hz resistans & reaktans dari belitan R1 = 0,093 Ω X1 = 0,28 Ω R2 = 0,0093 Ω X2 = 0,0028 Ω Trafo bekerja dengan beban penuh, tentukan : a. Arus primer & sekunder b. Impedans belitan primer & sekunder c. Jatuh tegangan pada belitan primer & sekunder d. Tegangan insuksi pada belitan primer & sekunder e. Perbandingan trafo f. Perbandingan tegangan trafo
4. Gambarkan rangkain ekuivalen transformator beserta parameter-parameternya? b. Jelaskan mengenai parameter-parameter yang ada pada rangkain ekuivalen tersebut. c. Apa itu regulasi trafo? d. Apakah itu effisiensi trafo? e. Bagaimana cara meningkatkan effisiensi suatu trafo? 5. Jelaskan Rugi-rugi daya pada transformator!
Daftar Pustaka : [1] Kulkarni, S.V., Kaparde, S.A, Transformer Enginering Design and Practice, Indian Institute of Tecnology, Bombay Mumbai, India, 2004. [2] Dasar Teknik Tenaga Listrik.Yogyakarta, Rijono,Yon (2002). [3] Kadir, Abdul Transformator, Jakarta: PT. Elex Media Komputindo,(2000). [4] Zuhal, Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya, Edisi Kelima, Penerbit Gramedia, Jakarta, 1995.
Terima Kasih Ima Rochimawati, ST. MT