yunia

TUGAS 1TEKNIK TENAGA LISTRIK

Nama : Yunia Arbiyanti Affandi NRP : 1110121021Pengampu : Bapak Ainur Rofiq

PRODI TEKNIK ELEKTRONIKA DEPARTEMEN ELEKTROPOLITEKNIK ELEKTRONIKA NEGERI SURABAYA 2013

Soal 1

Transformator satu fasa mempunyai data parameter sebagai berikut :

B=2,4 Wb/m2 V1=2200 volt V2=220 volt

P=1500 Watt f=50 Hz perbelitan menghasilkan 10 volt

Tentukan :

a. Gambar lengkap rangkaiannyab. Angka transformasic. Jumlah belitan primer dan sekunderd. Luas penampang inti transformatore. Fluksi maksimumf. Arus sekunder dan arus primerg. Impedansi beban

Jawab:

a. Gambar rangkaian

b. a= v2/v1

=220/2200

=0,1

c. N1 = V1.(1/10 Volt )= 2200 V .(1/10 Volt)= 220 Lilitan PrimerN2 = V2.(1/10 Volt)= 220 V.(1/10 Volt)=22 Lilitan Sekunder

d. A = V1/(4,44 x f x B x N1) = 2200/(4,44 x (50) x (2,4) x (220)) = 0,0188 m2

e. ϕ max = B x A = (2,4) x (0,0188) = 0,045 Wbf. I2=P2/V2

=1500/220=6,82 A

g. P2 =I2 x R 1500=V2 x (V2/Rbeban) 1500=220v x (220v/Rbeban) Rbeban= 4400/1500=2,933 ohm

2200

Soal 2

Sebuah transformator satu fasa diberi sumber dan dibebani mempunyai data parameter sebagai berikut:

V sumber =220 volt, angka transformasi=0,2, dibeban 500 watt dan power faktornya 0,8 lagging. Rugi total trafo 2,5% dari beban. Tentukan :

a. Gambar rangkaian lengkapb. Tegangan, arus dan impedansi bebanc. Daya semu dan daya reaktifd. Daya input transformator dan efesiensie. Arus input

Jawab :

a. Rangkaian lengkap

b. VS= ?a=

V S

V 1

0.2=V S

220V 2=220×0.2=44volt

IP = ?Ps=V s×I s500=44×I s

I s=50044

I s=11.36 AV p

V s

=I sI p

22044

=11.36I p

I p=11.36×44

220IP=2.27 A

Z=V S

2

P

Z= 442

500

c. Daya SemuP=V . I .cos φ (Rumus daya aktif 1 fasa) = 500 cos 0P = 500 Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Semu (S)0.8=500

SS=625wattDaya reaktif 1 fasaQ=V . I . sinφ¿500. sin 0

d. Daya Input TrafoDaya Input=Pp=V p×I P (Rumus daya aktif 1 fasa) = 220 x 2.3 AP = 506watt

Soal 3

Transformator daya satu fasa dan trafo tersebut difungsikan sebagai trafo step down mempunyai data parameter sebagai berikut :

B=1,4 Wb/m2 v1= 4400 volt v2= 220 volt

Beban R1=50 ohm dan R2=50 ohm diparalel lalu diseri R3=75 ohm f=50 Hz, perbelitan menghasilkan 3 volt. Tentukan :

a. Gambar rangkaian lengkap dan angka transformasib. Jumlah belitan primer dan sekunderc. Luas penampang inti transformatord. Fluksi maksimume. Arus sekunder dan arus primerf. Daya beban

Jawab :

a. Rangkaian percobaan dan angka transformasi

Angka transformasi (a) = v2/v1

=220/4400

=0,005

b. N1 = V1.(1/3 Volt )= 4400 V .(1/3 Volt)= 1466,67 Lilitan PrimerN2 = V2.(1/3 Volt)= 220 V.(1/3 Volt)=73,33 Lilitan

c. A = V1/(4,44 x f x B x N1) = 4400/(4,44 x (50) x (1,4) x (1466,67)) = 0,009 m2

e. I2=P2/V2 =484/220=2,2 Aa=I1/I2=V2/V1I1=a x I2=0,05 x 2,2 =0,11 A

d. ϕ max = B x A = (1,4) x (0,009) = 0,0126 Wb

f. P2=V2 x I2=V2 x (V2/Rbeban)=220v x (220v/100 Ohm)=484 Watt

Soal 4

Sebuah transformator satu fasa mempunyai jumlah belitan primer 400 belitan dan belitan sekunder 1000 belitan, luas penampang inti trafo sebesar 60 m2, jika belitan primer dihubungkan sumber 520 volt dengan beban RL= 100 ohm, tentukan :

a. Angka transformasib. Tegangan yang terinduksic. Kerapatan fluksi dan fluksi maksimumd. Daya beban dan arus bebane. Apabila trafo mempunyai kerugian 2% dari beban tentukan daya input dan arus inputf. Gambar rangkaian lengkap

Jawab :

a. Np = 400 Ns = 1000

a=N 2

N 1

a=1000400

a=2.5

b. Vs = ?V P

V s

=NP

N S

520V S

= 4001000

V S=520×1000

400V S=1300Volt

c. Asumsi f = 5KHzFluksi Maksimal

ϕmaks=V p

4.44×NP×f

¿ 520

4.44×400 x5000×10−8

ϕmaks=¿5855.85

kerapatanϕ=ϕmaksA

kerapatanϕ=5855.8560

kerapatanϕ=¿97.59

d. V S=1300

I S=V S

RS

I S=1300100

I s=13 A

P=V . I¿1300.13P=16900watt

e. Pp = 16900wattRugi= 2% x PpRugi=2% x16900 Rugi=338watt

e. PP+∑Rugi=V P×I

17238=520× I

I=17238520

I=33.15 A

Soal 5


Vs = 220 volt, a=0,1. beban 100 watt dan rugi trafo=2,5 watt, tentukan :

a. Gambar rangkaian lengkapb. Tegangan sekunder dan arus sekunderc. Daya input dan arus inputd. Efesiensi transformator

Jawab :

a. Gambar rangkaian

b. Vs = 220a=

V s

V p

0.1=220V p

V p=220×0.1

V p=22volt

PS=V S×I S100=220× I SI S=0.45 A

c. V s

V p

=I pI s

22022

=I p

0.45I p=4.5 A

Pp=22×I PPp=22×4.5

Pp=¿99 wattd. η=

PSPP+∑Rugi

×100 %

η= 10099+2.5

×100 %

η=98.5 %

Soal 6

Transformator daya satu fasa dan trafo tersebut difungsikan sebagai trafo step up mempunyai data parameter sebagai berikut :

Daya beban 1500 watt dan arus beban 12 A, angka transformasi 5 dan rugi trafo 5% dari beban. Tentukan :

a. Gambar rangkaian lengkapb. Tegangan sekunder dan tegangan primerc. Rugi transformatord. Daya input dan arus inpute. Efesiensi transformator

Jawab :

a. Gambar rangkaian

e. η=PS

PP+∑Rugi×100 %

η= 15001500+75

×100 %

η=95 %

b. Ps = Vs x Is

1500watt = Vs x 12

V s=1500

12

V s=125volt

a=V s

V p

5=125V p

V p=125

5

c. Pp = 1500wattRugi= 5% x PpRugi=5% x1500 Rugi=75watt

d.V p

V s

=I sI p

25125

=12I p

I p=125×12

25

I p=1500

25

IP=60 A

Pp=V P×IPPP=25×60

Soal 7


Daya beban 1200 watt dan arus beban 6A. angka transformator 4 dan rugi trafo 1,2% dari beban. Perbelitan menghasilkan 0,25 volt, luas penampang inti trafo sebesar 50 m2 dan kerapatan fluksi=1,5 Wb/m2, tentukan :

a. Gambar rangkaian lengkapb. Tegangan sekunder dan tegangan primerc. Rugi transformatord. Daya input dan arus inpute. Efesiensi transformatorf. Jumlah belitan primer dan sekunderg. Fluksi maksimum

Jawab :

a. gambar rangkaian

g. Φ = Kerapatan Fluksi x Luas PenampangΦ = 1,5 Wb/m x 50 m² = 75 Wb

c. rugi Transformator

P2 X Rugi = 1200 W X 1,2% = 14,4 W

d. Daya Input :P1 = V1 x I1

P1 = 50 V x 24 A = 1200 WArus Input:a = I1/I2

4 = I1/6 AI1 = 4 x 6 A = 24 A

e. η = 100% - Rugi Trafo η = 100% - 1,2% = 98,8 %

f. N1 = V1/Vlilitan = 50/0,25 V = 200N2 = V2/Vlilitan = 200/0,25 V = 800

b. Tegangan Sekunder:P2 = V2 x I2

1200 W = V2 x 6 AV2 = 1200/6 = 200 V

Tegangan Primer:a = V2/V1

4 = 200 V/ V1

V1 = 200/4 = 50 V

Soal 8


B=1,8 Wb/m2 v1= 2200 volt v2= 220 volt f= 50 Hz

Beban R1=50 ohm dan R2=50 ohm diparalel lalu diseri R3=100 ohm, perbelitan menghasilkan 1,5 volt.

Tentukan :

a. Gambar rangkaian lengkap dan angka transformasib. Jumlah belitan primer dan sekunderc. Luas penampang inti transformatord. Fluksi maksimume. Arus sekunder dan arus primerf. Daya beban

Jawab :

a. Gambar rangkaian

b. N1 = V1.(1/1,5 Volt )= 2200 V .(1/1,5 Volt)= 1466,67 Lilitan PrimerN2 = V2.(1/1,5 Volt)= 220 V.(1/1,5 Volt)=146,67 Lilitan

c. A = V1/(4,44 x f x B x N1) = 2200/(4,44 x (50) x (1,8) x (1466,67)) = 0,00375 m2

e. I2=P2/V2 =387,2/220 =1,76 Aa=I1/I2=V2/V1I1=a x I2

d. ϕ max = B x A = (1,8) x (0,00375) = 0,0067 Wb

f. P2=V2 x I2 =V2 x (V2/Rbeban) =220v x (220v/125 Ohm) =387,2 Watt

Soal 9


Daya beban 1000 watt dan arus beban 10 A serta power faktornya 0,8 lagging. Anka transformasi 2 dan rugi trafo 2,5% dari beban, tentukan :

a. Gambar rangkaian lengkapb. Daya semu dan daya reaktif bebanc. Tegangan sekunder dan tegangan primerd. Rugi transformatore. Daya input dan arus inputf. Efesiensi transformatorg. Tuliskan rumus tegangan induksi pada sisi primer dan sekunderh. Tentukan impedansi beban transformator tersebut

Jawab :

a. Gambar rangkaian

b. Daya SemuP=V . I .cos φ (Rumus daya aktif 1 fasa) = 1000 cos 0P = 1000Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Semu (S)0.8=1000


c. Tegangan Sekunder:P2 = V2 x I2

1000 W = V2 x 10 AV2 = 1000/10 = 100 V

Tegangan Primer:a = V2/V1

2 = 100 V/ V1

V1 = 100/2 = 50 V

d. rugi Transformator

P2 X Rugi = 1000 W X 2,5% = 25 W

e. Daya Input :P1 = V1 x I1

P1 = 50 V x 24 A = 1200 WArus Input:a = I1/I2

2 = I1/10 AI1 = 2 x 10 A = 20 A

f. η = 100% - Rugi Trafo η = 100% - 2,5% = 97,5 %

h. P2 =I22 x R 1000=V2 x (V2/Rbeban) 1000=100v x (100v/Rbeban) Rbeban= 10000/1000=10 ohm

g. rumus teg induksi primer

E1 = V1 - (I1 x Z1)

Rumus teg induksi sekunder

E2 = V2 + (I2 x Z2)

Soal 10


Rating trafo 2000 VA B= 2 Wb/m2 v1= 2000 volt v2= 200 volt

Beban setengah beban penuh dan power factor 0,85 lagging, rugi trafo 125 watt.

F=50 Hz dan perbelitan menghasilkan 1,2 volt. Tentukan :

a. Gambar rangkaian lengkap dan angka transformasib. Jumlah belitan primer dan sekunderc. Luas penampang inti transformatord. Fluksi maksimume. Daya semu, daya aktif dan daya reaktif bebanf. Arus beban dan impedansi bebang. Efesiensi dan arus primer

Jawab :

a. Gambar rangkaian


=200/2000

=0,1


c. . A = V1 / (4,44 x f x B x N1) =2000 / (4,44x50x2x1467)

e. Daya SemuP=V . I .cos φ (Rumus daya aktif 1 fasa) = 2000 cos 0P = 2000Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Semu (S)0.8=2000


d. ϕmax = B x A = 2 wb/m2 x 3,07 x 10-3 =6,14 x 10-3Wb

f. I2 = rating trafo / v2 =2000 / 200 =10 AZbeban= V2 / I2

g.

η=PS

PP+∑Rugi×100 %

η= 200020000+125

×100 %

=0,0994 %

Soal 11


Rating trafo 10000 VA B= 3,2 Wb/m2 v1= 1100 volt v2= 110 volt

Beban setengah beban penuh dan power factor 0,78 leading, rugi trafo 175 watt.

F=50 Hz dan perbelitan menghasilkan 1,5 volt. Tentukan :

a. Gambar rangkaian lengkap dan angka transformasib. Jumlah belitan primer dan sekunderc. Luas penampang inti transformatord. Fluksi maksimume. Daya semu, daya aktif dan daya reaktif bebanf. Arus beban dan impedansi bebang. Efesiensi dan arus primer

Jawab :

a. Gambar rangkaian


=110/1100

=0,1


c. A = V1 / (4,44 x f x B x N1) = 1100 / (4,44x50x3,2x733) = 0,00211 m2

e. Daya SemuP=V . I .cos φ (Rumus daya aktif 1 fasa) = 200 cos 0P = Faktor Daya = Daya Aktif (P) / Daya Semu (S)0.8=❑

SS=wattDaya reaktif 1 fasaQ=V . I . sinφ¿ . sin 0

d. ϕmax = B x A = 3,2 wb/m2 x 0,00211

= 0,00676 Wb

f. Is = rating trafo / V2

= 10000 / 110

= 90,91 A

Z beban= V2 / I2

= 110/90,91=1,21 ohm

g.

η=PS

PP+∑Rugi×100 %

η= 200020000+125

×100 %

=0,0994 %

yunia

Documents