1. Jika tegangan sekunder transformator saat kondisi beban penuh (full load) adalah sebesar 220 V dan regulasi tegangannya adalah sebesar 5,63%, hitunglah tegangan sekunder transformator tersebut saat kondisi tanpa beban (no load).
Penyelesaian:
Berdasarkan data pada soal, tegangan sekunder transformator saat kondisi tanpa beban dapat dihitung sebagai berikut.
$$VR = \frac {V_{2NL} - V_{2FL}} {V_{2FL}}$$
$$5,63\% = \frac {V_{2NL} - 220\hspace{0.1cm}V} {220\hspace{0.1cm}V}$$
$$0,0563 = \frac {V_{2NL} - 220\hspace{0.1cm}V} {220\hspace{0.1cm}V}$$
$$0,0563 \times 220\hspace{0.1cm}V = V_{2NL} - 220\hspace{0.1cm}V$$
$$12,39\hspace{0.1cm}V = V_{2NL} - 220\hspace{0.1cm}V$$
$$V_{2NL} = 12,39\hspace{0.1cm}V + 220\hspace{0.1cm}V$$
$$V_{2NL} = 232,39\hspace{0.1cm}V$$
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, diketahui bahwa tegangan sekunder transformator saat kondisi tanpa beban adalah sebesar 232,39 V.
2. Transformator 24 kVA, 2400/240 V, 50 Hz memiliki parameter rangkaian ekivalen yang diamati dari sisi primernya sebagai berikut.
Re1 = 8 Ω
Xe1 = 24 Ω
Rc1 = 20 kΩ
Xm1 = 15 kΩ
Jika transformator tersebut beroperasi dengan beban penuh (full load) dan faktor dayanya adalah sebesar 0,86 lagging, hitunglah regulasi tegangannya.
Penyelesaian:
Rasio a transformator dapat dihitung sebagai berikut.
$$a = \frac {2400\hspace{0.1cm}V} {240\hspace{0.1cm}V} = 10$$
Vektor I2 transformator dapat dihitung sebagai berikut.
$$\vec {I_{2}} = \frac {24000\hspace{0.1cm}VA} {240\hspace{0.1cm}V} \angle {- cos^{-1}\hspace{0.1cm}(0,86)}$$
$$\vec {I_{2}} = 100\angle {- 30^{\circ}}\hspace{0.1cm}A$$
Berdasarkan kedua hasil perhitungan tersebut, vektor Ip transformator dapat dihitung sebagai berikut.
$$\vec {I_{p}} = \frac {{I_{2}}} {a}$$
$$\vec {I_{p}} = \frac {100\angle {- 30^{\circ}}\hspace{0.1cm}A} {10}$$
$$\vec {I_{p}} = 10\angle {- 30^{\circ}}\hspace{0.1cm}A$$
Vektor V2' transformator dapat dihitung sebagai berikut.
$$\vec {V_{2}'} = a \times {\vec {V_{2}}}$$
$$\vec {V_{2}'} = 10 \times 240\angle {0^{\circ}}\hspace{0.1cm}V$$
$$\vec {V_{2}'} = 2400\angle {0^{\circ}}\hspace{0.1cm}V$$
Berdasarkan kedua hasil perhitungan tersebut, vektor V1 transformator dapat dihitung sebagai berikut.
$$\vec {V_{1}} = \vec {V_{2}'} + \left (\vec {I_{p}} \times \left (R_{e1} + jX_{e1}\right )\right )$$
$$\vec {V_{1}} = 2400\angle {0^{\circ}}\hspace{0.1cm}V + \left (10\angle {- 30^{\circ}}\hspace{0.1cm}A \times \left (8\hspace{0.1cm}\Omega + j24\hspace{0.1cm}\Omega\right )\right )$$
$$\vec {V_{1}} = 2400\angle {0^{\circ}}\hspace{0.1cm}V + \left (10\angle {- 30^{\circ}}\hspace{0.1cm}A \times 25,298\angle {71,565^{\circ}}\hspace{0.1cm}\Omega\right )$$
$$\vec {V_{1}} = 2400\angle {0^{\circ}}\hspace{0.1cm}V + 252,98\angle {41,57^{\circ}}\hspace{0.1cm}V$$
$$\vec {V_{1}} = 2594,72\angle {3,71^{\circ}}\hspace{0.1cm}V$$
Regulasi tegangan transformator dapat dihitung sebagai berikut.
$$VR = \frac {V_{1} - V_{2}'} {V_{2}'}$$
$$VR = \frac {2594,72\hspace{0.1cm}V - 2400\hspace{0.1cm}V} {2400\hspace{0.1cm}V}$$
$$VR = \frac {194,72\hspace{0.1cm}V} {2400\hspace{0.1cm}V}$$
$$VR = 0,0811$$
$$VR = 8,11\%$$
Berdasarkan hasil perhitungan di atas, diketahui bahwa regulasi tegangan transformator adalah sebesar 8,11%.
Komentar
Posting Komentar