Tes Sirkuit Pendek dan Tes Sirkuit Terbuka Transformator

Uji Sirkuit Terbuka (Tanpa Beban) dan Sirkuit Pendek (Saat Beban) pada Transformator

Seperti yang telah kita lihat pada rangkaian ekivalen transformator, ada empat parameter utama;

• Resistensi yang setara (R₀₁ )
• Reaktansi ekivalen (X₀₁ )
• Resistensi kehilangan inti (R₀ )
• Reaktansi magnetisasi (X₀ )

Uji rangkaian terbuka dan hubung singkat dilakukan untuk menemukan parameter rangkaian, regulasi, dan efisiensi transformator. Pengujian ini dilakukan tanpa pembebanan aktual dari sebuah transformator. Oleh karena itu, pengujian ini dianggap sebagai metode pengujian tidak langsung.

Pengujian ini memberikan hasil yang lebih akurat dibandingkan dengan pengujian yang dilakukan pada transformator dengan beban penuh (metode langsung). Selain itu, tes ini lebih ekonomis karena konsumsi dayanya sangat sedikit. Dua pengujian dianggap sebagai metode pengujian tidak langsung;

• Uji rangkaian terbuka
• Uji hubung singkat

Uji Sirkuit Terbuka (Uji Tanpa Beban)

Uji sirkuit terbuka (alias Uji tanpa beban ) dilakukan untuk mengetahui rugi-rugi pada transformator seperti rugi-rugi inti (iron loss), arus tanpa beban (I₀ ), dan parameter rangkaian ekivalen tanpa beban (R₀ dan X₀ ). Pengujian ini dilakukan pada belitan primer atau belitan sekunder. Tetapi dalam kebanyakan kasus, pengujian ini dilakukan pada belitan tegangan rendah. Karena sulitnya mendapatkan tegangan tinggi di laboratorium dan arus yang melewati belitan tegangan tinggi sangat kecil. Jadi, mungkin sulit untuk mengukur pembacaan yang akurat.

Oleh karena itu, uji rangkaian terbuka dilakukan pada belitan tegangan rendah. Diagram koneksi eksperimental dari pengujian rangkaian terbuka pada transformator satu fasa ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, belitan primer (belitan tegangan rendah) disuplai oleh tegangan dan frekuensi pengenal (umumnya, suplai fase tunggal dari autotransformer). Dan gulungan sekunder tetap terbuka. Sekarang, voltmeter V₀ , ammeter I₀ , dan pengukur watt W₀ terhubung dalam gulungan primer.

Gulungan sekunder dijaga agar tetap terbuka. Oleh karena itu, arus yang melewati belitan sekunder adalah nol. Dan beban tidak terhubung. Oleh karena itu, arus yang melewati belitan primer adalah arus tanpa beban I0. Arus yang melewati belitan primer diukur dengan amperemeter yang memberikan nilai arus tanpa beban.

Tegangan suplai yang diberikan ke belitan primer adalah tegangan pengenal. Jadi, fluks yang dihasilkan pada inti transformator adalah normal. Dan fluks ini sama untuk semua kondisi pembebanan. Rugi besi yang dihasilkan pada trafo tergantung pada tegangan suplai dan frekuensi. Dalam pengujian ini, kami telah memberikan tegangan dan frekuensi suplai pengenal. Oleh karena itu, rugi-rugi besi atau rugi-rugi inti yang dihasilkan dalam pengujian ini adalah sama untuk semua beban.

Arus yang melewati belitan sekunder disuplai ke rugi besi dan rugi tembaga di belitan primer. Arus tanpa beban melewati belitan primer yang sangat kecil (2 sampai 5 persen dari arus beban penuh). Oleh karena itu, kita dapat mengabaikan rugi-rugi tembaga. Dan arus primer disuplai untuk rugi-rugi inti.

Watmeter terhubung ke belitan primer yang mengukur daya yang disuplai. Jadi, wattmeter menunjukkan kehilangan daya yang terjadi pada inti transformator. Dalam tes rangkaian terbuka, pembacaan instrumen adalah sebagai berikut;

Ammeter:arus tanpa beban I₀

Voltmeter:tegangan suplai pengenal V₁

Wattmeter:rugi-rugi besi atau inti P_i

Tabel Pengamatan

Tabel observasi uji sirkuit terbuka ditunjukkan di bawah ini.

Voltase suplai terukur V1	Arus tanpa beban I0	Kehilangan besi atau inti Pi
…..	…..	…..

Sekarang, kita dapat menemukan parameter rangkaian (R0 dan X0) menggunakan arus tanpa beban.

Daya tanpa beban W ₀ =V ₁ Saya ₀ Karena ₀ =Kehilangan zat besi

Komponen kerja arus tanpa beban;

Saya _K = Saya ₀ Karena ₀

Komponen magnetisasi arus tanpa beban;

Saya _M = Saya ₀ Dosa ₀

Sekarang, dari komponen kerja dan komponen magnetisasi, kita dapat menemukan resistansi dan reaktansi tanpa beban sebagai berikut;

Resistensi Tanpa Beban;

Reaktansi Tanpa Beban;

Uji Hubung Singkat (Uji Beban)

Uji hubung singkat (alias Uji beban ) dilakukan pada sisi tegangan tinggi dan sisi tegangan rendah dihubung pendek. Pengujian ini dapat dilakukan pada sisi tegangan rendah, tetapi pengujian ini membutuhkan hampir 5 sampai 7 persen dari tegangan pengenal. Di sisi tegangan rendah, tegangan ini cukup kecil dan memiliki kemungkinan kesalahan pengukuran. Selain itu, tegangan rendah (5 sampai 7 persen) dari sisi tegangan tinggi mudah tersedia di laboratorium. Oleh karena itu, akan lebih mudah untuk melakukan tes hubung singkat pada sisi tegangan tinggi.

Diagram skematik uji hubung singkat ditunjukkan pada gambar di bawah.

Biasanya, belitan tegangan rendah dihubung pendek menggunakan kabel tebal. Tetapi dalam beberapa kasus, ammeter dihubungkan untuk mengukur arus beban pengenal. Sebuah amperemeter, voltmeter, dan wattmeter dihubungkan pada sisi tegangan tinggi seperti pada gambar di atas. Di sini, kami menganggap belitan primer sebagai belitan tegangan tinggi dan belitan sekunder sebagai belitan tegangan rendah.

Gulungan tegangan tinggi disuplai oleh tegangan input yang dikurangi dari sumber suplai variabel. Tegangan suplai secara bertahap meningkat sampai arus primer beban penuh mengalir melalui belitan primer. Ketika arus beban penuh melewati belitan primer, dengan aksi transformator, arus yang mengalir melalui belitan sekunder adalah arus sekunder beban penuh.

Jadi, ammeter yang terhubung di sisi tegangan tinggi mengukur arus primer beban penuh. Voltmeter mengukur tegangan yang disuplai ketika arus beban penuh mengalir melalui belitan primer. Dalam kondisi ini, tegangan yang disuplai hampir 5 sampai 10 persen dari tegangan beban penuh. Karena tegangan input rendah, fluks yang dihasilkan di inti sangat rendah. Dan kerugian inti sebanding dengan kuadrat fluks. Oleh karena itu, kerugian inti sangat kecil sehingga dapat diabaikan.

Juga, arus yang melewati belitan adalah arus beban penuh. Jadi, rugi tembaga yang terjadi selama pengujian adalah rugi tembaga beban penuh normal. Dan wattmeter menunjukkan kehilangan tembaga beban penuh. Gulungan sekunder dihubung pendek. Jadi, tegangan sekunder (tegangan output) adalah nol. Oleh karena itu, seluruh tegangan primer digunakan untuk mensuplai penurunan tegangan total impedansi yang disebut sebagai sisi primer.

Perkiraan rangkaian ekivalen transformator pada pengujian hubung singkat ditunjukkan pada gambar di bawah.

Tabel Pengamatan:

VSC Volt	SayaSC Ampere	PC Watt
…..	…..	…..

Pembacaan instrumen pada uji hubung singkat adalah sebagai berikut;

• Ammeter:Arus primer beban penuh (I_SC )
• Voltmeter:Tegangan yang disuplai (V_SC )
• Wattmeter:Kehilangan tembaga beban penuh (P_C )

Kehilangan tembaga beban penuh;

KAMI _SC = Saya ² _SC Re ₀₁

Resistansi ekivalen transformator yang dirujuk ke primer;

Impedansi ekivalen dirujuk ke primer;

Reaktansi ekivalen disebut primer;

Faktor daya;