Download - Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik
LOGO
Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik
Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak BalikBy Pipin Purwanto
Contents
Menentukan Kapasitas Transformator Penguji1
Pembangkitan Tegangan Tinggi Dengan Rangkaian Resonansi Seri2
Seri Resonan3
Pengaruh Impedansi Beban Kepada Sifat Beban Rangkaian Resonansi Seri4
Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik Frekuensi Tinggi5
Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik
Rangkaian penguji Rangkaian Penguji Bertingkat
Syarat Dari Sumber Tegangan1. Mempunyai tegangan yang stabil tanpa ada fluktuasi
tegangan bila dibebani.2. Tidak ada gelombang harmonik akibat beban serni konduktor,
sebaiknya berbentuk sinus murni.3. Energi lebih baik berasal dari transformator yang
kapasitasnya besar guna meminimumkan efek dari beban pada transformator tersebut.
Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik
Rangkaian Pengganti Cascade Bertingkat
Transformator tingkat 1NcIc = Nt + NgIgNc = Jumlah lilitan eksitasi.Nt = Jumlah lilitan tegangan tinggiNg = Jumlah lilitan belitan
gandeng.
Pada transformator berlaku
Bila = maka Ne1.Ie1.Ve1 = Nt1.Ie1.Vt1 + Ng1.Ie1.Vg1
JadiIe1.Ve1 = Vt1.It1 + Vg1.Ig1
Sedangkan V.I = S (VA)Se1 = St1 +Sg1
Jadi Bila dalam susunan cascade terdapat 3 buah transformator maka perbandingan daya pada tingkat 1:2:3 adalah 3S : 2S : 1S.
Impedansi hubungan singkat untuk setiap belitan
pada masing masing transformator adalah
Xe = Impedansi belitan eksitasi
Xg = Impedansi belitan gandengan (coupling)
Xt = Impedansi belitan tegangan tinggi.
𝑉 𝑔1
𝑉 𝑒1
=𝑁 𝑔1
𝑁𝑒 1𝑑𝑎𝑛
𝑉 𝑡1
𝑁𝑒1
=𝑁𝑡 1
𝑉 𝑒1
Kapasitas Transformator Penguji
Pemilihan suatu transformator penguji ditentukan oleh kapasitas dari semua yang dianggap beban (Kapasitas dari beban dan alat pengukur lainya, semuanya dianggap beban).
P = V2.ɷ.Cb.109 (KVA)
DimanaP = Daya dalam KVAɷ = 2πfV = tegangan pengujian pada transformator penguji
dalam KVCb = Kapasitas dari seluruh beban.
Rangkaian pengganti dan transformator penguji
Bila nilai R0 ≤ ɷL0 maka nilai dari V2
menjadi
Pembangkitan Tegangan Tinggi Dengan Rangkaian Resonansi Seri
Rangkaian Resonansi Seri
Rangkaian Pengganti Resonansi Seri
Rangkaian Resonansi Seri disederhanakan
Keterangan L1 dan L2 induktansi bocor dari
transformator. R1 dan R2 tahanan dari belitan
transformator. L0 induktansi permagnetan. R0 tahan pengganti kerugian inti. La dan Lb reakotr yang dinilai
induktansinya dapat diubah. C kapasitas berbeban danterminal
rangkaian
Pembangkitan Tegangan Tinggi Dengan Rangkaian Resonansi Seri
Bila induktansi reaktor seluruhnya = Ln dan tegangan dari transformator adalah Vn dan kapasitansi seluruh rangkaian adalah maka rangkaian tersebut akan mencapai resonansi bila
X, = Xc atau ɷL = 1/ɷ C, maka:
ɷ =2πf ; fn = 1/2π√Ln.Cn
Nilai Ln diperoleh dari Ln = 1/ɷn.Cn
Bila tahanan dari belitan reaktor adalah kecil, R ≤ ɷ.Ln, maka nilainya dapat diabaikan, sehingga arus yang mengalir pada reaktor menjadi:
; ;
Dalam hal ini 2πfn =
Jadi
Bila kapisator dari rangkaian beban adalah sebesar Ct (tidak sama dengan Cn), maka frekuensi dari rangkaian tersebut adalah:
Jadi nilai frekuensinya berubah sesuai dengan nilai C dari beban
=
Keuntungan Menggunakan Cara Resonansi Seri
1.Gelombang output dapat dipertahankan dalam bentuk sinus murni.
2.Daya yang diperlukan untuk pengujian sangat kecil antara 5% s/d 10% dari daya yang diperlukan.
3.Tidak terjadi arka atau arus surja yang besar bila alat yang diuji mengalami kegagalan.
4.Untuk mendapat tegangan yang tinggi dapat disusun secara cascade.
5.Susunannya sederhana dan kokoh.
Seri Resonan
Rangkaian Seri ResonanTegangan Output V0 = VexQ
DimanaVex = tegangan eksitasi dalam KVV0 = tegangan output dalam KVQ = faktor kualitas dari
rangkaian dalam resonansi
Seri Resonan
Pada waktu terjadi percikan tegangan dari sistem jatuh akan turun, tegangan dari sistem yang terjadi resonansi ini akan turun sampai mencapai sama dengan tegangan transformator penguatan. Setelah api padam maka tegangan penyembuhan (recovery Voltage) dari sistem seri adalah
Vex = tegangan eksitasi (KV)T = waktu diukut dari permulaan padamnya apiɷ = faktor kualitas dari rangkaian resonansi seri
Nilai dari dapat diganti dengan menggunakan faktor jumlah cycle (N) dari terjadinya flashooer, f.t = N.
Tegangan penyembuhan Vo(t) dapat mencapai nilai 96% dari tegangan sebelum flashover pada saat πN/Q = 3 atau dengan kata lain bila N≈Q ,
Pengaruh Impedansi Beban Kepada Sifat Beban Rangkaian
Resonansi Seri
Rangkaian Pengganti Impedansi resonan Rangkaian terdiri dari bagian
induktif yang menampilkan induktansi dari reaktansi yang dapat diubah dan transformator penguatan dan bagian kapasitif yang menampilkan kepastian dari alat yang diuji, pembagi tegangan, kapasitansi bocor dari alat-alat yang terdapat pada rangkaian. masing masing bagian mempunyai tahanan kebocoran.
Faktor kualitas efektif adalah
Dimana Qe = faktor kualitas systemQl = factor kualitas dari bagian induktifQc = faltor kualitas dari bagian kapasitif
Sehingga
DimanaL = induktansi sebagian rangkaianC = kapasitas dari kapasitas rangkaianRl = tahanan induktansiRc = tahan seri kapasitansiDapat disederhanakan menjadi
Gambar kurva rangkaian resonansi seri
Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik Frekuensi Tinggi
Belitan Tesla dalam keadaan resonansi
Sumber tegangan tinggi dengan frekuensi diperlukan untuk menguji adanya ketidakrataan bahan yang terdapat pada isolator, terutama isolator yang terbuat dari porselin.Keuntungan menggunakan transformator ini adalah:
1. Transformator ini tidak menggunakan inti besi, sehingga menghemat biaya dan bentuknya lebihkecil.
2. Outltut gelombangnya adalah sinus murni.3. Tegangan naik secara perlahan dan pada
pengujian dengan surja hubung tidak akan merusak.
4. Tegangan didistribusikan merata pada belitan karena belitan dibagi menjadi beberapa unit yang disusun bertumpuk.
Analisa yang lebih sederhana untuk kumparan TESLA dapat dilakukan dengan memperhitungkan bahwa energy yang disimpan pada rangkaian primer yaitu pada kapasitor C1 ditransfer ke kapasitor C2 melalui gandengan magne. Bila w1 adalah energy yang disimpan pada C1 dan W2 adalah energy yang disimpan pada c2 dan bila efesiensi dari transfornator adalah h maka
W1 = 1/2C1V12=ŋ(1/2C2V2
2)
LOGO