sumber tegangan tinggi arus bolak balik

13
LOGO Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik By Pipin Purwanto

Upload: pipinpurwanto

Post on 30-Jun-2015

483 views

Category:

Presentations & Public Speaking


4 download

DESCRIPTION

Sumber tegangan tinggi arus bolak balik

TRANSCRIPT

Page 1: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

LOGO

Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak BalikBy Pipin Purwanto

Page 2: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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

Page 3: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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.

Page 4: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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

Page 5: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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

Page 6: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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

Page 7: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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

=

Page 8: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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.

Page 9: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

Seri Resonan

Rangkaian Seri ResonanTegangan Output V0 = VexQ

DimanaVex = tegangan eksitasi dalam KVV0 = tegangan output dalam KVQ = faktor kualitas dari

rangkaian dalam resonansi

Page 10: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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 ,

Page 11: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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

Page 12: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

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)

Page 13: Sumber Tegangan Tinggi Arus Bolak Balik

LOGO