KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/1

Objektif Am : Mengetahui dan memahami prinsip binaan, prinsip kendalian, aruhan saling, fungsi pengubahan voltan dan arus, penjanaan d.g.e.; kehilangan-kehilangan serta cara-cara mengurangkannya; takrifan nisbah pengubah untuk voltan, arus, dan lilitan gelung; dan jenis pengubah seperti auto, fasa, dan arus serta kegunaannya.

Objektif Khusus : Di akhir unit ini, anda sepatutnya dapat:

Menerangkan prinsip kendalian pengubah dan kepentingannya Menyatakan bahawa fungsi pengubah adalah untuk menaik atau menurunkan voltan Menghuraikan dengan ringkas prinsip pembinaan pengubah. Menerangkan bahawa pengubah dikendalikan berdasarkan aruhan saling. Menerangkan bahawa perubahan arus adalam gelung primer (utama) mengaruh d.g.e. dalam

gelung sekunder. Menyatakan kehilangan-kehilangan di dalam pengubah serta cara-cara mengurangkannya. Mentakrifkan dan menerangkan nisbah pengubah untuk voltan, arus, dan lilitan gelung. Menyatakan bahawa d.g.e. teraruh adalah: e = 4.44 Bmax ANf volt. Menyenaraikan dan menerangkan dengan ringkas jenis pengubah seperti auto, fasa, arus dan

kegunaannya. Mengenalbeza sebuah pengubah sebenar berdasarkan kehilangan besi, kehilangan rintangan

belitan dan regangan bocor. Menafsirkan ketentuan pengubah. Menjelaskan objektif bagi ujian litar buka, litar pintas dan ujian berbeban. Menerangkan tatacara bagi menjalankan ujian litar buka, litar pintas dan ujian berbeban. Mengira kecekapan dan pengaturan voltan bagi ujian litar buka, litar pintas dan ujian

berbeban.

TRANSFORMER

OBJEKTIF

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/2

Rajah 15.0 Menunjukkan beberapa saiz pengubah.

15.0 Pengubah

Pengubah (transfomer) adalah merupakan sebuah alat static yang menghubungkan dua litar elektrik yang mana fungsinya adalah untuk menaik dan menurunkan nilai voltan atau arus A.U. Sekiranya ia direkabentuk untuk berkendali dalam mod voltan tetap, ia dikenali sebagai pengubah voltan dan seandainya ia direkabentuk untuk berkendalian dalam mod arus-tetap, ia akan dikenali sebagai pengubah arus. Tetapi hanya analisis bagi mod yang pertama sahaja iaitu pengubah voltan yang akan kita bincang dalam unit ini. Unit ini juga akan menerangkan dengan lebih dekat mengenai teori dan asas kendalian bagi pengubah satu fasa. Rajah 15.0 menunjukkan beberapa saiz dan bentuk pengubah.

15.1 Prinsip Kendalian dan Kepentingan Pengubah

Prinsip kendalian pengubah adalah mengubah kuantiti elemen elektrik (khususnya voltan dan arus). daripada satu nilai kepada satu nilai yang berlainan, samada menaikkan atau merendahkan. Dengan kata lain pengubah menjadi alat utama untuk menggandingkan kesemua bahagian dalam satu sistem elektrik besar yang menggunakan pelbagai aras voltan.

PENGUBAH

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/3

Dalam sistem penghantaran kuasa, bekalan kuasa daripada penjana akan dinaikkan (dengan pengubah peninggi) ke aras voltan talian penghantaran, manakala pada penghujung talian penghantaran, nilai voltan akan diturunkan lagi (dengan pengubah penurunan) secara berperingkat dan akhirnya kepada satu nilai voltan piawai yang sesuai untuk pengagihan kepada pengguna akhir. Konsep penukaran ini menyumbang kelebihan dalam sistem penghantaran kuasa elektrik, kerana dalam pemindahan suatu nilai kuasa tertentu, voltan tinggi membawa arus yang rendah dan seterusnya mengalami kehilangan yang rendah.

Dalam aspek pengagihan, dengan mengubah kadar voltan, maka penyesuaian bagi peralatan elektrik seperti motor, lampu, pemanas, dan sebagainya dapat dilakukan dengan sempurna. Pengubah juga digunakan untuk mengawal voltan bagi litar elektronik yang voltannya 6 volt atau 12 volt.

15.2 Binaan Pengubah

Pengubah secara amnya dibina daripada satu teras besi (core) yang dililitkan dengan dua gelung. Teras diperbuat daripada cantuman kepingan besi dengan ketebalan lebih kurang 0.35 hingga 0.7 mm, yang ditebatkan antara satu keping dengan yang lain. Tujuan teras yang berbentuk kepingan adalah untuk mengurangkan kehilangan arus pusar (eddy current). Manakala gelung adalah dawai pengalir dengan saiz garispusat tertentu yang dibentuk sebagai gelung. Kedua-dua gelung ini mempunyai aruhan saling yang tinggi. Jika gelung primer atau utama (primary coil) disambungkan kepada bekalan AU sebagai punca masukan, arus akan mengalir dalam gelung dan mewujudkan fluks ulangalik di dalam teras (core), di mana kebanyakan fluks ini akan merangkai gelung sekunder (secondary coil) sebagai punca keluaran yang disambungkan kepada beban elektrik.

Np NsBekalan

Primer, VpBekalan

SekunderVs

Garisan fluks

Gelung SekunderGelung Primer Teras

Rajah 15.1 Binaan Pengubah

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/4

15.1 Peranan utama pengubah adalah ____________ kuantiti elemen elektrik seperti _____________ dan ______________.

15.2 Pengubah berperanan ________________ kesemua bahagian satu system elektrik besar yang menggunakan kepelbagaian aras voltan dan arus.

15.3 Dalamsistem penghantaran, aras voltan akan ______________ terlebih dahulu sebelum disalurkan kepada talian penghantaran menggunakan pengubah ________________.

15.4 Kelebihan penggunaan voltan tinggi dalam system penghantaran kuasa adalah menggunakan arus yang ________________, maka kehilangan yang dialami adalah ________________.

15.5 Secara amnya pengubah mempunyai satu ______________ dan dua _______________.

15.6 Apakah tujuan teras yang dibina berbentuk kepingan?

15.7 Jika arus mengalir melalui gelung primer ____________________ akan terhasil dalam teras dan seterusnya akan merangkaikan _______________ yang bertindak sebagai punca keluaran.

15.8 Rajah 1 menunjukkan sebuah pengubah asas namakan bahagian-bahagian yang di tandakan dari 7.8.1 hingga 7.8.8 :

_________ _______

____________

___________________________

______________

Rajah 1 Binaan pengubah

7.8.2

7.8.1

7.8.37.8.4

7.8.5

7.8.67.8.7 7.8.8

UJIKAN KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA…! SILA SEMAK JAWAPAN ANDA

PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/5

SYABAS!!! KERANA ANDA TELAH MENCUBA

15.1 (i). Mengubah

(ii) Voltan(iii) Arus

15.2 (i) Menggandingkan

15.3 (i) Dinaikkan(ii) Peninggi

15.4 (i) Rendah(ii) Rendah

15.5 (i) Teras besi(ii) Gelung

15.6 Untuk mengurangkan kehilangan arus pusar

15.7 (i) Fluks ulangalik(ii) Glung sekunder

15.8 Sila rujuk kepada Rajah 7.2 Binaan Pengubah – modul unit 7/3

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/6

15.3 Aruhan Saling

Mari kita mengimbas kembali prinsip asas kearuhan saling. Apabila fluks daripada satu gelung memotong gelung bersebelahan yang lain (atau berganding secara magnet), d.g.e. teraruh di dalam gelung kedua, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 15.2 Mengikut Hukum Lenz, d.g.e. teraruh di dalam gelung kedua membina fluks yang melawan fluks asal daripada gelung pertama. Oleh itu, d.g.e. teraruh dirujuk sebagai kearuhan saling. D.g.e. aruhan saling boleh ditakrifkan sebagai d.g.e. yang teraruh dalam satu gelung yang disebabkan oleh perubahan arus dalam gelung bersebelahan.

Rajah 15.2 Aruhan Saling

Rajah 15.3(a) menunjukkan simbol grafik yang digunakan untuk gelung dengan kearuhan saling, juga dikenali sebagai gelung terganding. Diperhatikan dua gelung yang dililitkan pada teras besi mempunyai dua garisan pugak di antara dua gelung dalam simbolnya (rajah 15.3(b)), manakala gelung yang tidak mempunyai teras fizikal akan dianggap mempunyai teras udara, di mana simbolnya hanyanya dua gelung berhampiran sahaja.

Rajah 15.3(a)Gelung terganding

beteraskan udara

Rajah 15.3(b)Gelung terganding berteraskan

besi (atau pengubah)

I

e

Garisan fluks yang terhasil oleh gelung A akan mengaruh gelung B melalui teras udara

Gelung BGelung A

M

G

PENGUBAH

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/7

Persamaan berikut menghubungkan kearuhan saling dengan voltan teraruh dan kadar tukaran arus:

Prinsip aruhan saling berlaku dalam pengubah, di mana fluks yang terhasil dalam gelung primer akan teraruh ke gelung sekunder bukan melalui teras udara tetapi melalui teras besi, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 15.2. Oleh itu simbol pengubah adalah serupa dengan symbol yang terganding berteraskan besi , seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 15.3(b). Simbol pengubah ditunjukkan dalam Rajah 15.4.

Rajah 15.4 Aruhan Saling dalam pegubah

Nisbah Pengubah (Transformer Ratio)

Nisbah pengubah adalah perbandingan antara elemen-elemen primer dan sekunder. Rajah 15.5 menunjukkan elemen-elemen primer dan sekunder, dan hubungan

Np NsVp Vs

Garisan fluks yang terhasil oleh gelung primer akan mengaruh gelung sekunder

melalui teras besi

Gelung SekunderGelung Primer

di mana: I = arus mengalir dalam gelung primerM = angkatap aruhan saling

d.g.e. = d.g.e. yang teraruh dalam gegelung sekunder.

……………………………………………………...[ Pers. 15.4 ]

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/8

antara primer dan sekunder dapat ditunjukkan melalui beberapa persamaan.

Rajah 15.5 Elemen-elemen nisbah pengubah

Fluks yang terhasil daripada gelung primer adalah diaruhkan sepenuhnya kepada gelung sekunder, oleh itu d.g.e. teraruh dalam setiap belitan adalah sama untuk gelung primer dan sekunder:

------------------------------- = --------------------- = -------

Dengan menganggap nisbah pengubah sebagai K:

Di mana:

s = d.g.e. teraruh sekunder (secondary emf induced)p = d.g.e. teraruh primer (primary emf induced)s = voltan terminal sekunder (secondary terminal voltage

Vp = voltan terminal primer (primary terminal voltage)

Catatan:

Jika K < 1 iaitu Ns < Np : pengubah ini dinamakan pengubah perendah (stepdown transformer)Jika K > 1 iaitu Ns > Np : pengubah ini dinamakan pengubah peninggi (stepup transformer)Jika K = 1 iaitu Ns = Np : pengubah ini dinamakan pengubah penjodoh (coupling transformer)

……………………………..…………………..[ Pers. 15.4 ]

Ep EsVp

Garisan fluksGelung Sekunder

Gelung Primer

BebanVs

Np Ns

Jumlah d.g.e teraruh di gelung sekunder, Ns

Jumlah d.g.e teraruh di gelung primer, Np

Ns x d.g.e per belitan

Np x d.g.e per belitan

Ns

Np

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/9

Diberikan bilangan lilitan untuk tiga pengubah seperti berikut:(a) Np = 100, Ns = 2000(b) Np = 3000, Ns = 2000(c) Np = 100, Ns = 100Kirakan nilai K untuk setiap pengubah tersebut; seterusnya tentukan jenis pengubah, dan lukiskan simbol pengubah yang menunjukkan perbezaan bilangan lilitan.

(a)

pengubah peninggi

(b)

pengubah perendah

(c)

pengubah penjodoh

Jika kita abaikan kehilangan-kehilangan pada teras besi dan lilitan, kuasa keluaran adalah sama dengan kuasa masukan:

Pin = Pout iaitu kecekapan, = 100% (pengubah unggul)

Dengan kata lain, kuasa pada lilitan primer sama dengan kuasa pada lilitan sekunder:

Vp Ip = Vs Is

Oleh itu:

………………………………………………………..[ Pers. 15.4..1 ]

Np(100)

Ns(2000)

Np(3000)

Ns(2000)

Ns(100)

Np(100)

Contoh 15.1:Contoh 15.1:

Penyelesaian :

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/10

Maka nisbah pengubah dapat merangkumi elemen arus, dan persamaan 15.41 boleh ditulis sebagai:

Hitungkan belitan primer jika voltan bekalan 240V, voltan beban 6V dan belitan sekunder 20 belitan.

belilitan primer ialah 800 lilitan

Anda diberikan satu pengubah yang mempunyai belitan sekunder 30 dan belitan primer 2500, gelung primer akan disambungkan kepada bekalan 240V AU, apakah voltan keluaran pengubah?

Diberi: Ns = 30, Np = 2500, Vp = 240V, Vs = ?

……………………………..……..[ Pers. 15.4.2 ]

Contoh 15.2 :Contoh 15.2 :

Penyelesaian :

Contoh 15.3 :Contoh 15.3 :

Penyelesaian :

Contoh 15.4 :Contoh 15.4 :

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/11

Merujuk kepada contoh 12.4.3, jika arus sekunder adalah 10A, apakah arus primer?

Diberi: Is = 10A, Np = 2500, Ns = 30, Ip=?

Penyelesaian :

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/12

15.9 Apabila fluks daripada satu gelung memotong gelung bersebelahan, apakah akan terjadi kepada gelung kedua?

15.10 Apakah sifat fluks gelung kedua yang terhasil melalui kearuhan saling, menurut Hukum Lenz?

15.11 Lukiskan symbol bagi gelung terganding berteraskan udara dan besi. Apakah bezanya antara dua symbol tersebut?

15.12 Tuliskan formula untuk menentukan d.g.e. teraruh secara kearuhan saling.

15.13 Tuliskan nisbah pengubah K menghubungkaitkan bilngan lilitan gelung primer (Np) dan

sekunder (Ns).

15.14 Tuliskan tiga keadaan K dan jenis pengubah yang diwakili untuk ketiga-tiga keadaan K t

tersebut.

15.15 Tuliskan formula nisbah pengubah yang menghubungkaitkan elemen Vp, Vs, Np, Ns, Ip,

dan Is

15.16 Diketahui nisbah pengubah adalah 25:(a) apakah jenis pengubah(b) Jika masukan pengubah 10V, apakah nisbah voltan keluaran.

UJIKAN KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA…! SILA SEMAK JAWAPAN ANDA

PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/13

SYABAS!!! KERANA ANDA TELAH MENCUBA

15.9 d.g.e. akan teraruh

15.10 Melawan fluks asal daripada gelung pertama.

15.11

(a) Teras udara (b) Teras besi

15.12

15.13

15.14Jika K < 1 iaitu Ns < Np : pengubah perendah (step-down transformer)Jika K > 1 iaitu Ns > Np : pengubah peninggi (step-up transformer)Jika K = 1 iaitu Ns = Np : pengubah pengubah penjodoh (coupling transformer)

15.15

15.16(a) K = 25, oleh itu K > 1, pengubah peninggi.(b) Diberi, Vp = 10V

K = Vs/Vp Vs = K Vp = 25 x 10V = 250V

Bezanya symbol gelung berteras besi mempunya dua garisan menegak antara dua gelung.

PENGUBAH

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/14

15.5 Persamaan d.g.e. Pengubah

Diketahui daripada Unit 11, bahawa d.g.e. yang terjana dalam satu lilitan tunggal gegelung yang memotong satu fluks magnet () adalah ditakrifkan sebagai:

Sekiranya bilangan lilitan gelung adalah N, maka:

Perubahan fluks (d/dt) juga boleh dilihat daripada bentuk gelombang seperti dalam Rajah 15.6.

Rajah 15.6 Gelombang perubahan fluks magnet

Tempoh satu kitar adalah T = 1/f saat. Perubahan fluks dari nilai 0 sehingga m mengambil masa 1/4f saat. Oleh itu perubahan fluks boleh ditakrifkan sebagai:

Jika persamaan 15.5.2 dirujuk, Purata d.g.e. teraruh dalam gelung yang mempunyai N lilitan diberikan sebagai:

……………………………………..…………….…..……..[ Pers. 15.5.1 ]

……………………………………….……………..……..[ Pers. 15.5.2 ]

………………………………..…………..……..[ Pers. 15.5.4 ]

……………………….……………..……..[ Pers. 15.5.3 ]

+m

-m

1/4f

wtM

M

T = 1/f

Fluks Di mana:

= Fluks magnet

M = Fluks magnet maksima

f = Frekuensi

T = tempoh satu kitar

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/15

d.g.e. = 4 m f N volt

Untuk gelombang sain:

dan

Vppgd = 1.11 Vpu

Oleh itu nilai ppgd d.g.e. teraruh dalam gelung yang mempunyai N lilitan ialah:

d.g.e.ppgd = 1.11 x d.g.e.pu Volt = 1.11 x 4 m f N voltd.g.e.ppgd = 4.44 m f N volt

Nilai ppgd d.g.e. teraruh dalam gelung primer ialah:

d.g.e.ppgd = 4.44 m f Np volt

Nilai ppgd d.g.e. teraruh dalam gelung sekunder ialah:

d.g.e.ppgd = 4.44 m f Ns volt

Voltan masukan pengubah dalam contoh 12.4.3 mempunyai frekuensi 350Hz, tentukan nilai puncak fluks.

Diberi: Vp = 240V, Np = 2500, f = 350Hz, M=?Diketahui d.g.e. = 4 M f N (dari persamaan 12.5.5)

= 61.78x10-6 Wb = 61.78Wb

15.6 Kehilangan dan cara-cara mengatasinya Seperti juga dengan alat-alat elektrik lain, pengubah mengalami kehilangan. Kehilangan yang lebih tinggi akan mengakibatkan kecekapan yang semakin rendah. Terdapat beberapa jenis kehilangan yang dihadapi oleh pengubah.

………………………………...……..[ Pers. 15.5.5 ]

…………………………………..……..[ Pers. 15.5.6 ]

……………..………………..……..[ Pers. 15.5.7 ]

Contoh 15.5 :Contoh 15.5 :

Penyelesaian :

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/16

(a). Kehilangan terasKehilangan teras adalah kehilangan yang berpunca daripada bahan yang membina teras, oleh itu ianya juga dikenali sebagai kehilangan besi (iron loss). Kehilangan teras merangkumi kehilangan hysterisis (sifat kemagnetan bahan) dan kehilangan arus pusar (eddy current). Kehilangan ini adalah tetap dan tidak dipengaruhi oleh perubahan beban.

Apabila fluks magnet yang terhasil dalam fluks berubah dari puncak positif dan negatif (dalam arah berlawanan) secara berterusan akan mengakibatkan tenaga diserap oleh teras, dan ini dnamakan kehilangan histerisis.

Fluks magnet yang berulangalik juga akan mengaruhkan arus pusar dalam teras pengubah, di mana teras feromagnet dalam gelung akan menjadi pengalir dalam medan magnet yang bertukaran, akibatnya voltan teraruh di dalam teras, dan arus sekeliling (atau arus pusar) akan mengalir. Arus pusar akan menyebabkan pemanasan teras dan menambah jumlah kehilangan teras yang banyak.

Kehilangan histerisis boleh diminimakan dengan menggunakan bahan magnet yang mempunyai gelung histerisis yang sempit dan kehilangan arus pusar diminimakan dengan membina teras yang berlapis-lapis.

(b). Kehilangan tembaga

Kehilangan tembaga adalah disebabkan oleh rintangan dalam gelung pengubah. Jumlah kehilangan tembaga pengubah adalah jumlah kehilangan dalam gelung primer dan sekunder. Kehilangan ini adalah berkadar terus kepada kuasa dua arus (I2) atau kVA. Pada separuh beban penuh, kehilangan tembaga adalah ¼ daripada kehilangan tembaga maksima.

Apabila gelung sekunder adalah dilitar-bukakan, arus yang mengalir dalam gelung primer adalah berfungsi untuk membina fluks magnet asas dan menyediakan satu komponen kuasa yang kecil untuk membekalkan kehilangan teras.

15.7 Jenis Pengubah

Pelajar telah mengetahui banyak aspek tentang sesuatu pengubah secara amnya. Tahukah anda pengubah boleh digunakan untuk pelbagai tujuan? Jenis pengubah biasanya dinamakan sempena tujuan atau kegunaannya. Berikut ini adalah beberapa jenis pengubah yang biasa dijumpai.(a). Pengubah pengagihan

Pengubah pengagihan berfungsi menurunkan voltan pengagihan kepada satu voltan perkhidmatan yang piawai. Sebagai contoh pengubah penurun yang kita selalu terjumpa di tepi jalan akan menurunkan voltan pengagihan 11kV kepada 415V

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/17

(3 fasa) atau 240V (1 fasa) yang akhirnya disalurkan kepada soket keluaran di rumah kediaman kita untuk menghidupkan cerek elektrik kita. Kapasiti kuasa pengubah pengagihan biasanya sehingga 200kVA.

(b). Pengubah kuasa

Pengubah kuasa mempunyai kadar kuasa sehingga 20MVA yang biasa digunakan di stesen penjana atau pencawang, samada meninggikan atau menurunkan voltan yang bersesuaian dengan aras voltan talian penghantaran kuasa berkenaan.

(c). Pengubah alatan

Kita akan menggunakan satu voltmeter berskala 0 – 100 volt untuk mengukur sebarang nilai voltan antara 0 – 100 volt. Bagaimana pula kalau kita hendak mengukur voltan pada sistem voltan tinggi, sebagai contoh 132kV? Voltmeter dengan skala voltan sebegini tinggi adalah tidak praktikal. Oleh itu pengubah voltan (potential transformer, PT) digunakan untuk merendahkan nilai voltan tinggi kepada satu nilai voltan yang bersesuaian untuk disambungkan kepada voltmeter pada kebiasaannya dibina dengan skala voltan yang rendah. Biasanya skala voltan sekunder pengubah voltan (setaradengan skala voltmeter) adalah lebih kurang 100 hingga 110V.

Begitu juga pengubah arus (current transformer, CT) bertujuan merendahkan nilai arus tinggi kepada satu nilai arus yang bersesuaian dengan ammeter yang mempunyai skala ampiar yang rendah. Skala arus sekunder pengubah arus biasanya berkadar 1A atau 5A yang dipadankan dengan ammter yang mempunyai skala 0 – 1A dan 0 – 5A masing-masing.

Kedua-dua jenis pengubah yang digunakan untuk merendahkan satu kuantiti sebenar yang hendak diukur kepada satu nilai kuantiti yang bersesuaian dengan skala jangka, dinamakan pengubah alatan. Struktur binaan pengubah alatan ditunjukkan dalam Rajah 15.7(a) untuk pengubah voltan dan Rajah 15.7(b) untuk pengubah arus.Adalah diperhatikan bahawa pengubah voltan mempunyai gelung primer yang disambung secara selari antara dua talian voltan tinggi, manakala gelung primer pengubah arus adalah disambung secara sesiri kepada salah satu talian kuasa voltan tinggi.

Ns < NpUntuk mengaruhkan Vs yang rendah

kepada voltmeter

Ns > NpUntuk mengurangkan arus

ke ammeter

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/18

Rajah 15.7(a) Pengubah voltan Rajah 15.7(b) Pengubah arus

Rajah 15.7 Pengubah alatan

(d). Pengubah Auto

Pengubah auto berkendali atas perinsip aruhan diri. Pengubah ini mempunyai hanya satu gelung yang bertindak sebagai kedua-dua gelung primer dan sekunder. Sama seperti pengubah perendah, keseluruhan gelung bertindak sebagai gelung primer, manakala bahagian bertap kepada gelung yang sama berfungsi sebagai gelung sekunder. Rajah 15.8 menunjukkan struktur binaan pengubah auto.

Pengubah auto digunakan sebagai pengubah pengaturan (regulating transformer) yang hanya memerlukan sebahagian daripada keseluruhan voltan masukan, seperti dalam kendalian menghidupkan dan kawalan kelajuan motor aruhan.

(a) Binaan (b) Simbol

Rajah 15.8 Pengubah auto

V

BekalanVoltan Tinggi Beban

(100V)

Np

Ns

PTBekalan

Voltan Tinggi Beban

(5A)

Np

Ns

CT

A

Beban (Vs)

Bekalan Masukan

(Vp)

Np

NsVs

Np

Ns

Vp

UJIKAN KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA…! SILA SEMAK JAWAPAN ANDA

PADA MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/19

15.17 Berpandukan kepada kenyataan yang diberikan sila tuliskan formula yang sesuai pada petak kosong dalam jadual 1.

Kenyataan Formula

d.g.e. yang teraruh dalam satu lilitan tunggal suatu gelung merujuk perubahan fluksd.g.e. yang teraruh dalam suatu gelung yang mempunyai N lilitan, merujuk perubahan fluksd.g.e. purata teraruh dalam suatu gelung yang mempunyai N lilitan, merujuk fluks maksima.d.g.e. ppgd teraruh dalam suatu gelung yang mempunyai N lilitan, merujuk fluks maksima.d.g.e. ppgd teraruh dalam gelung primer yang mempunyai N lilitan, merujuk fluks maksima.d.g.e. ppgd teraruh dalam gelung sekunder yang mempunyai N lilitan, merujuk fluks maksima.

15.18 Tuliskan formula d.g.e ppgd teraruh dalam gelung primer dan tentukan bilangan lilitan primer, jika gelung disambungkan kepada soket keluaran 240V AU, 50Hz, dan mempunyai fluks maksima 70 WB.

15.19 Apakah dua jenis kehilangan yang tergolong dalam kehilangan teras?

15.20 Kehilangan teras juga dikenali sebagai ________________

15.21 Kehilangan teras adalah berpunca daripada _____________________

15.22 Apakah hubungan antara kehilangan teras terhadap perubahan beban?

15.23 Apakah cara untuk meminimakan kehilangan histerisis?

Jadual 1

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/20

15.24 Apakah cara untuk meminimakan kehilangan arus pusar?

15.25 Apakah puncanya terjadinya kehilangan tembaga?

15.26 Nyatakan tiga jenis pengubah.

15.27 Apakah fungsi utama pengubah pengagihan?

15.28 Apakah contoh nilai voltan piawai yang terdapat di keluaran pengubah pengagihan?

15.29 Apakah kuasa maksima pengubah maksima untuk pengubah(i). Pengagihan(ii). Kuasa

15.30 Di manakah pengubah kuasa sering digunakan?

15.31 Apakah fungsi utama pengubah alatan?

15.32 Apakah julat keluaran yang biasanya untuk pengubah voltan?

15.33 Apakah julat keluaran yang biasanya untuk pengubah arus? 15.34 Dengan hanya meruruk kepada sambungan gelung primer pada rajah 2, sila kenalpasti

mana satu kah (A atau B) pengubah arus dan pengubah voltan, dan berikan sebabnya.

15.35 Bagaimana susunatur gelung primer dan sekunder pengubah auto?

15.36 Apakah kegunaan pengubah auto?

BekalanVoltan Tinggi Beban

Np

NsB

BekalanVoltan Tinggi Beban

Np

Ns

A

Rajah 2

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/21

SYABAS!!! KERANA ANDA TELAH MENCUBA

15.17

Kenyataan Formula

d.g.e. yang teraruh dalam satu lilitan tunggal suatu gelung merujuk perubahan fluks

d.g.e. yang teraruh dalam suatu gelung yang mempunyai N lilitan, merujuk perubahan fluks

d.g.e. purata teraruh dalam suatu gelung yang mempunyai N lilitan, merujuk fluks maksima.d.g.e. ppgd teraruh dalam suatu gelung yang mempunyai N lilitan, merujuk fluks maksima.d.g.e. ppgd teraruh dalam gelung primer yang mempunyai N lilitan, merujuk fluks maksima.d.g.e. ppgd teraruh dalam gelung sekunder yang mempunyai N lilitan, merujuk fluks maksima.

d.g.e.ppgd = 4.44 m f Ns volt

15.18(a) d.g.e.ppgd = 4.44 m f Np volt

(b)

15.19 (i) Kehilangan histerisis(ii) Kehilangan arus pusar

15.20 Kehilangan besi.

15.21 Bahan yang membina teras

15.22 Kehilangan teras tidak dipengaruhi oleh perubahan beban.

15.23 Dengan menggunakan bahan magnet yang mempunyai gelung histerisis yang sempit

d.g.e. = 4 m f N volt

d.g.e.ppgd = 4.44 m f N voltd.g.e.ppgd = 4.44 m f Np volt

d.g.e. ppgd teraruh dalam gelung sekunder yang mempunyai N lilitan, merujuk fluks maksima.

d.g.e.ppgd = 4.44 m f Ns volt

KEMAGNETAN

E1001/UNIT15/22

15.24 Dengan membina teras yang berlapis-lapis

15.25 Disebabkan oleh rintangan dalam gelung pengubah.

15.26 (i) Pengubah pengagihan(ii) Pengubah kuasa(i) Pengubah auto

15.27 Menurunkan voltan pengagihan kepada satu voltan perkhidmatan yang piawai.

15.28 415V (3 fasa) dan 240V (1 fasa)

15.29 (i) 20kVA(ii) 20MVA

15.30 Stesen penjana dan pencawang.

15.31 merendahkan satu kuantiti sebenar yang hendak diukur kepada satu nilai kuantiti yang bersesuaian dengan skala jangka.

15.32 100-110V

15.33 1A atau 5A

15.34 (i) A ialah pengubah arus, kerana gelung primer (Np) adalah disambung secara sesiri kepada salah satu talian kuasa voltan tinggi.

(ii) B ialah pengubah voltan, kerana gelung primer (Np) adalah disambung secara selari antara dua talian voltan tinggi.

15.35 Pengubah ini mempunyai hanya satu gelung yang bertindak sebagai kedua-dua gelung primer dan sekunder. Keseluruhan gelung sebagai gelung primer dan sebahagian gelung menjadi gelung sekunder.

15.36 Sebagai pengubah pengaturan untuk kendalian menghidupkan dan kawalan kelajuan motor aruhan.