Paper Transformator

Paper Transformator

   5:42 PM       Unknown

---

Pengertian Transformator 

 Transformator atau yang sering di sebut trafo adalah komponen elektronika yang dapat menghubungkan jaringan listrik yang mempunyai berbagai macam tegangan sehingga tenaga listrik dapat didistribusikan secara meluas dan berfungsi untuk mengubah (menaikkan/menurunkan) tegangangan listrik bolak-balik (AC).

Transformator terdiri atas inti besi, kumparan primer, dan kumparan sekunder.Pengertian Transformator memiliki dua terminal yaitu, terminal input terdapat pada kumparan primer, dan terminal output terdapat pada kumparan sekunder. Dengan transformator, generator (380 Volt), saluran transmisi (150 kV) dan beban beban listrik (220/230 Volt) dapat bekerja bersamaan pada tegangan yang berbeda.

Bentuk dasar dari pengertian transformator adalah sepasang ujung pada bagian primer dan sepasang ujung pada bagian sekunder. Bagian primer dan skunder merupakan lilitan kawat email yang tidak berhubungan secara elektris. Kedua lilitan kawat ini dililitkan pada sebuah inti yang dinamakan inti trafo. Biasanya inti pengertian transformator terbuat dari lempengan besi yang disusun menjadi satu membentuk teras besi. Sedangkan trafo frekuensi tinggi di gunakan pada rangkaian radio yang menggunakan inti ferit (serbuk besi yang dipadatkan).

2.        Prinsip Kerja

Prinsip kerja suatu transformator adalah induksi bersama (mutual induction) antara dua rangkaian yang dihubungkan oleh fluks magnet. Dalam bentuk yang sederhana, transformator terdiri dari dua buah kumparan yang secara listrik terpisah tetapi secara magnet dihubungkan oleh suatu alur induksi. Kedua kumparan tersebut mempunyai mutual induction yang tinggi. Jika salah satu kumparan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, fluks bolak-balik timbul di dalam inti besi yang dihubungkan dengan kumparan yang lain menyebabkan atau menimbulkan ggl (gaya gerak listrik) induksi ( sesuai dengan induksi elektromagnet) dari hukum faraday.

Gambar 1. Rangkaian Tranformator

Berdasarkan hukum Faraday yang menyatakan magnitude dari electromotive force (emf) proporsional terhadap perubahan fluks terhubung dan hukum Lenz yang menyatakan arah dari emf berlawanan dengan arah fluks sebagai reaksi perlawanan dari perubahan fluks.

3.        Rugi – Rugi Pada Transformator

Arus pusar adalah arus yang mengalir pada material inti karena tegangan yang diinduksi oleh fluks. Arah pergerakan arus pusar adalah 90o terhadap arah fluks seperti terlihat pada Gambar 2

Gambar 2. Arus pusar yang berputar pada material inti.

Dengan adanya resistansi dari material inti maka arus pusar dapat menimbulkan panas sehingga mempengaruhi sifat fisik material inti tersebut bahkan hingga membuat transformer terbakar. Untuk mengurangi efek arus pusar maka material inti harus dibuat tipis dan dilaminasi sehingga dapat disusun hingga sesuai tebal yang diperlukan Rugi arus pusar dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

P_e = k_e.f².t².B²_max

Keterangan :

p_e = Rugi arus pusar [w/kg]

k_e = Konstanta material inti

f = frekuensi [Hz]

t = ketebalan material [m]

B_max = Nilai puncak medan magnet [T]

Rugi Hysterisis

Rugi hysterisis terjadi karena respon yang lambat dari material inti. Hal ini terjadi

karena masih adanya medan magnetik residu yang bekerja pada material, jadi saat arus eksitasi bernilai 0, fluks tidak serta merta berubah menjadi 0 namun perlahan-lahan menuju 0. Sebelum fluks mencapai nilai 0 arus sudah mulai mengalir kembali atau dengan kata lain arus sudah bernilai tidak sama dengan 0 sehingga akan membangkitkan fluks kembali. Grafik hysterisis dapat dilihat pada Gambar di bawah :

Rugi hysterisis ini memperbesar arus eksitasi karena medan magnetik residu mempunyai arah yang berlawanan dengan medan magnet yang dihasilkan oleh arus eksitasi.

Rugi Tembaga

Rugi tembaga adalah rugi yang dihasilkan oleh konduktor/tembaga yang digunakan sebagai bahan pembuat kumparan. Rugi ini diakibatkan oleh adanya resistansi bahan. Nilai resistansi konduktor dapat dihitung dengan Persamaan :

Di mana :

R         = Tahanan (Ohm)

ρ          = Tahanan jenis (Ohm.m)

l           = Panjang (m)

A         = Luas penampang (m²).

Terlihat bahwa besarnya arus yang mengalir pada kumparan berpengaruh terhadap besarnya rugi konduktor, dengan kata lain besarnya beban mempengaruhi besarnya nilai kerugian.