Transformator Trafo Transformator Trafo Definisi Peralatan listrik yang

Transformator (Trafo)

Transformator (Trafo) Definisi : Peralatan listrik yang mampu mentransfer energi listrik dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain berdasarkan prinsip elektromagnetik.

Transformator (Trafo) Definisi : Transformator adalah suatu peralatan listrik statis (tidak bergerak) yang dapat dihubungkan dengan dua rangkaian listrik atau lebih serta berfungsi sebagai penaik (step up) dan penurun (step down) tegangan atau arus. Pada umumnya transformator terdiri dari sebuah inti besi berlapis dan dua buah kumparan yaitu kumparan primer dan sekunder. Rasio perubahan tegangan sebanding dengan rasio lilitan kedua kumparan yang kumparan tersebut biasanya terbuat dari tembaga.

Transformator (Trafo) Pada dasarnya trafo menggunakan prinsip kerja dari hukum faraday dan bahan ferromagnetik yang digunakan sebagai inti untuk efisiensi perubahan tegangan AC {naik (up) atau turun (down)}. Trafo tidak bisa menaikkan daya oleh karena itu apabila tegangan naik maka arus akan turun begitu sebaliknya.

Transformator (Trafo) Fungsi : -Mentransfer nilai tegangan listrik. *Trafo Step Up Trafo penaik tegangan (Pembangkit tenaga listrik). Jumlah lilitan disisi primer lebih sedikit dibanding junlah lilitan disisi sekunder. *Trafo Step Down Trafo penurun tegangan (Saluran distribusi) Jumlah lilitan disisi primer lebih banyak dibanding junlah lilitan disisi sekunder. Pengukuran arus dan tegangan tinggi (Instrument) *Pengukuran tegangan (Potential Transformer) *Pengukuran arus (Current Transformer)

Potential Transformer

Potential Transformer R S T N V Potential Transformer Keterangan pada PT : 1000/5, 5000/5

Current Transformer

Current Transformer R S T N A Current Transformer Keterangan pada CT : 1000/5, 5000/5, 1000/1

Bagian Transformator • Inti Transformator Merupakan tempat koupel bersama induksi elektromagnetik. Bahan : Ferro magnet Tujuan : Agar lebih banyak fluks yang ditangkap untuk memberikan imbas elektromagnet ke sisi trafo yang lain. Kondisi Fisik dari inti dibuat berlaminasi/ berlapis dengan lapisan isolator, ditujukan untuk mengurangi arus eddy, sehingga rugi inti bisa dikurangi.

Bagian Transformator • Belitan Transformator Merupakan tempat sisi tegangan primer untuk menghasilkan induksi elektromagnetik, dan tempat beban untuk mengambil/ mendapatkan suplai tegangan/ arus. Belitan dilapisi lapisan isolator agra tidak terjadi short circuit pada belitan.

Bagian Transformator Minyak transformator Sebagian besar dari transformator tenaga memiliki kumparan yang intinya direndam dalam minyak transformator, terutama pada transformator-transformator tenaga yang berkapasitas besar, karena minyak transformator mempunyai sifat sebagai media pemindah panas (disirkulasi) dan juga berfungsi pula sebagai isolasi (memiliki daya tegangan tembus tinggi) sehingga berfungsi sebagai media pendingin dan isolasi. Bushing Hubungan antara kumparan transformator ke jaringan luar melalui sebuah bushing, yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh isolator, yang sekaligus berfungsi sebagai penyekat antara konduktor tersebut dengan tangki transformator.

Bagian Transformator Pendingin Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang berlebihan, akan merusak isolasi transformator, maka untuk mengurangi adanya kenaikan suhu yang berlebihan tersebut pada transformator perlu juga dilengkapi dengan sistem pendingin yang bergungsi untuk menyalurkan panas keluar transformator. Media yang digunakan pada sistem pendingin dapat berupa udara, gas, minyak dan air.

Transformers Figure 5. 22 Single phase transformer construction

Prinsip kerja Transformator • Transformator dalam keadaan terbuka/ tanpa beban/ beban nol (no load) • Transformator dalam keadaan berbeban (load)

No Load (Ideal) Io V V 1 E 1 N 2 E 2 Pada saat trafo diberi sumber V sinusoid maka akan mengalir I 0 yang juga sinusoid. Dengan menganggap belitan reaktif murni , maka I 0 tertinggal 90 o dari V sumber. Arus I 0 pada saat yang sama akan menghasilkan yang sefasa dan berbentuk sinusoid pula.

No Load (Ideal) ……………. Tertinggal 90 o dari V Selanjutnya, fluks ini akan menginduksikan pada belitan primer dan sekunder sehingga muncul Eggl ……………. Tertinggal 90 o dari

No Load (Ideal) Harga effektif : dimana sehingga

No Load (Ideal) Sehingga dari persamaan diatas diperoleh : Dimana a adalah angka transformasi, yang menunjukkan angka perbandingan disisi primer dan sisi sekunder transformator V 1 I 0 E 1 Gambar vektor dari trafo no load (ideal)

No Load (non Ideal) Trafo tanpa beban (non ideal) Pada kenyataannya arus yang mengalir pada belitan primer trafo (arus penguat Io) bukanlah arus induktif murni, melainkan terdapat dua komponen arus yaitu : Im, berfungsi menghasilkan fluks magnetik Ic, merupakan komponen rugi tembaga yang menyatakan daya yang hilang akibat rugi histerisis dan rugi arus eddy (eddy current). Ic sefasa dengan V 1 sehingga V 1. Ic adalah daya yang hilang

No Load (non Ideal) V 1 Ic I 0 Im E 1 Karena terdapat rugi tahanan dan fluks bocor dari rangkaian maka, ….

No Load (non Ideal) R 1 X 1 R C N 1 N 2

No Load (non Ideal) V 1 I 0. X 1 I 0. R 1 E 1 Ic I 0 Im

Berbeban Trafo berbeban (non ideal) Pada saat berbeban, maka rugi yang ada pada trafo adalah sebagai berikut : -rugi tembaga -rugi tahanan dan fluks bocor pada kumparan primer -rugi tahanan dan fluks bocor pada kumparan sekunder R 1 X 1 Rc R 2 Xm N 1 N 2 X 2 ZL

Berbeban V 1 I 1. X 1 Rugi-rugi diatas apabila digambar secara vektor akan menghasilkan diagram disamping I 1. R 1 E 1 I’ 2 Ic I 0 Im V 2 E 2 I 2

Berbeban Dari gambar vektor diatas dapat dijelaskan sebagai berikut : karena maka dengan mengabaikan I 0 pada saat berbeban maka,

Berbeban …………………. . I 0 sangat kecil sehingga

Berbeban I 1 R 1 X 1 a 2 R 2 a 2 X 2 I’ 2 I 0 RC XM a 2 ZL …………. .

Berbeban R 1 I 1 X 1 a 2 R 2 a 2 X 2 I’ 2 I 0 RC XM a 2 ZL

Berbeban I 1 R 1 X 1 a 2 R 2 a 2 X 2 I’ 2 a 2 ZL

Berbeban Req Xeq a 2 ZL

Berbeban

Kesimpulan Ketika tegangan yang berubah terhadap waktu diberikan pada kumparan primer, EMF balik akan ditimbulkan oleh kumparan primer, berdasarkan hukum Faraday : Meskipun terdapat sedikit rugi –rugi pada garis-garis medan, hampir semua medan magnet memenuhi inti besi, dan mengkopel kumparan sekunder. Induksi tegangan dikumparan sekunder juga dihasilkan berdasarkan hokum Farday : Nilai perubahan fluks biasanya sama dengan yang ada di kumparan primer, sehingga jumlah kumparan akan sangat menentukan Vs Arus dalam kumparan primer menghasilkan medan magnet, prinsip kerjanya sama dengan solenoid.

Contoh Transformator

Contoh Transformator

Contoh Transformator

Contoh Transformator

Contoh Transformator

Contoh Transformator

Contoh Transformator