Bahan Ajar BAB VI. Transformator Tatap muka

Bahan Ajar
BAB VI. Transformator
Tatap muka : Minggu 13, Minggu 14.
1
TRANSFORMATOR
1.1. Pendahuluan.
Transformator merupakan perangkat listrik yang berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan
tegangan bolak-balik atau tegangan yang berubah terhadap waktu berdasarkan prinsip induksi.
Secara umum transformator merupakan perangkat untuk menyalurkan energi melalui prinsip
induksi. Transformator terdiri dari kumparan primer, inti besi atau udara dan kumparan sekunder.
1.2. Prinsip kerja
Kumparan
Sekunder
Jumlah
lilitan
N2
Kumparan
Primer
Jumlah
lilitan
N1
Inti besi
Bila pada kumparan primer dialiri arus bolak-balik, maka medan yang ditimbulkan oleh arus
tersebut akan menimbulkan arus eddy pada inti besi. Akibat induksi arus eddy ini maka pada
kumparan sekunder akan timbul tegangan bolak-balik (ggl induksi) sesuai dengan arus bolak-balik
yang dilewatkan pada kumparan primer.
NP
NS
IP
VP
IS
EP
ES
VS
Dengan pengandaian untuk trafo ideal yaitu:
•
•
•
•
Hambatan kumparan primer dan sekunder sama dengan nol, sehingga tidak ada panas yang
hilang pada kawat (copper losses).
Fluks magnet terpusat pada inti besi, sehingga kedua kumparan meliputi fluks yang sama.
Permeabilitas inti sangat besar (tak berhingga), sehingga fluk pada kedua kumparan sama
dan berlawana arah.
Tidak ada histerisis pada inti sehingga tidak ada energi yang hilang pada initi (core losses)
2
Tegangan VP yang diumpankan pada kumparan primer menimbulkan medan EP di sekitar kumparan
yang menimbulkan arus eddy pada inti besi, sehingga timbul tegangan VS pada kumparan sekunder.
Tegangan sekunder yang timbul pada kumparan sekunder dapat dihitung menggunakan hukum
induksi Faraday, yaitu
= = Sedangkan tegangan pada kumparan primer adalah,
= = Fluks magnetik pada inti sama pada semua tempat jadi, perubahan fluks terhadap waktu juga sama,
maka bila kedua persamaan dibagikan diperoleh hubungan,
=
Jadi perbandingan antara tegangan masukan terhadap tegangan keluaran pada transformator
berbanding dengan perbandingan jumlah lilitan pada kumparan primer terhadap kumparan
sekunder.
1.3. Jenis-jenis transformator.
a. Trafo Step-up : yaitu trafo yang berfungsi menaikkan tegangan masukan, jadi tegangan
keluaran lebih tinggi dari tegangan masukan. Trafo ini dibuat dengan jumlah lilitan primer
lebih sedikit dari jumlah lilitan sekunder.
b. Trafo Step-down : yaitu trafo yang berfungsi menurunkan tegangan msukan, jadi tegangan
keluaran lebih rendah dari tegangan masukan. Trafo ini dibuat dengan jumlah lilitan primer
lebih banyak dari jumlah lilitan sekunder.
c. Auto Trafo : Trafo yang tegangan keluarannya diambil dari kumparan primer misalnya
ditengah-tengah lilitan primer, dengan demikian tegangan keluaran setengah dari tegangan
masukan.
d. Auto Trafo variabel : seperti pada auto trafo tetapi keluaran dibuat beberapa , sehingga
tegangan keluaran dapat dipilih .
e. Trafo isolasi : Trafo yang jumlah lilitan kumparan primer sama dengan jumlah lilitan
kumparan sekunder, jadi tegangan primer sama dengan tegangan sekunder. Trafo ini
digunakan untuk menyalurkan energi dimana kedua bagian yang menyalurkan dan yang
menerima energi terisolasi atau tidak terhubung sama sekali.
3