Transformator
4-4 Spesifikasi teknik sebuah transformator dicantumkan dalam nameplate, seperti
gambar-4.3
berikut ini : Daya trafo
20 KVA Tegangan primer
6.000 V Arus primer
3,44 A Frekuensi
50 Hz Tegangan
sekunder 230 V
Arus sekunder 87 A
Impedansi trafo 5.
Berbagai bentuk inti transformator salah satunya disebut tipe Core,
seperti
gambar-4.4 . Satu kaki
dipasang belitan primer dan kaki lainnya dipasang belitan sekunder.
Transformator ideal tidak memiliki rugi-rugi sehingga daya primer sama
dengan daya sekunder.
4.4. Tranformator Ideal
Transformator ideal adalah trafo yang rugi-ruginya nol, artinya daya pada belitan primer sama dengan daya dibelitan sekunder. Dalam kondisi trafo
tanpa beban, hubungan antara tegangan primer dan sekunder dengan jumlah belitan primer dan sekunder berlaku persamaan :
2 1
2 1
N N
U U
Perbandingan tegangan disebut perbandingan transformasi dituliskan dengan simbol ,
Transformator : a. memindahkan daya listrik dari satu sisi ke sisi lainnya.
b. tidak ada perubahan frekuensi c. bekerja berdasarkan induksi elektromagnetis
d. dua rangkaian terjadi mutual induksi saling mempengaruhi Gambar 4.3 : Nameplate Trafo
Satu Phasa
Gambar 4.4 : Trafo satu phasa jenis Core
Di unduh dari : Bukupaket.com
Transformator
4-5 =
rendah tegangan
sisi tinggi
tegangan sisi
=
2 1
U U
Perbandingan transformasi juga berlaku pada perbandingan belitan primer dan sekunder =
2 1
N N
Hubungan antara tegangan dan jumlah belitan, secara teoritis mengikuti hukum induksi yang besarnya jumlah belitan N dan
t. Besarnya tegangan induksi :
U
induksi
=
t N
.
Mengingat pada trafo memiliki dua belitan, yaitu belitan primer N
1
dan belitan sekunder N
2
, maka tegangan primer dan sekunder dapat diketahui : U
1
=
t N
.
1
dan U
2
=
t N
.
2
1 1
N U
t
dan
2 2
N U
t
Mengingat
t
, sisi kiri sama dengan sisi kanan maka persamaan umum
hubungan antara tegangan dan jumlah belitan pada trafo ideal adalah :
2 2
1 1
N U
N U
atau
2 1
2 1
N N
U U
Perbandingan transformasi antara arus dengan jumlah belitan transformator dapat diuraikan dengan persamaan :
2 1
1 2
N N
I I
Dengan demikian perbandingan transformasi untuk arus berlaku =
1 2
I I
Perbandingan transformasi untuk impedansi Z, tahanan belitan tembaga R dan induktansi belitan X dapat diturunkan dari tegangan dan arus, dan berlaku
persamaan :
2
=
2 1
Z Z
2
=
2 1
R R
2
=
2 1
X X
Di unduh dari : Bukupaket.com
Transformator
4-6 Dengan menggunakan perbandingan transformasi diatas, berlaku juga
hubungan antara impedansi Z dengan jumlah belitan N sebagai berikut :
2 2
2 1
2 1
N N
Z Z
atau
2 1
2 1
Z Z
N N
Kondisi Trafo Ideal jika ditinjau dari arus primer dan sekunder berlaku : S
1
= S
2
= U
1
. I
1
= U
2
. I
2
Belitan kawat primer maupun belitan sekunder mengandung komponen resistansi R dan
komponen induktansi X
L
yang keduanya membentuk impedansi Z. Persamaan
impedansi untuk Trafo Ideal berlaku :
Z
1
=
1 1
I U
Z
2
=
2 2
I U
1 2
2 1
2 1
. I
I N
N Z
Z Tegangan primer
gambar-4.5a berbentuk
sinusoida U dengan frekuensi 50 Hz 20 milidetik, siklus positif dengan sudut 0 sampai
180 dan siklus negatif dari 180
sampai 360 .
Arus magnetisasi Im
gambar-4.5b
terlambat 90
dari tegangan primer, menghasilkan fluk magnet pada inti trafo yang juga berbentuk
sinusoida. yang bentuknya sama dengan arus magnetisasi.
Induksi magnet yang terjadi pada inti trafo akan diinduksikan ke belitan sekunder.
Tegangan sekunder yang dihasilkan
gambar- 4.5c
berbeda sudut phasa tegangan primer dengan sekunder sebesar 180
. Pada belitan primer ketika dihubungkan
dengan sumber tegangan U, timbul arus tanpa beban I
o
. Arus primer I
o
terbentuk dari komponen arus magnetisasi I
m
yang menghasilkan fluk magnet , dan
komponen arus rugi inti I
v
. gambar-4.6
. I
m
= I
o
. sin Į.
I
v
= I
o
. cos Į.
Gambar 4.5 : Bentuk Tegangan Input, Arus Magnetisasi dan
Tegangan Output Trafo
Gambar 4.6 : Vektor Arus Magnetisasi
Di unduh dari : Bukupaket.com
Transformator
4-7 Garis gaya magnet pada inti trafo tampak pada
gambar-4.7. Belitan primer N
1
yang dihubungkan dengan tegangan AC dialiri arus primer I
1
. Arus primer menghasilkan fluk magnet yang mengalir
sepanjang inti besi yang melingkupi juga belitan sekunder N
2
. Ketika belitan sekunder dipasang kan beban, timbul arus sekunder I
2
yang menghasilkan fluk magnet yang berlawanan arah
dengan fluk magnet arus primer.
4.5. Inti Transformator
