5
2.1.1 Konstruksi transformator
Pada dasarnya transformator terdiri dari kumparan primer dan sekunder yang dibelitkan pada inti ferromagnetik. Berdasarkan letak kumparan terhadap
inti, transformator terdiri dari dua macam konstruksi yaitu tipe inti core type dan tipe cangkang shell type. Kedua tipe ini menggunakan inti yang berlaminasi
yang terisolasi satu sama lain dengan tujuan untuk mengurangi rugi- rugi. a. Tipe Inti
Tipe inti ini dibentuk dari lapisan besi berisolasi berbentuk persegi dan kumparan transformatornya dibelitkan pada dua sisi persegi. Pada konstruksi tipe
inti, lilitan mengelilingi inti besi yang disebut dengan kumparan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1 berikut:
Gambar 2.1 Gambar transformator tipe inti.
6 b. Tipe Cangkang
Tipe cangakang terbentuk dari lapisan inti berisolasi, dan kumparan dibelitan di pusat inti, dapat dilihat pada gambar 2.2 berikut:
Gambar 2.2 Gambar transformator tipe cangkang.
Pada transformator ini, kumparan atau belitan transformator dikelilingi oleh inti [2].
7
2.1.2 Prinsip Kerja
Skematik diagram transformator 1 phasa dapat dilihat pada gambar 2.3 berikut:
Gambar 2.3 Skematik diagram transformator 1 phasa Berikut uraian prinsip kerja transformator menggunakan prinsip induksi
elektromagnetik: 1. Tegangan bolak- balik V
1
diberikan pada belitan N
1
maka pada belitan N
1
akan mengalir I
1
. 2. Arus bolak balik I
1
yang mengalir pada belitan N
1
akan menghasilkan gaya gerak magnet pada belitan, yang akan menghasilkan fluks bolak balik
dalam inti besi. 3. Akibat timbulnya fluks bolak- balik didalam inti besi, maka akan
menghasilkan gaya gerak listrik sebesar E
1
. 4. Akibat adanya fluks di N
1
maka N
1
terinduksi self induction dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder N
2
karena pengaruh induksi dari kumparan primer N
1
mutual induction yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder.
8 5. Jika belitan N
2
dihubungkan ke beban, maka pada N
2
timbul I
2
akibat E
2
. Hal ini mengakibatkan timbulnya gaya gerak magnet pada N
2
dan akibatnya pada beban timbul V
2
[3].
a. Transformator Dalam Keadaan Tidak Berbeban
Transformator disebut tanpa beban jika kumparan sekunder dalam keadaan terbuka open circuit. Berikut gambar skematik diagram transformator 1 phasa
tanpa beban dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut:
Gambar 2.4 Skematik Diagram Transformator 1 Phasa Tanpa Beban b. Transforamator Dalam Keadaan Berbeban
Skematik diagram transformator 1 phasa dalam keadaan berbeban dapat dilihat pada gambar 2.5 [1]:
9 Gambar 2.5 Skematik Diagram Transformator 1 phasa Dalam Keadaan Berbeban.
Arus beban I
2
ini akan menimbulkan gaya gerak magnet ggm N
2
I
2
yang cenderung menentang fluks bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan. Agar
fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus I
2
’, yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus I
2
, hingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer menjadi:
I
1
= I + I
2
’ Ampere Bila komponen arus rugi inti I
c
diabaikan, maka I =I
m
, sehingga: I
1
= I
m
+ I
2
’ Ampere Dimana:
I
1
= arus pada sisi primer Amp I
2
’= arus yang menghasilkan ɸ
12
Amp I
= arus penguat Amp I
m
= arus pemagnetan Amp I
c
= arus rugi- rugi inti amp
10 Untuk menjaga agar fluks tetap tidak berubah sebesar ggm yang dihasilkan
oleh arus pemagnetan I
M
, maka berlaku hubungan : N
1
I
m
= N
1
I
1
– N
2
I
2
N
1
I
m
= N
1
I
m
+I
2
; – N
2
I
2
N
1
I
2
’ = N
2
I
2
Karena I
m
dianggap kecil, maka I
2
’= I
1
sehingga : N
1
I
1
= N
2
I
2
Atau
= =
1
2.1.3 Transformator Tiga Phasa
Kategori