Transformator Satu Konstruksi dan Prinsip Kerja

356 Mesin Listrik tegangan dari peralatan rumah tangga listrik dengan suplai daya yang tersedia. Transformator dengan ukuran yang le- bih kecil lagi biasanya digunakan pada perangkat elektronik seperti radio, te- levisi, dan sebagainya Gambar 5.10. Gambar 5.10 Transformator pada Peralatan Elektronik . Dalam suatu eksperimennya Michael Faraday dengan menggunakan bahan- bahan berupa sebuah coil, magnet ba- tang dan galvanometer Gambar 5.11 dapat membuktikan bahwa bila kita mendorong medan magnet batang ke dalam coil tersebut, dengan kutub utaranya menghadap coil tersebut, ketika batang magnet sedang begerak, jarum galvanometer memperlihatkan pe- nyimpangan yang menunjukkan bahwa sebuah arus telah dihasilkan di dalam coil tersebut. Bila batang magnet tersebut digerakkan dengan arah sebaliknya maka arah pe- nunjukkan pada galvanometer arahnya- pun berlawanan yang menunjukkan bahwa arah arus yang terjadi berla- wanan juga. Jadi yang terjadi dalam percobaan itu adalah apa yang disebut arus imbas yang dihasilkan oleh tegangan gerak listrik imbas . Gambar 5.11 Percobaan Arus Induksi Dalam percobaan lainnya Michael Faraday mencobakan sebuah cincin yang terbuat dari besi lunak, kemudian cincin besi lunak tersebut dililit dengan kawat tembaga berisolasi Gambar 5.12. Bila saklar S ditutup, maka akan terjadi rangkaian tertutup pada sisi primer, demikian arus 1 I akan mengalir Gambar 5.12 Percobaan Induksi pada rangkaian sisi primer tersebut, sedangkan pada lilitan sekunder tidak ada arus yang mengalir. Tetapi bila saklar S ditutup dan dibuka secara

5.1.1 Konstruksi dan Prinsip Kerja

5.1 Transformator Satu

Di unduh dari : Bukupaket.com Mesin Listrik 357 bergantian maka jarum galvanometer akan memperlihatkan adanya penyim- pangan yang arahnya berubah-ubah kekiri dan kekanan. Perubahan arah penunjukkan jarum galvanometer ini di- sebabkan adanya tegangan induksi pada lilitan sekunder, sehingga 2 I me- ngalir melalui galvanometer. Dari percobaan seperti telah dijelaskan diatas Michael Faraday dapat menyim- pulkan bahwa tegangan gerak listrik imbas e didalam sebuah rangkaian listrik adalah sama dengan peru- bahan fluks yang melalui rangkaian- rangkaian tersebut . Jika kecepatan perubahan fluks dinya- takan didalam weberdetik, maka tega- ngan gerak listrik e dinyatakan dalam Volt, yang dalam bentuk persamaannya adalah : dt d e I ………………..5.1-1 pers 5.1 - 1 ini dikenal dengan hukum Induksi Faraday , tanda negatif me- nunjukkan bahwa arus induksi akan selalu mengadakan perlawanan ter- hadap yang menghasilkan arus in- duksi tersebut . Bila coil terdiri dari N Lilitan , maka tegangan gerak listrik imbas yang dihasilkan merupakan jumlah dari tiap lilitan, dalam bentuk persamaan : dt d N e I ……………….. 5.1– 2 dan I Nd dinamakan tautan fluksi Flux Linkages didalam alat tersebut. Transformator adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan dan mengubah energi Listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lain dengan frekuensi yang sama, melalui suatu gandengan magnet dan berdasarkan prinsip induksi elektro- magnet. Secara konstruksinya transformator ter- diri atas dua kumparan yaitu primer dan sekunder. Bila kumparan primer dihu- bungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, maka fluks bolak-balik akan terjadi pada kumparan sisi primer, ke- mudian fluks tersebut akan mengalir pada inti transformator, dan selanjutnya fluks ini akan mengimbas pada kum- paran yang ada pada sisi sekunder yang mengakibatkan timbulnya fluks magnet di sisi sekunder, sehingga pada sisi se- kunder akan timbul tegangan Gambar 5.13. Gambar 5.13 Fluks Magnet Trans- formator Berdasarkan cara melilitkan kumparan pada inti, dikenal dua jenis transfor- mator, yaitu tipe inti core type dan tipe cangkang shell type. Pada transformator tipe inti Gambar 5.14, kumparan mengelilingi inti, dan pada umumnya inti transformator L atau U. Peletakkan kumparan pada inti diatur secara berhimpitan antara kum- paran primer dengan sekunder. Dengan pertimbangan kompleksitas cara isolasi tegangan pada kumparan, biasanya sisi kumparan tinggi diletakkan di sebelah luar. Sedangkan pada transformator tipe cangkang Gambar 5.15 kumparan dikelilingi oleh inti, dan pada umumnya intinya berbentuk huruf E dan huruf I, atau huruf F. Definisi Transformator Di unduh dari : Bukupaket.com 358 Mesin Listrik Untuk membentuk sebuah transformator tipe Inti maupun Cangkang, inti dari transformator yang berbentuk huruf ter- sebut disusun secara berlapis-lapis la- minasi, jadi bukan berupa besi pejal.. Tujuan utama penyusunan inti secara berlapis Gambar 5.16 ini adalah un- uk mengurangi kerugian energi akibat ”Eddy Current” arus pusar, dengan cara laminasi seperti ini maka ukuran jerat induksi yang berakibat terjadinya rugi energi di dalam inti bisa dikurangi. Proses penyusunan inti Transformator biasanya dilakukan setelah proses pem- buatan lilitan kumparan transformator pada rangka koker selesai dilakukan. Sebuah transformator dikatakan ideal, apabila dalam perhitungan dianggap tidak ada kerugian-kerugian yang terjadi pada transformator tersebut, seperti rugi akibat resistansi, induktansi, arus magnetisasi, maupun akibat fluks bocor. Jika sebuah transformator tanpa beban Gambar 5.17, kumparan primernya dihubungkan dengan dengan sumber tegangan arus bolak-balik abb sinusoid 1 V , maka akan mengalir arus primer I yang juga mempunyai bentuk gelom- bang sinusoidal, bila diasumsikan kum- paran 1 N merupakan reaktif murni, maka I akan tertinggal 90 dari 1 V . Arus primer ini akan menimbulkan fluks sinusoidal yang sefasa, t maks Z I I sin ………… 5.1– 3 Gambar 5.14 Transformator Tipe Inti Gambar 5.15 Tranformator Tipe Cangkang Gambar 5.16 Laminasi Inti Transfor- mator

5.1.2 Transformator Ideal