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