33
3.2. Prinsip Kerja Transformator
3.2.1. Umum
Prinsip kerja dari transformator daya dapat dipahami sebagai berikut, yakni apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-
balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer.
Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi self induction dan terjadi pula induksi di sebagai induksi bersama
mutual induction yang menyebabkan timbulnya fluksmagnet di kumparan
sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder dibebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan.
Kedua kumparan memiliki induktansi mutual yang tinggi . Jika satu kumparan disambung pada suatu sumber tegangan bolak – balik, suatu fluks
bolak – balik terjadi didalam inti berlaminasi, yang sebagian besar akan mengait pada kumparan lainnya, dan didalamnya akan terinduksi suatu gaya gerak listrik
ggl sesuai dengan hukum – hukum induksi elektromagnetik Faraday, yaitu :
M.
2.2 Dengan:
e = gaya gerak listrik yang diinduksikan, M = induksi mutual
Efisiensi pada transformator pada asasnya merupakan rasio antara masukan dan keluaran.
Universitas Sumatera Utara
34
3.2.2 Keadaan Transformator Tanpa Beban
Gambar 3.1. a Gambar konstruksi transformator tanpa beban b Gambar vektor diagram transformator tanpa beban
Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V
1
yang sinusoidal maka akan mengalir arus primer I yang juga sinusoidal
dan dengan menganggap belitan N
1
reaktif murni maka I akan tertinggal 90
dari V
1.
Arus primer I
o
menimbulkan fluks ɵ yang sefasa dan juga berbentuk sinusoidal :
ɵ = ɵ
maks
Sin ωt 2.3
Fluks sinusoidal ini akan menghasilkan tegangan induksi e
1
Hukum Faraday e
1
= - N
1
∅
2.4 e
1
= - N
1
∅
2.5 = - N
1 ω ϴmaks
Cos ωt
2.6 Harga Efektif :
Universitas Sumatera Utara
35
E
1
= N
1
2 fϴ
maks
2.7 √
= 4,44 N
1
f ϴ
makS
2.8
Pada rangkaian sekunder , fluks ϴ bersama menimbulkan :
e
2 = -
N
2
2.9 e
2
= - N
2
ω ϴ
maks
Cos ωt 2.10
E
2
= 4,44 N
2
f ϴ
maks
2.11
3.2.3 Keadaan Transformator Berbeban