Laporan Transformator dan Elektronika Dasar
BAB II
TEORI DASAR
2.1
Umum
Transformator merupakan suatu peralatan listrik elektromagnetik
statis yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari
suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya,dengan frekuensi yang
sama dan perbandingan transformasi tertentu melalui suatu gandengan
magnet dan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis,dimana
perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus
dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan
perbandingan arusnya.
Dalam bidang teknik listrik pemakaian transformator dikelompokkan
menjadi:
1. Transformator daya
2. Transformator distribusi
3. Transformator pengukuran; yang terdiri dari transformator arus dan
transformator tegangan.
2.2 Komponen Transformator
1. Intibesi
Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi,magnetik yang
ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari
lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi
panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy Current.
2. Kumparan Transformator
Kumparan transformator adalah beberapa lilitan kawat berisolasi
yang membentuk suatu kumparan atau gulungan. Kumparan tersebut
terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik
3
terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi padat
seperti karton,pertinak dan lain lain.Kumparan tersebut sebagai alat
transformasi tegangan dan arus.
3. Minyak Transformator
Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang
dipergunakan sebagai isolasi dan pendingin pada transformator. Sebagai
bagian dari bahan isolasi, minyak harus memiliki kemampuan untuk
menahan tegangan tembus, sedangkan sebagai pendingin minyak
transformator harus mampu meredam panas yang ditimbulkan, sehingga
dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu
melindungi
transformator
dari
gangguan.
Minyak
transformator
mempunyai unsur atau senyawa hidrokarbon yang terkandung adalah
senyawa hidrokarbon parafinik, senyawa hidrokarbon naftenik dan
senyawa hidrokarbon aromatik. Selain ketiga senyawa tersebut, minyak
transformator masih mengandung senyawa yang disebut zat aditif
meskipun kandungannya sangat kecil .
4. Bushing
Hubungan antara kumparan transformator dengan jaringan luar
melalui sebuah bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh
isolator. Bushing sekaligus berfungsi sebagai penyekat/isolator antara
konduktor tersebut dengan tangki transformator. Pada bushing dilengkapi
fasilitas untuk pengujian kondisi bushing yang sering disebut center tap.
5. Tangki-Konservator
Tangki Konservator berfungsi untuk menampung minyak cadangan
dan uap/udara akibat pemanasan trafo karena arus beban. Diantara tangki
dan trafo dipasangkan relai bucholzt yang akan meyerap gas produksi
akibat kerusakan minyak . Untuk menjaga agar minyak tidak
terkontaminasi dengan air, ujung masuk saluran udara melalui saluran
4
pelepasan/venting dilengkapi media penyerap uap air pada udara, sering
disebut dengan silica gel dan dia tidak keluar mencemari udara
disekitarnya.
6. Peralatan Bantu Pendinginan Transformator
Pada inti besi dan kumparan – kumparan akan timbul panas akibat
rugi-rugi tembaga. Maka panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu
yang berlebihan, ini akan merusak isolasi, maka untuk mengurangi
kenaikan suhu yang berlebihan tersebut transformator perlu dilengkapi
dengan alat atau sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar
transformator, media yang dipakai pada sistem pendingin dapat berupa:
Udara/gas, Minyak dan Air. Pada cara alamiah, pengaliran media sebagai
akibat adanya perbedaan suhu media dan untuk mempercepat
pendinginan
dari
media-media
(minyak-udara/gas)
dengan
cara
melengkapi transformator dengan sirip-sirip (radiator). Bila diinginkan
penyaluran panas yang lebih cepat lagi, cara manual dapat dilengkapi
dengan peralatan untuk mempercepat sirkulasi media pendingin dengan
pompa pompa sirkulasi minyak, udara dan air.
7. Tap-Changer
Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangan nominalnya sesuai
ketentuan, tapi pada saat operasi dapat saja terjadi penurunan tegangan
sehingga kualitasnya menurun, untuk itu perlu alat pengatur tegangan
agar tegangan selau pada kondisi terbaik, konstan dan berkelanjutan.
Untuk itu trafo dirancang sedemikian rupa sehingga perubahan tegangan
pada sisi masuk/input tidak mengakibatkan perubahan tegangan pada sisi
keluar/output, dengan kata lain tegangan di sisi keluar/output-nya tetap.
Alat ini disebut sebagai sadapan pengatur tegangan tanpa terjadi
pemutusan beban, biasa disebut On Load Tap Changer (OLTC). Pada
umumnya OLTC tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung
pada perancangan.
5
8. Alat-pernapasan(DehydratingBreather)
Sebagai tempat penampungan pemuaian minyak isolasi akibat
panas yang timbul, maka minyak ditampung pada tangki yang sering
disebut sebagai konservator. Pada konservator ini permukaan minyak
diusahakan tidak boleh bersinggungan dengan udara, karena kelembaban
udara yang mengandung uap air akan mengkontaminasi minyak
walaupun proses pengkontaminasinya berlangsung cukup lama. Untuk
mengatasi hal tersebut, udara yang masuk kedalam tangki konservator
pada saat minyak menjadi dingin memerlukan suatu media penghisap
kelembaban, yang digunakan biasanya adalah silica gel. Kebalikan jika
trafo panas maka pada saat menyusut maka akan menghisap udara dari
luar masuk kedalam tangki dan untuk menghindari terkontaminasi oleh
kelembaban udara maka diperlukan suatu media penghisap kelembaban
yang digunakan biasanya adalah silica gel, yang secara khusus dirancang
untuk maksud tersebut diatas.
9. Indikator-Indikator
Thermometer / Temperature Gauge, alat ini berfungsi untuk
mengukur tingkat panas dari trafo, baik panasnya kumparan primer dan
sekunder juga minyak trafonya. Thermometer ini bekerja atas dasar air
raksa (mercuri/Hg) yang tersambung dengan tabung pemuaian dan
tersambung dengan jarum indicator derajat panas.Beberapa thermometer
dikombinasikan dengan panas dari resistor (khusus yang tersambung
dengan transformator arus, yang terpasang pada salah satu fasa fasa
tengah) dengan demikian penunjukan yang diperoleh adalah relatif
terhadap panas sebenarnya yang terjadi.
6
2.3 Jenis-Jenis Transformator
Gambar 2.1 Transformator Daya
Transformator daya adalah terminologi umum yang digunakan untuk
menunjuk pada transformator yang melengkapi sistem transmisi pada gardu
induk baik pada stasiun pembangkitan atau pada gardu-gardu pembagi beban
transmisi.
Gambar 2.2 Transformator Distribusi
Transformator distribusi adalah istilah umum untuk transformator dengan
daya di bawah 1 MVA dengan tegangan keluaran adalah tegangan jejaring
(Indonesia 220 V – 240 V ac). Transformator jenis ini biasa di pasang di atas
tiang distribusi daya listrik atau di bawah dekat tiang distribusi daya listrik.
7
Current Transformer
Current transformer sebenarnya adalah suatu toroida. Lilitan primer dari
suatu current transformer biasanya berupa suatu bushing stem atau satu kabel
yang berasal dari suatu alat objek yang hendak di-indera oleh current
transformer, lalu sisi lilitan sekunder diumpankan pada satu ampermeter atau
digunakan untuk keperluan proteksi.
Gambar 2.3 transformator curent
1. Step-Up
Gambar 2.4. Lambang transformator step-up
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder
lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi
sebagai
penaik
tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik
sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi
yang digunakan dalam transmisi jarak
8
jauh.
2. Step-down
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada
lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator
jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.
3. Autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara
listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan
primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder
selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama
lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan
transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran
fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan.
Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik
antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator
tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat
(biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
4. Autotransformator Variabel
Gambar 2.5 Skema Autotransformator Variabel
9
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa
yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan
primer-sekunder yang
berubah-ubah.
5. Transformator Isolasi
Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama
dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan
primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih
banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi
sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis
ini telah
banyak digantikan oleh kopling
kapasitor.
6.Transformator Pulsa
Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk
memberikan
keluaran
gelombang
pulsa.
Transformator
jenis
ini
menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer
mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi
pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet,
transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat
arus pada lilitan primer berbalik
7. Transformator Tiga
arah.
Fasa
Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang
dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya
dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara
delta (Δ).
10
2.4 Prinsip
Kerja Transformator
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau
menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3
komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai
input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi
yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.[4]
Gambar 2.6 Bagian-Bagian Transformator
Gambar 2.7 Lambang Transformator
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika
Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik,
perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet
yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi
dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung
kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi
11
timbal-balik.
Gambar 2.8 Skema transformator
kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan magnet
Pada skema transformator diatas, ketika arus listrik dari sumber tegangan
yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya)
medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang
dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.
Gambar 2.9 Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan
jumlah lilitan sekunder
12
Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder,
dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan[6]:
Vp/Vs = Np/Ns (6)
Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Simbol Transformator
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan
skunder transformator ada dua jenis yaitu[7]:
1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolakbalik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan
kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan
bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah
lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np >
Ns).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh
kumparan sekunder adalah:
1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,
Vs ~ 1/Np (7)
Sehingga dapat dituliskan:
Vs = Ns/Np x Vp (8)
13
14
TEORI DASAR
2.1
Umum
Transformator merupakan suatu peralatan listrik elektromagnetik
statis yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari
suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya,dengan frekuensi yang
sama dan perbandingan transformasi tertentu melalui suatu gandengan
magnet dan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis,dimana
perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus
dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan
perbandingan arusnya.
Dalam bidang teknik listrik pemakaian transformator dikelompokkan
menjadi:
1. Transformator daya
2. Transformator distribusi
3. Transformator pengukuran; yang terdiri dari transformator arus dan
transformator tegangan.
2.2 Komponen Transformator
1. Intibesi
Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi,magnetik yang
ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari
lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi
panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh Eddy Current.
2. Kumparan Transformator
Kumparan transformator adalah beberapa lilitan kawat berisolasi
yang membentuk suatu kumparan atau gulungan. Kumparan tersebut
terdiri dari kumparan primer dan kumparan sekunder yang diisolasi baik
3
terhadap inti besi maupun terhadap antar kumparan dengan isolasi padat
seperti karton,pertinak dan lain lain.Kumparan tersebut sebagai alat
transformasi tegangan dan arus.
3. Minyak Transformator
Minyak transformator merupakan salah satu bahan isolasi cair yang
dipergunakan sebagai isolasi dan pendingin pada transformator. Sebagai
bagian dari bahan isolasi, minyak harus memiliki kemampuan untuk
menahan tegangan tembus, sedangkan sebagai pendingin minyak
transformator harus mampu meredam panas yang ditimbulkan, sehingga
dengan kedua kemampuan ini maka minyak diharapkan akan mampu
melindungi
transformator
dari
gangguan.
Minyak
transformator
mempunyai unsur atau senyawa hidrokarbon yang terkandung adalah
senyawa hidrokarbon parafinik, senyawa hidrokarbon naftenik dan
senyawa hidrokarbon aromatik. Selain ketiga senyawa tersebut, minyak
transformator masih mengandung senyawa yang disebut zat aditif
meskipun kandungannya sangat kecil .
4. Bushing
Hubungan antara kumparan transformator dengan jaringan luar
melalui sebuah bushing yaitu sebuah konduktor yang diselubungi oleh
isolator. Bushing sekaligus berfungsi sebagai penyekat/isolator antara
konduktor tersebut dengan tangki transformator. Pada bushing dilengkapi
fasilitas untuk pengujian kondisi bushing yang sering disebut center tap.
5. Tangki-Konservator
Tangki Konservator berfungsi untuk menampung minyak cadangan
dan uap/udara akibat pemanasan trafo karena arus beban. Diantara tangki
dan trafo dipasangkan relai bucholzt yang akan meyerap gas produksi
akibat kerusakan minyak . Untuk menjaga agar minyak tidak
terkontaminasi dengan air, ujung masuk saluran udara melalui saluran
4
pelepasan/venting dilengkapi media penyerap uap air pada udara, sering
disebut dengan silica gel dan dia tidak keluar mencemari udara
disekitarnya.
6. Peralatan Bantu Pendinginan Transformator
Pada inti besi dan kumparan – kumparan akan timbul panas akibat
rugi-rugi tembaga. Maka panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu
yang berlebihan, ini akan merusak isolasi, maka untuk mengurangi
kenaikan suhu yang berlebihan tersebut transformator perlu dilengkapi
dengan alat atau sistem pendingin untuk menyalurkan panas keluar
transformator, media yang dipakai pada sistem pendingin dapat berupa:
Udara/gas, Minyak dan Air. Pada cara alamiah, pengaliran media sebagai
akibat adanya perbedaan suhu media dan untuk mempercepat
pendinginan
dari
media-media
(minyak-udara/gas)
dengan
cara
melengkapi transformator dengan sirip-sirip (radiator). Bila diinginkan
penyaluran panas yang lebih cepat lagi, cara manual dapat dilengkapi
dengan peralatan untuk mempercepat sirkulasi media pendingin dengan
pompa pompa sirkulasi minyak, udara dan air.
7. Tap-Changer
Kualitas operasi tenaga listrik jika tegangan nominalnya sesuai
ketentuan, tapi pada saat operasi dapat saja terjadi penurunan tegangan
sehingga kualitasnya menurun, untuk itu perlu alat pengatur tegangan
agar tegangan selau pada kondisi terbaik, konstan dan berkelanjutan.
Untuk itu trafo dirancang sedemikian rupa sehingga perubahan tegangan
pada sisi masuk/input tidak mengakibatkan perubahan tegangan pada sisi
keluar/output, dengan kata lain tegangan di sisi keluar/output-nya tetap.
Alat ini disebut sebagai sadapan pengatur tegangan tanpa terjadi
pemutusan beban, biasa disebut On Load Tap Changer (OLTC). Pada
umumnya OLTC tersambung pada sisi primer dan jumlahnya tergantung
pada perancangan.
5
8. Alat-pernapasan(DehydratingBreather)
Sebagai tempat penampungan pemuaian minyak isolasi akibat
panas yang timbul, maka minyak ditampung pada tangki yang sering
disebut sebagai konservator. Pada konservator ini permukaan minyak
diusahakan tidak boleh bersinggungan dengan udara, karena kelembaban
udara yang mengandung uap air akan mengkontaminasi minyak
walaupun proses pengkontaminasinya berlangsung cukup lama. Untuk
mengatasi hal tersebut, udara yang masuk kedalam tangki konservator
pada saat minyak menjadi dingin memerlukan suatu media penghisap
kelembaban, yang digunakan biasanya adalah silica gel. Kebalikan jika
trafo panas maka pada saat menyusut maka akan menghisap udara dari
luar masuk kedalam tangki dan untuk menghindari terkontaminasi oleh
kelembaban udara maka diperlukan suatu media penghisap kelembaban
yang digunakan biasanya adalah silica gel, yang secara khusus dirancang
untuk maksud tersebut diatas.
9. Indikator-Indikator
Thermometer / Temperature Gauge, alat ini berfungsi untuk
mengukur tingkat panas dari trafo, baik panasnya kumparan primer dan
sekunder juga minyak trafonya. Thermometer ini bekerja atas dasar air
raksa (mercuri/Hg) yang tersambung dengan tabung pemuaian dan
tersambung dengan jarum indicator derajat panas.Beberapa thermometer
dikombinasikan dengan panas dari resistor (khusus yang tersambung
dengan transformator arus, yang terpasang pada salah satu fasa fasa
tengah) dengan demikian penunjukan yang diperoleh adalah relatif
terhadap panas sebenarnya yang terjadi.
6
2.3 Jenis-Jenis Transformator
Gambar 2.1 Transformator Daya
Transformator daya adalah terminologi umum yang digunakan untuk
menunjuk pada transformator yang melengkapi sistem transmisi pada gardu
induk baik pada stasiun pembangkitan atau pada gardu-gardu pembagi beban
transmisi.
Gambar 2.2 Transformator Distribusi
Transformator distribusi adalah istilah umum untuk transformator dengan
daya di bawah 1 MVA dengan tegangan keluaran adalah tegangan jejaring
(Indonesia 220 V – 240 V ac). Transformator jenis ini biasa di pasang di atas
tiang distribusi daya listrik atau di bawah dekat tiang distribusi daya listrik.
7
Current Transformer
Current transformer sebenarnya adalah suatu toroida. Lilitan primer dari
suatu current transformer biasanya berupa suatu bushing stem atau satu kabel
yang berasal dari suatu alat objek yang hendak di-indera oleh current
transformer, lalu sisi lilitan sekunder diumpankan pada satu ampermeter atau
digunakan untuk keperluan proteksi.
Gambar 2.3 transformator curent
1. Step-Up
Gambar 2.4. Lambang transformator step-up
Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder
lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi
sebagai
penaik
tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik
sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi
yang digunakan dalam transmisi jarak
8
jauh.
2. Step-down
Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada
lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator
jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.
3. Autotransformator
Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara
listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan
primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder
selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama
lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan
transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran
fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan.
Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik
antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, autotransformator
tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat
(biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).
4. Autotransformator Variabel
Gambar 2.5 Skema Autotransformator Variabel
9
Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa
yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan
primer-sekunder yang
berubah-ubah.
5. Transformator Isolasi
Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama
dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan
primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih
banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi
sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis
ini telah
banyak digantikan oleh kopling
kapasitor.
6.Transformator Pulsa
Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk
memberikan
keluaran
gelombang
pulsa.
Transformator
jenis
ini
menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer
mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi
pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet,
transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat
arus pada lilitan primer berbalik
7. Transformator Tiga
arah.
Fasa
Transformator tiga fasa sebenarnya adalah tiga transformator yang
dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya
dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara
delta (Δ).
10
2.4 Prinsip
Kerja Transformator
Transformator (trafo) adalah alat yang digunakan untuk menaikkan atau
menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3
komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai
input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi
yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.[4]
Gambar 2.6 Bagian-Bagian Transformator
Gambar 2.7 Lambang Transformator
Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika
Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik,
perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet
yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi
dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung
kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi
11
timbal-balik.
Gambar 2.8 Skema transformator
kumparan primer dan kumparan sekunder terhadap medan magnet
Pada skema transformator diatas, ketika arus listrik dari sumber tegangan
yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya)
medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang
dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.
Gambar 2.9 Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder, dan
jumlah lilitan sekunder
12
Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder,
dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan[6]:
Vp/Vs = Np/Ns (6)
Vp = tegangan primer (volt)
Vs = tegangan sekunder (volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
Simbol Transformator
Berdasarkan perbandingan antara jumlah lilitan primer dan jumlah lilitan
skunder transformator ada dua jenis yaitu[7]:
1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolakbalik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan
kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan
bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah
lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np >
Ns).
Pada transformator (trafo) besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh
kumparan sekunder adalah:
1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs ~ Ns).
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer ( VS ~ VP).
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer,
Vs ~ 1/Np (7)
Sehingga dapat dituliskan:
Vs = Ns/Np x Vp (8)
13
14