20
2.6 Trafo Ideal
Pada awalnya, suatu trafo dianggap ideal, yakni suatu trafo yang sangat
sempurna, yang tidak mempunyai rugi-rugi didalamnya. [3]
2.6.1 Kondisi Trafo Ideal
Trafo dianggap sebagai trafo ideal bila memenuhi syarat sebagai berikut : • Kurva magnetisasi untuk inti adalah linear
• Rugi besi rugi hysterisis dan eddy current diabaikan • Tahanan kumparan diabaikan
• Tidak ada fluksi bocor
2.6.2 Trafo Ideal Tidak Berbeban
Misal kontak S Gambar 2.6 dalam keadaan terbuka. Bila tegangan sinusoidal V
p
dihubungkan pada sisi primer maka arus magnetisasi i
m
, yang juga sinosoidal mengalir dalam kumparan primer. Arus ini akan menimbulkan mmf
pada kumparan primer, yang juga sinusoidal yang dinyatakan oleh : �
�
= �
�
�
�
………………………………..………………….2.2 dimana :
�
�
= mmf pada sisi primer N
p
= jumlah belitan pada kumparan primer i
m
= arus magnetisasi
Universitas Sumatera Utara
21
Gambar 2.6 Trafo ideal dalam keadaan tidak berbeban
[3]
mmf ini akan menghasilkan ø, yang juga sinusoidal, yang dinyatakan oleh : ø = ø
maks
sin wt…..……………………………..……2.3
dimana :
ø = fluksi yang dihasilkan kumparan primer ø
maks
= fluksi maksimum
w = frekuensi sudut dalam radsek yang dinyatakan oleh: w = 2πf
Fluksi ini dicakup oleh kumparan primer dan sekunder, sehingga dibangkitkan tegangan induksi pada kedua kumparan tersebut. Tegangan induksi
pada kumparan primer dan sekunder tersebut adalah : �
�
= −�
� �∅
��
= −�
�
� ∅
maks
cos ωt………………………………2.4
�
�
= −�
� �∅
��
= −�
�
� ∅
maks
cos ωt………………..………………2.5
dimana : e
p
= tegangan induksi pada kumparan primer e
s
= tegangan induksi pada kumparan sekunder N
s
= jumlah belitan dari kumparan sekunder
Universitas Sumatera Utara
22 Perbandingan transformasi antara tegangan induksi di primer dan sekunder
adalah:
�
�
�
�
=
�
�
�
�
= �………………………………………………………2.6
dimana: � = rasio transformasi
E
p
= harga efektif dari tegangan induksi primer E
s
= harga efektif dari tegangan induksi sekunder Tegangan induksi rms pada kumparan primer dan sekunder adalah:
�
�
=
�
�−����
√2
= √2 � � �
�
∅
����
…………………………………2.7 �
�
=
�
�−����
√2
= √2 � � �
�
∅
����
…………………………………2.8
2.6.3 Trafo Ideal Berbeban
Bila kontak S ditutup, seperti terlihat dalam Gambar 2.7, maka trafo terhubung dengan beban. Karena tahanan kumparan adalah 0, maka :
Gambar 2.7 Trafo ideal dalam keadaan berbeban
[3]
V
s
= E
s
…………………………….………………………2.9 dimana : V
s
= tegangan jepitan rms dari kumparan sekunder. Untuk trafo ideal, I
m
= 0 :
�
�
�
�
=
�
�
�
�
=
�
�
�
�
=
�
�
�
�
= �…………………………………2.10
Universitas Sumatera Utara
23
2.6.4 Karakteristik Trafo Ideal Trafo ideal mempunyai karakteristik sebagai berikut :