Cara Kerja Transformator - Jenis, Persamaan & Fungsinya

Apa komponen dasar dari catu daya DC atau AC? Tentu saja itu yakni Transformator atau trafo listrik. Pernah bertanya-tanya bagaimana cara kerja Transformator? Jika pertanyaan ini sering timbul di pikiran Anda, Anda niscaya berada di kawasan yang tepat. Tetapi sebelum aku mulai, izinkan aku memberi klarifikasi singkat wacana Transformator dan tipe yang berbeda.

Pengertian Transformator

Transformator daya yakni perangkat statis yang digunakan untuk transformasi sinyal listrik AC dalam satu rangkaian ke sinyal listrik frekuensi yang serupa di rangkaian lain dengan sedikit kehilangan daya. Tegangan dalam sebuah rangkaian sanggup dinaikkan atau diturunkan, namun dengan peningkatan atau penurunan yang proporsional pada peringkat arus.

Jenis-jenis Transformator

Berbagai jenis transformator sanggup diklasifikasikan menurut tolok ukur yang berlainan seumpama fungsi, inti, dll.

Jenis dan Fungsi Transformator:

Transformator Step-Up

Trafo step up yakni tegangan transformator primer yang lebih kecil dari tegangan sekunder. Trafo step-up sanggup digunakan untuk mengembangkan tegangan di rangkaian. Ini digunakan dalam metode transmisi AC fleksibel atau FACTS oleh SVC.

Transformator Step-Down

Sebuah transformator step-down digunakan untuk meminimalkan tegangan. Tipe transformator di mana tegangan primer kumparan lebih besar dari tegangan sekunder disebut selaku trafo step down. Sebagian besar supply listrik menggunakan transformator step-down untuk meminimalkan tegangan tinggi yang berbahaya menjadi tegangan rendah yang lebih aman.

Rasio jumlah putaran pada masing-masing kumparan, yang disebut rasio putaran menyeleksi rasio tegangan. Sebuah transformator step-down memiliki sejumlah besar belitan pada kumparan primer (input) yang terhubung ke catu daya tegangan tinggi, dan sejumlah kecil belitan pada kumparan sekunder (output) untuk menciptakan tegangan output yang rendah.

MENGHIDUPKAN RATIO = (Vp / Vs) = (Np / Ns) Di mana, Vp = tegangan primer (input) Vs = tegangan sekunder (output) Np = jumlah putaran pada kumparan primer Ns = jumlah putaran pada kumparan sekunder Ip = Arus primer ( input) Is = Arus sekunder (output).

Jenis dan Inti Transformator:

1. Jenis inti udara 2. Jenis shell

Jenis Transformator Inti Udara

Pada tipe transformator ini, belitan diberikan ke bab yang cukup besar dari rangkaian tipe inti transformator. Coil yang digunakan yakni tipe-wound dan tipe silinder pada tipe inti. Ia memiliki rangkaian magnetik tunggal.

Pada transformator tipe inti, kumparan wound dalam lapisan heliks dengan lapisan berlainan yang diisolasi satu sama lain oleh materi seumpama mika. Inti memiliki dua anggota tubuh persegi panjang dan kumparan diposisikan pada kedua anggota tubuh dalam jenis inti.

Jenis Transformator Shell

Transformator tipe shell yakni tipe Transformator yang paling terkenal dan efisien. Tipe transformator shell memiliki rangkaian magnetik ganda. Inti memiliki tiga anggota tubuh dan kedua belitan diposisikan di anggota tubuh pusat. Inti melingkari sebagian besar belitan. Umumnya multi-layer disc dan gulungan sandwich digunakan dalam tipe shell.

Setiap kumparan tegangan tinggi berada di antara dua kumparan tegangan rendah dan kumparan tegangan rendah paling bersahabat dengan yokes atas dan bawah. Konstruksi tipe shell lebih digemari untuk beroperasi pada trafo tegangan sungguh tinggi.

Pendinginan alami tidak ada pada transformator tipe shell alasannya belitan pada tipe shell dikelilingi oleh inti itu sendiri. Sejumlah besar belitan dikehendaki untuk dilepas mudah-mudahan perawatan lebih baik.

Jenis-jenis Transformator Lainnya

Jenis-jenis transformator berlainan dengan cara di mana gulungan primer dan sekunder ditawarkan di sekeliling inti baja laminasi transformator:

• Berdasarkan belitan, trafo sanggup berisikan tiga jenis

1. Dua belitan transformator (tipe biasa)
2. Belitan tunggal (tipe otomatis)
3. Tiga belitan(transformator daya)

• Berdasarkan pengaturan kumparan/coil, transformator diklasifikasikan sebagai:

1. Jenis silinder
2. Jenis disk

• Menurut penggunaan

1. Trafo daya
2. Trafo distribusi
3. Trafo instrumen
   Transformator instrumen sanggup dibagi menjadi dua jenis:
   a) Trafo arus b) Trafo potensial

• Menurut jenis pendinginan transformator sanggup berisikan dua jenis

1. Pendinginan alami
2. Pendinginan alami dengan minyak direndam
3. Pendinginan alami dengan minyak direndam dengan sirkulasi oli paksa

Prinsip Kerja Transformator Adalah

Mari kita mengalihkan perhatian kita pada keperluan dasar kita: Bagaimana cara kerja Transformator?

Pengoperasian trafo utamanya melakukan pekerjaan pada prinsip saling induktansi antara dua rangkaian dihubungkan oleh fluks magnetik umum. Sebuah transformator intinya digunakan untuk transformasi energi listrik.

Transformator berisikan jenis kumparan penghantar selaku belitan primer dan belitan sekunder. Input coil disebut gulungan primer dan gulungan output disebut gulungan sekunder transformator.

Tidak ada hubungan listrik antara kedua kumparan; selaku gantinya mereka dihubungkan oleh medan magnet bolak-balik yang dibentuk dalam inti besi lunak dari transformator. Dua garis di tengah simbol rangkaian mewakili inti. Transformator menghabiskan sungguh sedikit daya sehingga daya nyaris sama dengan daya masuk.

Coil primer dan coil sekunder memiliki induktansi timbal balik yang tinggi. Jika salah satu coil terhubung ke sumber tegangan bolak-balik, maka fluks bolak-balik akan dipasang di inti yang dilaminasi.

Aliran ini dihubungkan dengan coil yang lain dan gaya elektromagnetik diinduksi, sesuai aturan Faraday wacana induktansi elektromagnetik.

e = M di/dt Dimana e diinduksi GGL M yakni induktansi timbal-balik (mutual)

Jika coil kedua ditutup maka arus dalam coil ditransfer dari kumparan atau coil primer transformator ke coil sekunder.

Persamaan daya transformator yang ideal

Sementara kami konsentrasi pada pertanyaan kami wacana bagaimana cara kerja Transformator, dasar yang perlu kita pahami yakni wacana persamaan daya ideal transformator.

Jika coil sekunder menempel pada beban yang memungkinkan arus mengalir di rangkaian, daya listrik ditransmisikan dari rangkaian primer ke rangkaian sekunder.

Idealnya, transformator sungguh efisien; semua energi yang masuk ditransformasikan dari rangkaian primer ke medan magnet dan menjadi rangkaian sekunder. Jika keadaan ini terpenuhi, daya listrik yang masuk mesti sama dengan daya keluar:

P_masuk = I_pV_p = P_keluar = I_sV_s

Memberikan persamaan transformator yang ideal

Transformator umumnya memiliki efisiensi tinggi, jadi rumus ini yakni pikiran yang masuk akal.

Jika tegangan meningkat, maka arus menyusut oleh aspek yang sama. Impedansi dalam satu rangkaian ditransformasikan oleh kuadrat rasio belokan.

Misalnya, jikalau impedansi Z_s terpasang di terminal coil sekunder, sepertinya rangkaian primer untuk memiliki impedansi ( N_p/N_s )² Z_s. Hubungan ini timbal balik, sehingga impedansi Z_p dari rangkaian primer timbul ke sekunder menjadi ( N_s/N_p )² Zp.