TRAFO SATU FASA

TRANSFORMATOR SATU FASA

A.                Pengertian Transformator (Trafo)

Transformator atau sering disingkat dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menurunkan Tegangan AC dari 220VAC ke 12 VAC ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC.  

B.       PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR (TRAFO)

Sebuah Transformator yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan atau kumparan kawat yang terisolasi yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Pada kebanyakan Transformator, kumparan kawat terisolasi ini dililitkan pada sebuah besi yang dinamakan dengan Inti Besi (Core).  Ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan Medan magnet (densitas Fluks Magnet) tersebut dipengaruhi oleh besarnya arus listrik yang dialirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya. Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan pertama (primer) akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dalam kumparan kedua (sekunder) dan akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Dengan demikian, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah menjadi tegangan yang lebih tinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan yang rendah.

Sedangkan Inti besi pada Transformator atau Trafo pada umumnya adalah kumpulan lempengan-lempengan besi tipis yang terisolasi dan ditempel berlapis-lapis dengan kegunaanya untuk mempermudah jalannya Fluks Magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik kumparan serta untuk mengurangi suhu panas yang ditimbulkan.

1.      Kostruksi Transformator dan Bagian-Bagiannya

Konstruksi trafo secara umum terdiri dari:

·         Inti yang terbuat dari lembaran-lembaran plat besi lunak atau baja silikon yang diklem jadi satu.

·         Belitan dibuat dari tembaga yang cara membelitkan pada inti dapat konsentris maupun spiral.

·         Sistem pendingan pada trafo-trafo dengan daya yang cukup besar.

A.    Teori trafo beban nol dan hubung singkat.

Rangkaian Ekivalen Transformator Dimanfaatkan Dalam Menganalisa Dan Memperlajari Karakteristik Dari Transformator perlu dialakukana beberapa percobaan yakni pengukuran menggunakan multimeter atau pengukuran menggunakan sumber arus searah, pengujian beban nol dan hubung singkat.

Pengukuran dengan multimeter atau dengan sumber tegangan serarah dilakukkan gunanya untuk mendapatkan nilai tahanan kumparan pprimer. Pada pengukuran dengan menggunakan sumber tegangan searah, nilai tahann kumparan primer transformator sesungguhnya yakni, nilai yang didapatkan dari pengukuran sumber DC dikalikan dengan suatu konstanta yakni angka yang berkisar k=1.15 s/d 1.35, yang paling ideal diambil k=1.25

a.      Beban Nol

Pengujian tanpa beban dilakukan untuk mendapatkan nilai tahanan magnetisasi yang juga berhubungan dengan rugi-rugi ini serta perbandingan belitan transformator selama pengujian beban nol, tegangan yang diberikan pada kumparan primer Vb arus daya tegangan kumparan skunder diukur.

Daya aktif yang diserap oleh inti = Pm

transformator satu fasa yang terdiri dari kumparan primer dan skunder tersususn sedemikian rupa dimana sumber tegangan arus bolak balik dengan frekuensi 50Hz atau 60Hz dihubungkan pada sisi primer, sedangkan sisi skunder dalam keadaan terbuka artinya tidak terangkai dengan beban. Pada waktu transformator dalam tidak berbeban arus dan  yang mempunyai perbedaan yang sangat kecil hal ini dapat diliha dari resistan kumparan dengan resistan magnetisasi ini hal yang sama di peroleh dari kumparan dengan reaktasi motor bocor maka rangkaian ekivalen  dengan mengabaikan  maka rangkaian ekivalen transformator tanpa beban mendekati sebagai berikut.

Ssaat transformator tanpa beban yang perlu di perhatikan adalah komponen resistansi maknetisasi  dan reaktanis beban bocor  daya input transformator.tanpa beban  merupakan rugi inti yang terdiri dari rugi histeris rugi arus rugi pusar (addy current). Karakteristik  merupakan grafik linear setelah menempuh daerah tertentu terjadi kejenuhan, maka tejadi garis lengkung sama halnya dengan kurva B-H

Karakteristik

Persamaan yang diperoleh merupakan garis lengkung ,rugi-rugi pada transformator tanpa beban dengan parameter sebagai berikut:

Dari percobaan transformator tanpa beban juga dapat ditetapkan perbandingan transformasi (a) dengan mengukur tegangan input  pada sisi primer sedangkan tegangan output pada sisi skunder rasio transformasi transformator adalah :

B.     Hubungan Singkat

Transformator satu fasa hubung singkat adalah transformatorr pada sisi primer diberikan tegangan sedangkan pada sisi sekunder terminal output dihubungkan singkat (short circuit). Akibat peristiwa ini kan timbu8l gaya elektrodinamis yang cukup besar sehingga membahyakan transformator tersebut. Oleh sebab itu dalam melakukan percobaan hubungan singkat diperlu

kan pembatasnan tegangan dengan arus yang diizinkan untuk setiap transformator. Dalam hal ini ada yng berpedoman pada rating tegangan yang diizinkan 5 s/d 8 % dari tegangn nominal. Untuk transformator yang besar arus hubung singkat (short circuit current ) I  diizinkan adalah 0,1 sd/0,5 % dari arus beban penuh  I. Rangkaian ekivalen transformator satu fasa digambarkan dalam bentuk ekivalen 1 fasa (gambar 3 a) saat transformator hubung singkat resistant magnetisasi R, reaktansi medan bocor X dan implementasi Z sangat kecil sehingga dapat diabaikan dibandingkan dengan resiistansi kumparan (

Referensi ari sisi tegangan HV (primer) maka ipedensi ekivalen sedangkan reakktansi

Refrensi dari tangan rendah xV (skunder) maka resistantt ekivalen , reaktansi akivalen  dimana  a adalah perbandingan transformasi transformator.

Tegangan hubungan singkat Vac merupakan tegangan dalam kumparan primer dan skunder, dimana tegangan rendah sam dengan nol sedangkan hubung arus singkat Iac besar. Dengan mengatur kenaikan tegangan V ac secara bertahap mangka harus Iac Pac juga naik sesuai dengan karakteristik tegangan. Karakteristik Vac= f( Iac) mrupakan garis lurus bila inti besi transformator terletak dalam daerah yang tidak jenuh karena EMF induksi lawan yang besar dari belitan skunder. Karakteristik Vac=f(Pac) merupakan garis lengkung hal ini dapat dilihat dari persamaan linear diatas.