Mengenal Apa Itu Transformator atau Trafo

Dalam listrik sering kita jumpai komponen listrik yang sering disebut Trafo atau transformator di dalam panel listrik maupun di luar panel listrik sesuai dengan kebutuhkan konsumen.

Dengan anda mengerti transformator maka anda melangkah lebih maju dalam belajar tentang ilmu listrik beserta komponenya.

Pengertian Transformator

Sebuah Transformator adalah mesin statis digunakan untuk mengubah listrik dari satu sirkuit ke yang lain tanpa mengubah frekuensi. Ini adalah definisi transformator yang sangat mendasar.

Karena tidak ada bagian yang berputar atau bergerak, maka transformator adalah perangkat statis. Transformer beroperasi pada pasokan ac. Sebuah transformator bekerja berdasarkan prinsip saling induksi.

Untuk secara umum atau sering digunakan pada komponen adalah trafo berguna untuk menurunkan atau menaikan sebuah tegangan listrik AC istilah Step Up dan Step Down.

Sejarah Transformator

Jika kita ingin mengetahui sejarah transformator, kita harus kembali di tahun 1880-an. Sekitar 50 tahun sebelumnya pada tahun 1830 properti induksi ditemukan.

Kemudian desain transformator diperbaiki sehingga menghasilkan lebih banyak efisiensi dan ukuran yang lebih kecil. Berangsur-angsur kapasitas transformator yang besar dalam kisaran beberapa KVA, MVA muncul.

Pada tahun 1950, transformator daya listrik 400KV diperkenalkan dalam sistem tenaga listrik tegangan tinggi. Pada awal 1970-an, peringkat unit sebesar 1.100 MVA diproduksi.

Berbagai produsen memproduksi 800KV dan bahkan transformer kelas KV yang lebih tinggi di tahun 1980.

Prinsip Kerja Transformator

Sebuah Induksi timbal balik antara dua belitan atau lebih (juga dikenal sebagai gulungan) memungkinkan energi listrik ditransfer antar sirkuit.

Katakanlah Anda memiliki satu belitan (juga dikenal sebagai koil) yang disuplai oleh sumber listrik bolak-balik.

Arus bolak - balik melalui belitan menghasilkan fluks yang terus berubah dan bergantian yang mengelilingi belitan.

Jika belitan lain didekatkan dengan belitan ini, sebagian dari fluks bolak-balik ini akan terhubung dengan belitan kedua.

Karena fluks ini terus berubah dalam amplitudo dan arahnya, harus ada perubahan hubungan fluks pada belitan atau koil kedua.

Menurut hukum Faraday tentang induksi elektromagnetik , akan ada EMF yang diinduksi pada belitan kedua.

Jika rangkaian belitan sekunder ini ditutup, maka arus akan mengalir melaluinya.

Bagian-bagian Transformer

Terdapat 3 bagian inti dalam tranformer atau trafo ini, sebagai berikut:

Winding Transformer, Yang menghasilkan fluks magnet ketika terhubung ke sumber listrik.
Inti Magnetik dari Transformer, fluks magnetik yang dihasilkan oleh gulungan primer, yang akan melewati jalan keengganan rendah ini terkait dengan berkelok-kelok sekunder dan menciptakan tertutup sirkuit magnetik.
Gulungan Transformer Sekunder, Fluks yang dihasilkan oleh belitan primer, melewati inti, akan terhubung dengan belitan sekunder. Gulungan ini juga melukai pada inti yang sama dan memberikan output yang diinginkan dari transformator .

Simbol Transformator

Transformer 1 Phasa
Transformer 3 Phasa
Current Transformer
Potential Transformer

Rumus Ideal Tranformator

P1=P2
I1.V1=I2.V2

I1.N1=I2.N2

I2 : I1 = V1 : V2
= a
= Ratio Trafo

N1 : N2 = I2 : I1
   = V1 : V2
   = a
   = Ratio Trafo

P1 = Daya Primer
P2 = Daya Sekunder
I1 = Arus Primer
I2 = Arus Sekunder
V1 = Tegangan Primer
V2 = Tegangan Sekunder
N1 = Jumlah Lilitan Primer
N2 = Jumlah Lilitan Sekunder

Jenis-jenis Transformator

Transformer dapat dikategorikan dalam berbagai cara, tergantung pada tujuan, penggunaan, konstruksi, dll. Jenis - jenis transformator adalah sebagai berikut,

Step Up Transformer dan Step Down Transformer - Umumnya digunakan untuk menaikkan dan menurunkan level tegangan pada jaringan sistem transmisi dan distribusi.
Three Phase Transformer dan Single Phase Transformer - Bekas umumnya digunakan dalam sistem daya tiga fase karena hemat biaya daripada nanti. Tetapi ketika ukuran penting, lebih disukai untuk menggunakan bank tiga transformator fase tunggal karena lebih mudah untuk diangkut daripada satu unit transformator tiga fase tunggal.
Trafo Daya Listrik, Trafo Distribusi dan Trafo Instrumen - Trafo daya umumnya digunakan dalam jaringan transmisi untuk menaikkan atau menurunkan level tegangan. Ini beroperasi terutama selama beban tinggi atau puncak dan memiliki efisiensi maksimum pada atau dekat beban penuh. Trafo distribusi menurunkan tegangan untuk tujuan distribusi ke pengguna domestik atau komersial. Ini memiliki pengaturan tegangan yang baik dan beroperasi 24 jam sehari dengan efisiensi maksimum pada 50% dari beban penuh. Transformator instrumen termasuk CT dan PT yang digunakan untuk mengurangi tegangan tinggi dan arus ke nilai yang lebih rendah yang dapat diukur dengan instrumen konvensional.
Two Winding Transformer dan Auto Transformer - Bekas umumnya digunakan di mana rasio antara tegangan tinggi dan tegangan rendah lebih besar dari 2. Biaya efektif untuk digunakan nanti di mana rasio antara tegangan tinggi dan tegangan rendah kurang dari 2.
Trafo Luar Ruang dan Trafo Indoor - Trafo yang dirancang untuk dipasang di luar adalah trafo luar dan trafo yang dirancang untuk dipasang di dalam ruangan adalah trafo dalam ruangan.
Oil Cooled dan Dry Type Transformer - Dalam transformator berpendingin oli, media pendingin adalah oli transformator sedangkan transformator tipe kering berpendingin udara.
Tipe inti, tipe Shell, dan tipe transformer Berry - Pada tipe inti transformator, ia memiliki dua kaki atau tungkai vertikal dengan dua bagian horisontal bernama yoke. Inti berbentuk persegi panjang dengan sirkuit magnetik umum. Gulungan silinder (HV dan LV) ditempatkan di kedua tungkai.
Transformator tipe shell: Memiliki tungkai tengah dan dua tungkai luar. Kedua kumparan HV, LV ditempatkan pada tungkai pusat. Sirkuit magnetik ganda hadir.
Transformator tipe Berry: Inti tampak seperti jari-jari roda. Tangki lembaran logam yang dipasang ketat digunakan untuk rumah jenis transformator dengan minyak transformator diisi di dalamnya.

Contoh Soal

Sebuah trafo ideal mempunyai 90 lilitan disisi primer dan 2250 lilitan di sisi sekunder terhubung pada sumber tegangan 120V 60Hz.

Hitung:

Tegangan efektif yang melalui terminal sekunder
Tegangan peak yang melalui terminal sekunder
Tegangan sesaat yang melalui sisi sekunder ketika tegangan sesaat yang melalui sisi primer adalah 37 V

Jawab: