Dasar - dasar transformator penjelasan Prinsip Kerja, Komponen ,Jenis

Transformers pada umumnya, adalah perangkat yang mampu mengubah jumlah dari satu nilai ke nilai lainnya. Untuk artikel ini, kami akan fokus pada transformator tegangan yang merupakan komponen listrik statis yang mampu mengkonversi tegangan AC dari satu nilai ke yang lain tanpa mengubah frekuensi menggunakan prinsip-prinsip induksi elektromagnetik.

Dalam salah satu artikel kami sebelumnya tentang arus bolak-balik, kami menyebutkan betapa pentingnya transformator itu, dalam sejarah arus bolak-balik. 

Itu adalah enabler utama yang membuat arus bolak-balik mungkin. Awalnya ketika sistem berbasis dc-digunakan, mereka tidak dapat ditransfer lebih jauh jarak karena kehilangan daya dalam jarak (panjang) meningkat, yang berarti pembangkit listrik DC harus ditempatkan di mana-mana, sehingga tujuan utama AC adalah untuk memecahkan masalah transmisi dan tanpa transformer, yang tidak akan mungkin karena kerugian masih akan ada bahkan dengan AC.

Dari pembangkit listrik dengan tegangan sangat tinggi tetapi arus rendah yang menghilangkan kerugian di garis (kabel) karena nilai dari I2R (yang memberikan hilangnya daya dalam satu baris). 

Transformer ini kemudian digunakan untuk mengubah tegangan tinggi, energi arus rendah menjadi tegangan rendah, energi arus tinggi untuk distribusi akhir dalam komunitas tanpa mengubah frekuensi dan pada kekuatan yang sama yang ditransmisikan dari pembangkit listrik (P= IV).

Untuk lebih memahami transformator tegangan, yang terbaik adalah menggunakan model yang paling disederhanakan yang merupakan transformator fase tunggal.

Transformer fase tunggal

Transformator fase tunggal adalah yang paling umum (dalam hal angka yang digunakan) sejenis transformator tegangan. Itu hadir di sebagian besar peralatan "ditancapkan" yang kita gunakan di rumah dan di tempat lain.

Hal ini digunakan untuk menjelaskan prinsip operasi, konstruksi DLL dari transformator karena transformator lainnya seperti variasi atau modifikasi dari transformator fase tunggal. 

Misalnya, beberapa orang menyebut transformator tiga fase itu terbuat dari 3 transformator fase tunggal.

Transformator fase tunggal terdiri dari dua kumparan/kumparan (utama dan koil sekunder), Tranformator Arus/CT

Kedua kumparan ini diatur sedemikian rupa sehingga tidak ada koneksi listrik di antara mereka, sehingga mereka berada di sekitar besi magnet umum yang umumnya disebut sebagai inti transformator, sehingga kedua kumparan hanya memiliki koneksi magnetik di antara mereka. 

Ini memastikan bahwa daya ditransmisikan hanya melalui induksi elektromagnetik dan juga membuat transformer berguna untuk mengisolasi koneksi.

Prinsip Kerja Transformer:

Seperti disebutkan sebelumnya, transformator terdiri dari dua kumparan; Kumparan utama dan sekunder. Koil utama selalu mewakili masukan ke trafo sementara koil sekunder, keluaran dari transformer.

Dua efek utama menentukan pengoperan transformer:

Pertama, arus yang mengalir melalui kawat membentuk medan magnet di sekitar kawat. 

Besarnya medan magnet yang dihasilkan selalu sebanding dengan jumlah arus yang melewati kawat. Besarnya medan magnet meningkat, jika kawat itu luka menjadi bentuk seperti minyak. Inilah prinsip yang memicu magnet oleh koil utama. 

Dengan menerapkan tegangan ke kumparan utama, itu menghasilkan medan magnet di sekitar inti transformator.

Efek kedua yang bila dikombinasikan dengan yang pertama menjelaskan prinsip operasional transformer yang didasarkan pada fakta bahwa, jika konduktor adalah luka di sekitar sepotong magnet dan perubahan medan magnet, perubahan dalam medan magnet akan merangsang arus dalam konduktor, besarnya yang akan ditentukan oleh jumlah putaran kumparan konduktor. Ini adalah prinsip dengan mana kumparan sekunder mendapat energi.

Ketika tegangan diterapkan pada koil utama, itu menciptakan medan magnet di sekitar inti kekuatan tergantung pada arus diaplikasikan. 

Menciptakan medan magnet sehingga menghasilkan arus di kumparan sekunder yang merupakan fungsi besarnya medan magnet dan jumlah putaran kumparan sekunder.

Prinsip operasional dari transformer ini juga menjelaskan mengapa AC harus diciptakan karena transformator hanya akan bekerja ketika ada alternation dalam tegangan terapan atau saat hanya maka akan elektromagnetik prinsip induksi bekerja. Jadi transformer itu tak bisa digunakan untuk DC.

Komponen transformator

Pada dasarnya, transformer terdiri dari dua bagian yang mencakup; Dua kumparan induktif dan inti baja laminasi. Kumparan ini terisolasi satu sama lain dan juga terisolasi untuk mencegah kontak dengan inti.

Konstruksi transformator akan diperiksa di bawah kumparan dan konstruksi inti.

Inti Transformer

Inti transformator selalu dibangun dengan menumpukan lembaran-lapisan baja yang dilaminasi bersama, memastikan adanya kesenjangan udara minimum di antara lembaran-lembaran itu. 

Inti transformator pada masa belakangan ini selalu terbuat dari inti baja laminasi dan bukannya inti besi untuk mengurangi kerugian karena arus air.

Ada tiga bentuk utama dari lembaran baja laminasi untuk memilih dari, yang E, I, dan L.

Ketika menumpuk laminasi bersama-sama untuk membentuk inti, mereka selalu ditumpuk sedemikian rupa sehingga sisi sendi bergantian. 

Misalnya, dari lembaran-lembaran yang dirakit sebagai muka selama kebaktian pertama, lembaran-lembaran itu akan kembali berhadapan untuk kebaktian berikutnya sebagaimana diperlihatkan dalam gambar di bawah. Hal ini dilakukan untuk mencegah keengganan tinggi pada sendi.

kumparan

Ketika membangun transformator, akan sangat penting untuk menentukan jenis transformator apabila akan naik atau turun karena ini menentukan jumlah putaran yang akan ada di kumparan utama atau sekunder.

Jenis transformator:

Majorly ada tiga jenis transformator tegangan;

 1. Turun transformator

 2. Tingkatkan transformer

 3. Transformer yang terisolasi

Transformator yang turun adalah transformator yang memberikan pengurangan nilai dari tegangan yang diterapkan pada koil utama di koil sekunder, sementara untuk meningkatkan transformer memberikan nilai tambahan dari tegangan yang diterapkan pada koil utama, di koil sekunder.

Transformator isolasi adalah transformator yang memberikan tegangan yang sama yang diterapkan pada primer di sekunder dan pada dasarnya digunakan untuk mengisolasi sirkuit listrik.

Dari penjelasan di atas, menciptakan transformator jenis tertentu hanya dapat dicapai dengan merancang jumlah putaran pada masing-masing kumparan utama dan sekunder untuk memberikan keluaran yang diperlukan, dengan demikian ini dapat ditentukan oleh rasio putaran. Anda dapat membaca melalui tutorial terkait untuk belajar lebih banyak tentang berbagai jenis transformator.

Transformer rasio dan EMF persamaan:

Rasio transformator berubah (n) ditentukan oleh persamaannya;

N = Np/Ns = Vp/Vs

Dimana n = membalikkan perbandingan

Np = jumlah putaran di kumparan utama

Ns = jumlah putaran dalam kumparan sekunder

Vp = tegangan diterapkan pada primer

Vs = tegangan di sekunder

Hubungan yang digambarkan di atas ini dapat digunakan untuk menghitung setiap parameter dalam persamaan.

Rumus di atas dikenal sebagai tindakan tegangan transformator.

Karena kita mengatakan kekuatan tetap sama setelah transformasi kemudian;

Rumus di atas ini disebut sebagai aksi transformer saat ini. Yang berfungsi sebagai bukti bahwa transformator tidak hanya mengubah tegangan tetapi juga mengubah arus.

Rumus EMF:

Jumlah putaran dari kumparan pertama atau sekunder menentukan jumlah arus yang diinduksi atau dihasilkan oleh koil. Ketika arus diterapkan pada primer berkurang, kekuatan medan magnet berkurang dan sama untuk saat ini didorong dalam putaran sekunder.

E = N (dΦ/dt)

Jumlah tegangan yang diinduksi dalam putaran sekunder diberikan oleh persamaan:

Di mana N adalah jumlah putaran di sekunder berkelok-kelok.

Karena fluks bervariasi sinusoidally, fluks magnetiknya = menghentikan aliran maks

 jadi

E = N*w*Φmax*cos(wt)

Emax = NwΦmax

Akar berarti nilai persegi dari Emf yang diinduksi didapat dengan membagi nilai maksimum Emf oleh 2

Persamaan ini dikenal sebagai rumus EMF transformers.

Dimana: N adalah jumlah putaran di kumparan

F adalah frekuensi fluks pada hertz

0.000 adalah fluks kepadatan magnet di Weber

Dengan semua nilai ini ditentukan, transformer dengan demikian dapat dibangun.

Tenaga listrik

Seperti yang dijelaskan sebelumnya, transformator diciptakan untuk memastikan nilai tenaga listrik yang dihasilkan di pembangkit listrik disalurkan untuk menghentikan para pengguna yang kehilangan sedikit atau tidak sama sekali, sehingga dalam sebuah transformator yang Ideal, tenaga di keluaran (putaran kedua) selalu sama dengan daya masukan. 

Transformers dengan demikian disebut sebagai wattage perangkat konstan, sementara mereka mungkin mengubah tegangan dan nilai saat ini, itu selalu dilakukan sedemikian rupa sehingga daya yang sama pada masukan tersedia di keluaran.

jadi

P = Pp

Dimana Ps adalah daya di sekunder dan Pp adalah daya pada primer.

Sejak P = Ivcos anda

Kemudian IsVscosΦs = IpVpcosΦp

Efisiensi sebuah transformator

Efisiensi sebuah transformer diberikan oleh persamaan ini;

Efisiensi = (output power/input power) *100%

Sementara keluaran daya dari transformator yang Ideal harus sama dengan masukan daya, kebanyakan transformator jauh dari transformer yang Ideal dan mengalami kerugian karena beberapa faktor.

Beberapa kerugian yang dapat dialami oleh sebuah transformer tertera di bawah ini;

1. Rugi di tembaga

2. Rugi histerisis 

3. Kerugian Eddy current  

1. Rugi di tembaga

Kerugian ini kadang-kadang disebut sebagai kerugian berkelok-kelok atau kerugian I2R. Kerugian ini berhubungan dengan hilangnya daya oleh konduktor yang digunakan untuk menentukan ketika arus melewatinya karena perlawanan kondektur. Kerugian ini dapat diperhitungkan dengan menggunakan rumusnya;

 P = I2R

2. Rugi histerisis.

Ini adalah kehilangan yang berkaitan dengan keengganan bahan yang digunakan untuk pusat transformer. Sebagai arus bolak-balik membalikkan arahnya, itu memiliki dampak pada struktur internal bahan yang digunakan untuk inti karena cenderung menjalani perubahan fisik yang juga menggunakan bagian dari energi

3. Kerugian Eddy current 

Ini adalah kehilangan yang biasanya ditaklukkan oleh penggunaan lembaran-lembaran tipis dari baja. Hilangnya arus eddy muncul dari fakta bahwa inti juga konduktor dan akan menimbulkan emf di kumparan sekunder. Arus yang diinduksi dalam inti menurut hukum faradays akan menentang medan magnet dan menyebabkan ledakan energi.

 Memperhitungkan dampak dari kerugian ini ke perhitungan efisiensi trafo, kami punya;

Efisiensi = (daya masukan - kerugian/daya masukan)*100%

Semua parameter dinyatakan dalam unit kekuatan.

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Bagikan Artikel ini