Transformator _ djukarna

download Transformator _ djukarna

of 15

  • date post

    14-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    48
  • download

    0

Embed Size (px)

description

transfomator oleh djukarna

Transcript of Transformator _ djukarna

  • 4/7/2015 Transformator|djukarna

    https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/ 1/15

    Postedbydjukarna

    djukarna

    Transformator

    OKT21

    KonstruksiTransformator

    Transformatorseringjugadisebuttrafomemilikikonstruksidansimbolsepertipadagambar1berikutini.

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/gbr14/)Gambar1konstruksidansimboltransformator

    Keterangandarigambar1:

    N :jumlahlilitanprimer

    N :jumlahlilitansekunder

    V :teganganprimer

    V :tegangansekunder

    Sebuahtrafoterdiridarikumparandanintibesi.Biasanyaterdapat2buahkumparanyaitukumparanprimerdankumparansekunder.Keduakumparaninitidakberhubungansecarafisiktetapidihubungkanolehmedanmagnet.Untukmeningkatkaninduksimagnetikantara2

    P

    S

    P

    S

  • 4/7/2015 Transformator|djukarna

    https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/ 2/15

    kumparanmakaditambahkanintibesisepertipadagambar1.

    Intibesipadatrafodibedanyamenjadi2macamyaitu:

    1.IntibesitipeShell(ShellCoreTransformator)

    2.Intibesitipetertutup(ClosedCoreTransformator)

    Keduajenisintibesiinidapatdilihatsepertipadagambar2berikutini.

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/gbr25/)Gambar2intitrafo

    Padatrafodengan intibesiberbentukshell,kumparandikelilingioleh intibesi.Fluksmagnetikpada inti besi tipe shell akan terbelah dua (lihat gambar 2). Sementara kumparan primer dankumparan sekunder digulung bersamaan. Untuk trafo yang memiliki inti besi tipe tertutup.Tidak ada pembagian flukmagnetik. Kumparan primer dan kumparan sekunder terpisah dandihubungkandenganintibesi.

    Intibesi trafo tidakdibuatberbentukbesi tunggal, tetapidibuatdaripelatbesiyangberlapis lapis.Bentuklapisanpelatbesipadaintitrafodapatdilihatsepertipadagambar3berikutini.

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/gbr35/)Gambar3intibesiberlapispadatrafo

    Cara menghubungkan lapisan inti besi juga bermacammacam. Beberapa cara yang umum

  • 4/7/2015 Transformator|djukarna

    https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/ 3/15

    Cara menghubungkan lapisan inti besi juga bermacammacam. Beberapa cara yang umumdigunakandapatdilihatsepertipadagambar4berikutini.

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/grb4/)Gambar4caramenghubungkanlapisanintibesipadatrafo

    Mengapaintibesisebuahtrafoharusdibuatberlapislapis?.

    Untukmenjawabpertanyaanini,kitaterlebihdahuluharusmempelajarirugirugiyangterjadipadaintibesi.Rugirugiyangterjadipadaintibesidisebutironlosses(rugirugibesi).Kerugianpadaintibesiterdiridari:

    1.Hysterisislosses(rugirugihisterisis)

    Kerugianhisterisisdisebabkanolehgesekanmolekulyangmelawanalirangayamagnetdidalamintibesi.Gesekanmolekuldalamintibesiinimenimbulkanpanas.Panasyangtimbulinimenunjukankerugianenergi,karenasebagiankecilenergilistriktidakdipindahkan,tetapidiubahbentukmenjadienergipanas.Panasyangtinggijugadapatmerusaktrafo,sehinggapadatrafotrafotransmisidayalistrikukuranbesar,harusdidinginkandenganmediapendingin.Umumnyadigunakanminyakkhususuntukmendinginkantrafoini.

    Sebuahtrafodidesainuntukbekerjapadarentangfrekuensitertentu.Menurunnyafrekuensiaruslistrikdapatmenyebabkanmeningkatnyarugirugihisterisisdanmenurunkankapasitas(VA)trafo.

    2.KerugiankarenaEddycurrent(eddycurrentlosses)

    KerugiankarenaEddycurrentdisebabkanolehaliransirkulasiarusyangmenginduksilogam.Inidisebabkanolehaliranflukmagnetikdisekitarintibesi.Karenaintibesitrafoterbuatdarikonduktor(umumnyabesilunak),makaarusEddyyangmenginduksiintibesiakansemakinbesar.Eddycurrentdapatmenyebabkankerugiandayapadasebuahtrafokarenapadasaatterjadiinduksiaruslistrikpadaintibesi,makasejumlahenergilistrikakandiubahmenjadipanas.Inimerupakankerugian.

    UntukmengurangiarusEddy,makaintibesitrafodibuatberlapislapis,tujuannyauntuk

  • 4/7/2015 Transformator|djukarna

    https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/ 4/15

    UntukmengurangiarusEddy,makaintibesitrafodibuatberlapislapis,tujuannyauntukmemecahinduksiarusEddyyangterbentukdidalamintibesi.PerbedaaninduksiarusEddydidalamintibesitunggaldenganintibesiberlapisdapatdilihatpadagambar5berikutini.

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/grb6/)Gambar5Intibesiutuhdanintibesiberlapis

    3.Rugirugitembaga(copperlosses)

    Rugirugiyangketigaadalahrugirugitembaga(copperlosses).Rugirugitembagterjadidikeduakumparan.Kumparanprimeratausekunderdibuatdarigulungankawattembagayangdilapisiolehisolatortipisyangdisebutenamel.Umumnyakumparandibuatdarigulungankawatyangcukuppanjang.Gulungankawatyangpanjanginiakanmeningkatkanhambatandalamkumparan.Padasaattrafodialiriaruslistrikmakahambatankumparaniniakanmengubahsejumlahkecilaruslistrikmenjadipanasyaitusebesar(i R).SemakinbesarhargaRmakasemakinbesarpulaenergipanasyangtimbuldidalamkumparan.Mutukawatyangbagusdengannilaihambatanjenisyangkecildapatmengurangirugirugitembaga.

    Sebuahtrafoyangidealdiasumsikan:

    1. Tidakterjadirugirugihysterisis2. TidakterjadiinduksiarusEddy3. Hambatandalamkumparan=0,akibatnyatidakadarugirugitembaga

    Gulungankawatpadakumparantrafo

    Menggulungkawatpadakumparantrafotidakdilakukandengansembarangan,tetapimengikutiaturan tertentu. Pada trafo fase tunggal, terdapat 2 gulungan kumparan, yaitu gulungan padakumparan primer yang terhubung langsung ke sumber arus listrik dan gulungan kumparansekunderyangterhubunglangsungkebeban.Perbandinganjumlahgulunganantarakumparanprimer dan kumparan sekunder akanmenentukan jenis trafo, apakah jenis stepup atau stepdown.Bilagulungankawatpadakumparanprimerlebihbanyakdibandingkandengangulungankawatpadakumparansekundermakatrafoakanberfungsisebagaipenurunteganganataustep

    2

  • 4/7/2015 Transformator|djukarna

    https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/ 5/15

    down trafo. Sebaliknya jika gulungan kawat pada kumparan sekunder lebih banyakdari padagulungankawatpada kumparanprimer,maka trafo akanberfungsi untukmenaikan teganganataustepuptrafo.

    Jenismaterialkawatyangbanyakdigunakanuntukmembuatkumparanadalahkawattembaga.Kawat tembaga memiliki konduktivitas listrik yang bagus, tetapi memiliki berat yang besar.Untukmengurangi berat transformator, sering juga digunakan jenis kawat aluminium. Kawatdengan bahan dasar aluminium memiliki berat jenis yang kecil, tetapi kawat ini tidak tahanterhadappanasdankonduktivitasnyamasihlebihkecildibandingkandengantembaga.

    Satuhalyangpentingdalammenggulungkumparantrafoadalaharahgulungan(orientasititik).Kumparanprimer dan kumparan sekunder dapat digulung searah, tetapi dapat jugadigulungberlawananarah.Hal ini akanberpengaruhke fasa arus listrik.Apabilakumparanprimerdankumparan sekunderdigulung searah,maka fasaarus listrikpadakumparanprimerakan samadenganfasaaruslistrikpadakumparansekunder.Sebaliknyaapabilaarahgulungankumparanprimer dan sekunder berlawanan arah, maka fasa arus listrik pada kumparan primer akanberlawanandenganfasaaruslistrikpadakumparansekunder.Untukjelasnyadapatdilihatpadagambar6berikutini.

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/gbr55/)Gambar6gulungansearahdangulunganberlawanan

    Trafodapatdigunakanuntukmenaikanataumenurunkantegangan.Trafoyangdigunakanuntukmenaikantegangandisebuttrafostepupsedangkantrafoyangdigunakanuntukmenurunkantegangandisebuttrafostepdown.Padatrafostepupteganganpadasisisekunderakanlebihtinggidariteganganpadasisiprimersebaliknyapadatrafostepdowntegangansisisekunderakanlebihrendahdariteganganpadasisiprimer.Selaintrafostepupdantrafostep

  • 4/7/2015 Transformator|djukarna

    https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/ 6/15

    downjugaadatrafoimpedansi.Trafoimpedansitidakmenaikanataumenurunkantegangan,tetapidigunakanuntukmenyesuaikanimpedansisuaturangkaianlistrikataudapatjugadigunakansebagaibebandanfilterterhadapmedanmagnet.

    Teganganpadasisiprimer(V )dantegangansekunder(V )ditentukanolehjumlahlilitankawatpadakumparanprimerdansekunder.Perbandinganantaralilitankawatpadakumparanprimer(N )danlilitankawatpadakumparansekunder(N )disebutrasiolilitan(n).Sedangkanperbandinganantarateganganprimer(V )dengantegangansekunder(V )disebutrasiotegangan.Besarrasiotegangandenganrasiolilitanharussama.Sehinggasecaramatematisdapatditulis:

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/rms1/)

    Persamaan1berlakubila fluksmedanmagnetprimerdan fluksmedanmagnet sekunder sama.Rasiolilitanmerupakansalahsatufaktorpentingdalammendesaindanmembuattrafo.

    Contoh1

    Sebuah trafomemiliki jumlah lilitankumparanprimer 1500dan jumlah lilitanpadakumparansekunder500hitunglahberaparasio lilitan trafo tersebut.Bilapadasisiprimerdiberi teganganlistrikAC300V,hitunglahteganganpadasisisekunderbilafluksmagnetprimerdansekundersama.

    Jawab

    Bilafluksmedanmagnetpadasisiprimerdansekundersama,makaberlaku:

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/rms2/)

    Carakerjatransfromator

    p s

    p sp s

  • 4/7/2015 Transformator|djukarna

    https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/ 7/15

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/gbr106/)Gambar7fluksmedanmagnetpadaintibesi

    Padatrafokumparanprimerdankumparansekundertidakberhubungansamasekali,jadibagaimanadayalistrikdapatberpindahdariprimerkesekunder?.

    Penghubung antara kumparan primer dan kumparan sekunder adalah fluks medan magnet.KetikakumparanprimerdialiriaruslistrikAC,makapadakumparanprimerakantimbulmedanmagnetdisekelilingnyayangdisebutmutualinduktansi.MutualinduktansiinibekerjamenuruthukumFaradaytentanginduksimagnetpadakawatyangdialiriaruslistrik.Kuatmedanmagnetberubahdarinolhinggamaksimumyangdinyatakandengan

    (https://djukarna.wordpress.com/2013/10/21/transformator/rms4/)

    Garisgayamagnetinikeluardarikumparanprimerdandiarahkanolehintibesi.Flukmagnetikiniberputardidalamintibesisepertipadagambar2.Fluk