Mengenal Prinsip Kerja Transformator Tegangan

Kali ini kita akan Membahas Trafo khusus untuk pengaturan tegangan ( VOLTAGE TRANSFORMER )

Salah satu alasan utama yang kita menggunakan tegangan AC karena tegangan AC dapat dengan mudah disesuaikan sesuai kebutuhan, berubah menjadi tegangan yang lebih tinggi ( Step up) dan kemudian didistribusikan di seluruh wilayah menggunakan jalur transmisi nasional melalui tiang dan kabel jarajauh. Alasan untuk mengubah tegangan adalah bahwa tegangan distribusi yang lebih tinggi berarti arus yang lebih rendah dan kerugian dayanya rendah.

Trafo Tegangan dapat dianggap sebagai komponen listrik daripada komponen elektronika. Sebuah transformator pada dasarnya adalah statis sangat sederhana (atau stasioner) perangkat listrik pasif elektro magnetik yang bekerja pada prinsip hukum Faraday tentang induksi dengan mengubah energi listrik dari satu nilai yang lain.

Transformator melakukan hal ini dengan menghubungkan bersama dua atau lebih rangkaian listrik menggunakan sirkuit magnetik berosilasi umum yang dihasilkan oleh trafo sendiri. Sebuah transformator beroperasi pada prinsip-prinsip "induksi elektromagnetik", dalam bentuk Mutual Induksi.

Mutual Induksi adalah proses dimana sebuah kumparan kawat magnetis menginduksi tegangan ke kumparan lain yang terletak di dekat itu. Kemudian kita dapat mengatakan bahwa transformator bekerja di "daerah kemagnetan", dinamakan tranformator/trafo dari kenyataan bahwa trafo "mengubah" satu tegangan atau tingkat saat ini menjadi lain.

Trafo mampu baik meningkatkan atau menurunkan tingkat tegangan dan arus pasokannya, tanpa memodifikasi frekuensi, atau jumlah Tenaga Listrik yang ditransfer dari satu rangkaian ke rangkaian yang lain berkelok-kelok melalui sirkuit magnetik. 


Sebuah transformator tegangan satu fasa pada dasarnya terdiri dari dua kumparan listrik dari kawat, satu yang disebut "Kumparan Primer" dan lain yang disebut "Kumparan Sekunder". 

Kedua kumparan tidak berada dalam kontak listrik dengan satu sama lain tetapi berada di jalur "inti besi". Inti besi lunak ini tidak padat tetapi terdiri dari laminasi individu terhubung bersama-sama untuk membantu mengurangi kerugian inti. 


Dua gulungan kumparan elektrik terisolasi satu sama lain tetapi magnetis terkait melalui inti besi yang memungkinkan daya listrik yang akan ditransfer dari satu kumparan ke yang lain. Ketika arus listrik melewati gulungan primer, medan magnet dikembangkan yang menginduksi tegangan ke dalam gulungan sekunder seperti yang ditunjukkan gambar dibawah ini.

Gambar Transformator 1 Fasa

dengan kata lain, untuk transformator tidak ada sambungan listrik langsung antara dua gulungan koil, sehingga disbut juga trafo terisolasi. Umumnya, gulungan primer dari transformator dihubungkan dengan suplai tegangan input dan bertobat atau mengubah daya listrik menjadi medan magnet. Sementara pekerjaan gulungan sekunder adalah untuk mengkonversi medan magnet bolak ini menjadi tenaga listrik menghasilkan tegangan output yang diperlukan seperti yang ditunjukkan gambar diatas.

Konstruksi Trafo 1 Fasa

Keterangan :
 VP  -  Tegangan Primer
  VS  -  Tegangan Sekunder
  NP  - Kumparan Primer
  NS  -  Kumparan Sekunder

  Φ (phi)  -  Fluks

Perhatikan bahwa dua gulungan kumparan tidak terhubung secara elektrik, tetapi hanya terkait magnetis. Sebuah transformator fase tunggal dapat beroperasi untuk meningkatkan atau menurunkan tegangan diterapkan pada gulungan primer. Ketika transformator digunakan untuk "meningkatkan" tegangan pada gulungan sekunder sehubungan dengan primer, hal itu disebut transformator Step-up. Ketika digunakan untuk "menurunkan" tegangan pada gulungan sekunder sehubungan dengan primer itu disebut Transformator Step-down .

Namun, kondisi ketiga ada di mana transformator menghasilkan tegangan yang sama pada yang sekunder . Dengan kata lain, output adalah identik sehubungan dengan tegangan, arus dan daya yang dipindahkan. Jenis transformator disebut "Impedansi Transformer" dan terutama digunakan untuk pencocokan impedansi atau isolasi sirkuit listrik yang berdampingan. 


Perbedaan tegangan antara primer dan gulungan sekunder dicapai dengan mengubah jumlah kumparan ternyata di gulungan primer (NP) dibandingkan dengan jumlah kumparan  gulungan sekunder (NS).

Trafo adalah perangkat linier, rasio sekarang ada antara jumlah lilitan kumparan primer dibagi dengan jumlah lilitan kumparan sekunder. Rasio ini, yang disebut rasio transformasi, (TR) --> Turn Ratio.  Ternyata disini nilai rasio menentukan pengoperasian trafo dan tegangan yang sesuai yang tersedia di gulungan sekunder. 

Hal ini diperlukan untuk mengetahui rasio jumlah putaran kawat pada gulungan primer dibandingkan dengan gulungan sekunder. Rasio belitan, yang tidak memiliki unit, membandingkan dua gulungan dalam rangka ,  seperti 03:01 (3-ke-1). Ini berarti dalam contoh ini, bahwa jika ada 3 volt pada gulungan primer maka ada 1 volt pada gulungan sekunder, 3-ke-1. Kemudian kita dapat melihat bahwa jika rasio antara jumlah belitan perubahan tegangan yang dihasilkan juga harus berubah dengan rasio yang sama, dan ini benar.


Besarnya Rasio Transformator (n) ditulis sbb:


Dengan asumsi transformator ideal dan sudut fase: ΦP ≡ ΦS 


Perhatikan bahwa urutan angka ketika mengekspresikan transformer yang mengubah nilai rasio sangat penting karena rasio belitan 3:01 mengungkapkan hubungan transformator yang sangat berbeda dan tegangan output dari satu di mana rasio belitan diberikan sebagai: 1:3.

Daya Listrik di Transformator

Daya Transformers dinilai dalam satuan Volt-ampere, (VA), atau dalam unit yang lebih besar dari Kilo Volt-ampere, (kVA). Dalam transformator ideal (mengabaikan kerugian), daya yang tersedia di gulungan sekunder akan sama sebagai kekuatan dalam gulungan primer, mereka adalah perangkat watt konstan dan tidak mengubah kekuatan hanya tegangan untuk rasio lancar. Dengan demikian, dalam sebuah transformator ideal Power Ratio sama dengan satu (unity) sebagai tegangan, V dikalikan dengan arus, saya akan tetap konstan.

Itu adalah daya listrik pada satu tegangan / tingkat saat ini di dulungan primer telah "berubah" menjadi tenaga listrik, pada frekuensi yang sama, dengan tegangan / tingkat arus yang sama pada sisi sekunder. Meskipun transformator dapat melangkah-up (atau langkah-down) tegangan, hal itu tidak bisa melangkah-up kekuasaan. Jadi, ketika sebuah transformator langkah-up tegangan, itu langkah-down saat ini dan sebaliknya, sehingga daya output selalu pada nilai yang sama dengan daya input. Maka kita dapat mengatakan bahwa kekuatan utama sama dengan daya sekunder, (PP = PS).
Mengenal Prinsip Kerja Transformator Tegangan Rating: 4.5 Diposkan Oleh: budis

Berlangganan Via Email