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. Transformator atau Trafo ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnet dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).Transformator (Trafo) memegang peranan yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Transformator menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan Tegangan AC 220Volt.
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.
Beberapa bentuk lempengan besi yang membentuk Inti Transformator tersebut diantaranya seperti :
E – I Lamination
E – E Lamination
L – L Lamination
U – I Lamination
Jenis-jenis Trafo
Trafo terdiri dari dua jenis, yaitu trafo step-up dan trafo step-down. Trafo step up digunakan sebagai penaik tegangan. Sedangkan trafo step down digunakan sebagai penurun tegangan.
Tujuan pembuatan dua jenis trafo ini untuk menghemat biaya yang diperlukan untuk menyalurkan listrik dari pembangkit listrik ke rumah-rumah. Biaya yang dibutuhkan untuk menyalurkan tenaga listrik tegangan tinggi dihitung lebih murah.
Pembangkit listrik menggunakan trafo step up untuk menaikkan tegangan yang kemudian akan dialirkan ke rumah-rumah. Sebelum dialirkan ke rumah-rumah, trafo step down berfungsi menurunkan tegangan agar kebutuhan listrik sesuai dengan peralatan elektronik di rumah, juga agar lebih aman.
Kedua jenis trafo ini dapat dibedakan dengan karakteristik jenis trafo. Karakteristik masing-masing jenis trafo dapat dilihat pada pembahasan berikut.
Trafo Step Up: Penaik Tegangan
\[ N_{p} < N_{s} \]
\[ V_{p} < V_{s} \]
\[ I_{p} > I_{s} \]
Trafo Step Down: Penurun Tegangan
\[ N_{p} > N_{s}\]
\[ V_{p} > V_{s} \]
\[ I_{p} < I_{s} \]
Keterangan:
I_{p} = kuat arus kumparan primer (A)
I_{s} = kuat arus kumparan sekunder (A)
V_{p} = tegangan kumparan primer (V)
V_{s} = tegangan kumparan sekunder (V)
N_{p} = jumlah lilitan kumparan primer
N_{s} = jumlah lilitan kumparan sekunder
P_{p} = daya kumparan primer (W)
P_{s} = daya kumparan sekunder (W)
\eta = efisiensi transformator
Persamaan Transformator
Hubungan banyaknya kumpuran tegangan, dan arus listrik dinyatakan dalam persamaan trafo. Di sini,anda dapat mengetahui hubungan ketiga faktor tersebut. Persamaan transformator yang akan diberikan meliputi persamaan trafo ideal dan efisiensi trafo.
Persamaan Trafo Ideal
\[ \frac{N_{p}}{N_{s}} = \frac{V_{p}}{V_{s}} = \frac{I_{s}}{I_{p}} \]
Efisiensi trafo
\[ \eta = \frac{P_{s}}{P_{p}} \times 100 \% \]
\[ \eta = \frac{V_{s} \cdot I_{s}}{V_{p} \cdot I_{p}} \times 100 \% \]
Keterangan:
I_{p} = kuat arus kumparan primer (A)
I_{s} = kuat arus kumparan sekunder (A)
V_{p} = tegangan kumparan primer (V)
V_{s} = tegangan kumparan sekunder (V)
N_{p} = jumlah lilitan kumparan primer
N_{s} = jumlah lilitan kumparan sekunder
P_{p} = daya kumparan primer (W)
P_{s} = daya kumparan sekunder (W)
\eta = efisiensi transformator
Tidak ada komentar:
Posting Komentar