Tugas teknik tenaga listrik transformator hendi kurniawan

TEKNIK TENAGA LISTRIK TRANSFORMATOR

OlehHENDI KURNIAWAN

1310502012S-1 Teknik MesinDosen Pengampu

R. Suryoto Edy Raharjo, S.T., M.Eng.Universitas Tidar

PENGERTIAN TRANSFORMATOR

Alat listrik yang dapat memindahkan energi listrik dengan merubah tingkat tegangan dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lain melalui prinsip induksi magnetik tanpa merubah magnetik.

BENTUK DAN SIMBOL TRANSFOMATOR

PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah sebagai berikut. Ketika Kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung-ujung kumparan sekunder akan timbul ggl induksi. Efek ini dinamakan induktansi timbal-balik (mutual inductance).

Pada skema transformator di samping, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah polaritasnya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya. 

JENIS JENIS TRANSFOMATOR

Step-up Step-Down Autotransformator Autotransformator variabe Transformator isolas Transformator pulsa Transformator tiga fase

•STEP-UPTransformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.lambang transformator

step-up

•STEP-DOWNTransformator step-down

memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

skema transformator step-down

•AUTOTRANSFORMATORTransformator jenis ini hanya

terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa.

skema autotransformator

•AUTOTRANSFORMATOR VARIABEL

Autotransformator variabel se-benarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.

skema autotransformator

variabe

•TRANSFORMATOR ISOLASI

Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.

•TRANSFORMATOR PULSA

Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.

•TRANSFORMATOR TIGA FASE

Transformator tiga fase (3-phase) sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta ()

KARAKTERISTIK TRANSFORMATOR

1.KEADAAN TRANSFORMATOR TANPA BEBAN2.KEADAAN TRANSFORMATOR BERBEBAN

1.KEADAAN TRANSFORMATOR TANPA BEBAN

Bila kumparan primer transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoid maka akan mengalir arus primer Io yang juga sinusoid dan dengn menganggap belitan N1 reaktif murni, Io akan tertinggal 90o dari V1 dan fluks sefasa dengn Io. Dengan mengabaikan rugi tahanan dan adanya fluks bocor: Arus primer Io yang mengalir dalam kenyataannya bukan merupakan arus induktif murni, tapi terdiri atas komponen:-Komponen arus pemagnetan (Im) -Komponen arus rugi tembaga (Ic)

2.KEADAAN TRANSFORMATOR BERBEBAN

Apabila kumparan skunder dihubungkan dengan beban ZL, I2 akan mengalir pada kumparan skunder dimana I2 = V2/ZL. Persaman arus yang mengalir: I1 = Io + I2’ Io = Im dianggap kecil N1 I1 = N2 I2 atau I1 / I2 = N2 / N1 

RUGI-RUGI TRANSFORMATOR

kerugian tembaga. Kerugian  dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat memengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)

Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.Kerugian arus Eddy. Kerugian yang disebabkan oleh ggl masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan ggl. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapis.

PARALEL TRANSFORMATORDua buah transformator dikatakan bekerja secara pararel

apabila kedua sisinya (primer dan sekunder) dihubungkan untuk melayani beban. Tujuan utama kerja paralel adalah agar beban yang dipikul sebanding dengan kemampuan KVA masing – masing transformator, hingga tidak terjadi pembebanan lebih dan pemanasan lebih.

DIPERLUKAN BEBERAPA SYARAT YAITU : 1. Perbandingan tegangan harus sama 

Jika perbandingan tidak sama, maka tegangan induksi pada kumparan sekunder masing – masing transformator tidak sama. Perbedaan ini menyebabkan terjadinya arus pusar pada kumparan sekunder ketika transformator dibebani. Arus ini menimbulkan panas pada kumparan sekunder tersebut.

2. Polaritas tansformator harus sama. 3. Tegangan impedansi pada keadaan beban penuh harus sama.

REFERENSI

http://teknikelektronika.com/pengertian-transformator-prinsip-kerja-trafo/

http://www.elektronikaspot.com/2014/11/jenis-jenis-transformator.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Transformator http://genius.smpn1-mgl.sch.id/file.php/1/ANIMASI/fisika/Transf

ormator/index.html http://teknik-ketenagalistrikan.blogspot.co.id/2013/05/karakteristi

k-transformator-trafo.html#.VnkFatJ97VS

SEKIAN DAN TERIMA KASIH