Pengertian Transformator
Transformator atau sering disebut dengan istilah Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari perubahan taraf tersebut diantaranya seperti untuk menurunkan Tegangan AC dari 220VAC ke 12 VAC ataupun menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC.
Transformator atau Trafo ini bekerja mengikuti prinsip Induksi Elektromagnet dan hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik (AC).Trafo memegang peranan yang sangat penting untuk pendistribusian tenaga listrik.
Trafo menaikan listrik yang berasal dari pembangkit listrik oleh PLN hingga ratusan kilo Volt untuk di distribusikan, dan kemudian Trafo lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan untuk setiap rumah tangga maupun perkantoran yang pada umumnya menggunakan Tegangan AC 220Volt.
Fungsi Transformator
- Distribusi dan Transmisi Listrik
Seperti yang kita ketahui bahwa jarak antara pembangkit listrik dengan beban listrik yang digunakan oleh pelanggan relatif terlalu jauh. Sehingga akan terjadinya drop tegangan. Untuk itu kita harus menaikkan tegangan sebelum distribusi dan transmisi listrik jarak jauh agar drop tegangan tidak terlalu besar serta lebih murah karena kabel yang digunakan lebih kecil (semakin besar tegangan besar maka arus semakin kecil sesuai dengan Hukum kekekalan energi).
- Rangkaian Kontrol
Pada peralatan elektronik seperti komputer, charger dan berbagai macam peralatan lainnya, transformator sering kali digunakan untuk menurunkan tegangan agar dapat digunakan pada tegangan kontrol (5 Volt, 12 Volt,dsb).
Begitu juga rangkaian kontrol motor pada pabrik, Trafo dipakai untuk mengenergize dan meng dienergize kontaktor yang dipakai untuk menghidupkan dan mematikan motor induksi.
- Rangkaian Pengatur Frekuensi
Dalam dunia radio frekuensi, transformator juga sering kali digunakan untuk mengatur besaran frekuensi yang dihasilkan. Hanya saja bentuk dan dimensinya jauh lebih kecil di bandingkan trafo yang sering kali digunakan pada rangkaian kontrol apalagi transformator atau trafo transmisi listrik.
Prinsip Kerja
Pada sebuah Trafo yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 lilitan atau kumparan kawat yang terisolasi yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder. Kebanyakan Transformator, kumparan kawat terisolasi ini dililitkan pada sebuah besi yang dinamakan Inti Besi (Core).
Ketika kumparan primer dialiri arus AC (bolak-balik) maka akan menyebabkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan Medan magnet (densitas Fluks Magnet) tersebut di pengaruhi pada besarnya arus listrik yang dialirinya.
Semakin besar arus listriknya maka semakin besar pula medan magnetnya. Fluktuasi medan magnet yang terjadi pada kumparan pertama (primer) akan menginduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dalam kumparan kedua (sekunder) dan akan terjadi pelimpahan daya pada kumparan primer ke kumparan sekunder.
Maka, terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik ini 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 ialah kumpulan lempengan-lempengan besi tipis yang terisolasi dan ditempel berlapis-lapis dengan gunanya untuk mempermudah jalannya Fluks Magnet yang ditimbulkan oleh arus listrik kumparan dan untuk mengurangi suhu panas yang sering ditimbulkan.
Beberapa bentuk lempengan besi yang membentuk Inti Transformator tersebut diantaranya seperti berikut ;
- E – I Lamination
- E – E Lamination
- L – L Lamination
- U – I Lamination
Jenis Transformator
Berdasarkan penjelasan gambar diatas, jenis – jenis transformator dibagi menjadi dua yaitu transformator step up dan step down, untuk lebih jelas dengan jenis – jenis nya simakla penjelasan dibawah ini :
· Transformator Step UP
Trafo Step Up ialah Trafo yang berfungsi untuk menaikan level teganan AC atau taraf dari rendah ke taraf yang lebih tinggi. Komponen tegangan sekunder dijadikan tegangan Output yang lebih tinggi yakni dapat ditingkatkan dengan cara memperbanyak lilitan di kumparan sekundernya sehingga jumlah lilitan kumparan primer lebih sedikit.
· Transformator Step Down
Trafo Step Down ialah Trafo yang berfungsi menurunkan taraf level tegangan AC dari taraf yang tinggi ke rendah. Pada Trafo jenis ini, Rasio untuk jumlah lilitan pada kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan pada kumparan yang sekunder.
Trafo step down digunakan untuk mengubah tegangan grid yang tinggi menjadi yang lebih rendah dimana dapat digunakan untuk peralatan rumah tangga. Contohnya, untuk menurunkan taraf tegangan listrik dari PLN (220V) menjadi taraf tegangan yang dapat disesuaikan dengan peralatan elektronik dirumah.
Pengertian Generator Listrik
Generator adalah sebuah mesin yang dapat mengubah energi gerak (mekanik) menjadi
energi listrik (elektrik).
Sumber Energi
Gerak Generator
Energi yang menggerakkan generator sendiri sumbernya bermacam macam.
Padapembangkit listrik tenaga angin misalnya generator bergerak karena adanya
kincir yang berputar karena angin. Demikian pula pada pembangkit pembangkit
listrik tenaga air yang memanfaatkan energi gerak dari air. Sedang pada
pembangkit listrik gerak dari generator didapatkan dari proses pembakaran bahan
bakar diesel.
Prinsip Kerja / Cara Kerja Generator Listrik
Generator bekerja berdasarkan hukum faraday yakni apabila suatu penghantar diputarkan didalam sebuah medan magnet sehingga memotong garis garis gaya magnet maka pada ujung penghantar tersebut akan timbulkan ggl (garis gaya listrik) yang mempunyai satuan volt.
Jenis jenis generator :
1. Jenis generator berdasarkan letak kutubnya dibagi menjadi :
a. generator kutub dalam : generator kutub dalam mempunyai medan magnet yang terletak pada bagian yang berputar (rotor).
b. generator kutub luar : generator kutub luar mempunyai medan magnet yang terletak pada bagian yang diam (stator)
2. Jenis generator berdasarkan putaran medan dibagi menjadi :
a. generator sinkron
b. generator asinkron
3. Jenis generator berdasarkan jenis arus yang dibangkitkan
b. generator arus bolak balik (AC)
4. Jenis generator dilihat dari fasanya
a. generator satu fasa
b. generator tiga fasa
5. Jenis generator berdasarkan bentuk rotornya :
a. generator rotor kutub menonjol biasa digunakan pada generator dengan rpm rendah seperti PLTA dan PLTD
b. generator rotor kutub rata (silindris) biasa digunakan pada pembangkit listrik / generator dengan putaran rpm tinggi seperti PLTG dan PLTU
Manfaat / Fungsi Generator
Generator berfungsi untuk menghasilkan listrik dengan cara mengubah gerak menjadi energi listrik sehingga bisa digunakan untuk berbagai keperluan.
1. Perbandingan lilitan primer dengan lilitan sekunder sebuah transformator adalah 4:10. Jika kuat arus primer 5 ampere, berapakah kuat arus sekunder?
Penyelesaian:
Diketahui:
NP : NS = 4 : 10,
IP= 5 A.
Ditanyakan: IS = ?
Jawab:
IS = (NP / NS) x IP
IS = (4/10) x 5
IS = 2 A
Jadi kuat arus sekundernya 1 Ampere.
2. Sebuah trafo digunakan untuk menaikkan tegangan AC dari 12 V menjadi 120 V. Hitunglah kuat arus primer, jika kuat arus sekunder 0,6 A dan hitunglah jumlah lilitan sekunder, jika jumlah lilitan primer 300.
Penyelesaian:
Diketahui:
Vp = 12 V
Is = 0,6 A
Vs = 120 V
Np = 300
Ditanya: IP = ... ? dan Ns= ... ?
Jawab:
Vp/Vs = Is/Ip
Ip = (Vs/Vp) x Is
Ip = (120 V/12 V) x 0,6 A
Ip = 6 A
Vp/Vs = Np/Ns
Ns = (Vs/Vp) x Ns
Ns = (120 V/12 V) x 300
Ns = 3000
Jadi, kuat arus primernya 0,6 A dan kumparan sekunder terdiri atas 3.000 lilitan.
3. Sebuah transformator dihubungkan dengan PLN pada tegangan 100 V menyebabkan kuat arus pada kumparan primer 10 A. Jika perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder 1 : 25, hitunglah tegangan pada kumparan sekunder dan kuat arus pada kumparan sekunder.
Penyelesaian:
Diketahui:
Vp = 100 V
Ip = 10 A
Np : Ns = 1 : 25
Ditanya: Vs = ... ? dan Is= ... ?
Jawab:
Vp/Vs = Np/Ns
Vs = (Ns/Np) x Vp
Vs = (25/1) x 100 V
Vs = 2.500 V
Np/Ns = Is/Ip
Is = (Np/Ns) x Ip
Is = (1/25) x 10 A
Is = 0,4 A
Jadi, tegangan sekundernya 2.500 V dan kuat arus sekundernya 0,4 A.
4. Sebuah trafo arus primer dan sekundernya masing-masing 0,8 A dan 0,5 A. Jika jumlah lilitan primer dan sekunder masing-masing 100 dan 800, berapakah efisiensi trafo?
Jawab:
Diketahui:
Ip = 0,8 A
Np = 1.000
Is = 0,5 A
Ns = 800
Ditanya: η = ... ?
Penyelesaian:
η = (Is x Ns/ Ip x Np) x 100%
η = (0,5 A x 800/ 0,8 A x 1000) x 100%
η = (400/ 800) x 100%
η = 0,5 x 100%
η = 50%
Jadi, efisiensi trafo sebesar 50%.
5. Sebuah trafo tegangan primer dan sekundernya 220 V dan 55 V. Jika kuat arus primer 0,5 A dan kuat arus sekunder 1,5, berapakah efisiensi trafo?
Jawab:
Diketahui:
Ip = 0,5 A
Vp = 220 V
Is = 1,5 A
Vs = 55 V
Ditanya: η = ... ?
Penyelesaian:
η = (Is x Vs/ Ip x Vp) x 100%
η = (1,5 A x 55 V/0,5 A x 220 V) x 100%
η =
(82,5 W/ 110 W) x 100%
η = 0,75 x 100%
η = 75%
Jadi, efisiensi trafo sebesar 75%.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar