Pengertian Transformator, Bagian-Bagiannya, Serta Prinsip Kerjanya Lengkap

TAMBANGILMU.COM - Di suatu rangkaian listrik pasti ada perbedaan nilai tegangan yang dihasilkan oleh pembangkit sebagai sumbernya dan tegangan yang dapat dipakai oleh barang elektronik. Nilai tegangan pada peralatan elektronik sudah ditetapkan seperti itu, jika melebihi batas tegangan tersebut, peralatan elektronik itu akan rusak. Biasanya tegangan dari pembangkit akan lebih besar dari tegangan yang dipakai peralatan elektronik. Lalu bagaimana cara menurunkan tegangan tersebut?

Ditemukan sebuah komponen elektronika yang dapat menurunkan tegangan tersebut. Bukan hanya untuk menurunkan, namun dapat juga digunakan untuk menaikkan tegangan. Komponen tersebut dinamanya transformator atau biasa disebut trafo. Pada kesempatan ini admin tambangilmu akan membagikan tentang pengertian transformator, bagian-bagiannya, serta prinsip kerjanya yang akan dijelaskan secara lengkap dan mudah untuk dimengerti.


PENGERTIAN TRANSFORMATOR

Transformator (Trafo) adalah sebuah alat listrik yang digunakan untuk mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain. Maksud dari pengubahan taraf tersebut diantaranya seperti menaikkan Tegangan dari 110VAC ke 220 VAC atau menurunkan Tegangan AC dari 220VAC ke 12 VAC. Transformator atau Trafo ini bekerja berdasarkan prinsip Induksi Elektromagnet karenanya trafo hanya dapat bekerja pada tegangan yang berarus bolak balik. 

Transformator (Trafo) mempunyai peran yang sangat penting dalam pendistribusian tenaga listrik. Transformator menaikan listrik yang bersumber dari generator pembangkit listrik PLN hingga ratusan kilo Volt untuk kemudian di distribusikan, dan kemudian Transformator lainnya menurunkan tegangan listrik tersebut ke tegangan yang diperlukan oleh setiap rumah tangga dan perkantoran yang menggunakan Tegangan AC 220Volt. 


BENTUK DAN SIMBOL TRANSFORMATOR

Berikut ini adalah gambar bentuk dan simbol Transformator :  


BAGIAN - BAGIAN TRANSFORMATOR

Transformator mempunyai bagian-bagian sebagai berikut :

  1. Kumparan Primer adalah kumparan trafo yang dihubungkan ke sumber tegangan.
  2. Kumparan Sekunder adalah kumparan trafo yang dihubungkan dengan beban.
  3. Inti Besi yang terbuat dari lapisan plat dinamo disusun berlapis-lapis. 

Sebuah Transformator yang sederhana pada dasarnya terdiri dari 2 buah belitan atau kumparan kawat yang terisolasi yaitu pada sumber disebut kumparan primer dan pada beban disebut kumparan sekunder. Pada kebanyakan Transformator, kumparan kawat terisolasi ini dililitkan pada sebuah Inti Besi. 

Inti besi pada Transformator pada umumnya adalah kumpulan lempengan besi tipis yang terisolasi dan disusun berlapis-lapis dengan fungsi untuk mempermudah jalannya Fluks Magnet yang serta untuk mengurangi panas yang ditimbulkan. Beberapa bentuk lempengan besi yang membentuk Inti besi tersebut yaitu :

  • E – I Lamination
  • E – E Lamination
  • L – L Lamination
  • U – I Lamination


INTI TRANSFORMATOR
Fungsi utama inti trafo adalah sebagai jalan garis-garis gaya magnet. Karena fluks magnet yang mengalir pada inti trafo adalah fluksi bolak-balik, karenanya diperlukan persyaratan agar nilai rugi-rugi histerisis dan arus pusar dapat dibuat sekecil mungkin. Untuk itu, inti trafo dibuat dari bahan plat baja silikon dengan kadar silikonnya 4-5% dengan ketebalan 0,3 s/d 0,5mm.

Untuk trafo satu fasa tersedia inti :

Bentuk Core ( UI ) : memiliki efesiensi rendah
Bentuk Shell ( EI ) : memiliki efesiensi dapat mencapai 80-90%

Yang dapat digunakan adalah inti yang tebalnya 0,5mm yang pada kerapatan fluksi (B)= 1Wb/m2, mempunyai kerugian besi (Pf)=2,3watt/kg.

Luas penampang inti trafo akan menentukan daya trafo. Jadi semakin luas penampangnya, trafo akan memiliki kapasitas daya yang semakin besar. Luas penampang inti trafo harus mampu mengalirkan seluruh fluksi magnet tanpa menimbulkan panas yang berlebihan.

Karena inti trafo berupa pelat-pelat baja yang tipis untuk mencapai luas penampang tertentu, harus disusun berlapis-lapis. Penampang inti besi trafo bisa berbentuk bujur sangkar atau empat persegi panjang. Jika luas penampang inti telah diketahui serta lebar inti sudah di pilih maka jumlah plat inti trafo dapat di hitung yaitu :

Berat inti = volume bersih inti x berat jenis inti

*dimana berat jenis inti = 7,8.

Untuk inti bentuk shell [ EI ] ukuran luas inti di tentukan lebar kaki tengahnya. Dipasaran tersedia berbagai macam ukuran antara lain E25, E32, E38, E44, dan seterusnya. Angka dibelakang huruf E menunjukkan lebar kaki tengah inti , sedangkan huruf E menandakan bentuk shell.


PRINSIP KERJA TRANSFORMATOR

Dibawah ini adalah Fluks pada Transformator :


Perbandingan banyaknya lilitan pada kumparan primer terhadap kumparan sekunder menentukan perbandingan nilai tegangan pada kedua kumparan tersebut. Misalnya, 1 lilitan pada kumparan primer dan 10 lilitan pada kumparan sekunder akan menghasilkan tegangan 10 kali lipat nilai dari tegangan input. Transformator ini disebut dengan Transformator Step Up. 

Jika terdapat 10 lilitan pada kumparan primer dan 1 lilitan pada kumparan sekunder, maka tegangan pada Kumparan Sekunder adalah 1/10 dari tegangan input pada kumparan primer. Transformator ini disebut dengan Transformator Step Down.

Prinsip kerja trafo 1 fasa adalah ketika kumparan 
 dialiri arus AC maka akan menimbulkan medan magnet atau fluks magnetik disekitarnya. Kekuatan Medan magnet (Fluks Magnet) tersebut dipengaruhi> oleh nilai arus listrik yang mengalirinya. Semakin besar arus listriknya semakin besar pula medan magnetnya.

Fluktuasi medan magnet yang terjadi di sekitar kumparan primer yang akan menginduksi Gaya Gerak Listrik pada kumparan sekunder dan akan terjadi pelimpahan daya dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Lalu terjadilah pengubahan taraf tegangan listrik baik dari tegangan rendah menjadi tegangan tinggi maupun dari tegangan tinggi menjadi tegangan rendah.



Demikian penjelasan tentang Pengertian Transformator, Bagian-Bagiannya, Serta Prinsip Kerjanya Lengkap. Semoga artikel di atas bermafaat.

Baca juga