際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Transformator - Materi 7 - Fisika Listrik dan Magnet

Download as PPTX, PDF
ahmad haidaroh
ahmad haidaroh

Transformator adalah peralatan listrik yang menyalurkan daya listrik dari tegangan tinggi ke rendah atau sebaliknya dengan frekuensi yang sama melalui dua kumparan yang terpisah secara elektrik namun terhubung secara magnetis. Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik di mana fluks magnet yang dihasilkan kumparan primer akan menginduksi tegangan pada kumparan sekunder.

1 of 24
TRANSFORMATOR
Transformator - Materi 7 - Fisika Listrik dan Magnet
Transformator - Materi 7 - Fisika Listrik dan Magnet
Transformator/ Transformer / Trafo adalah suatu peralatan listrik yang termasuk dalam klasifikasi mesin listrik statis dan berfungsi untuk menyalurkan tenaga / daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya, dengan frekuensi sama. Definisi
Dasar dari teori transformator Apabila ada arus listrik bolak- balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi itu akan berubah menjadi magnet dan apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan mengelilingi magnet, sehingga akan timbul gaya gerak listrik (GGL).
Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektris namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi (reluctance) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama (mutual induction) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi) Dasar dari teori transformator
t N Dimana : = gaya gerak listrik (Volt) N = jumlah lilitan (turn) = perubahan flux magnet t = perubahan waktu Perlu diingat bahwa hanya tegangan listrik arus bolak-balik yang dapat ditransformasikan oleh transformator, sedangkan dalam bidang elektronika, transformator digunakan sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan arus bolak-balik antara rangkaian.
Keadaan Transformator Tanpa Beban Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoidal, akan mengalirkan arus primer I0 yang juga sinusoidal dan dengan menganggap belitan N1 reaktif murni. I0 akan tertinggal 900 dari V1. Arus primer I0 menimbulkan fluks (个) yang sefasa dan juga berbentuk sinusoidal. Gambar 2.1 Transformator Dalam Keadaan Tanpa Beban dan Ekivalensinya
Tegangan Sinusoidal 个 = 个 Maxsin t (weber) Fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi e1 (Hukum Faraday): t N 緒 11 t t N 緒 )sin( max 11 tN 件 cosmax11 緒 )90sin(max11 緒 tN 件 Tertinggal 900 dari 个 Dimana : 1 = gaya gerak listrik (Volt) N1 = jumlah belitan di sisi primer (turn) = kecepatan sudut putar (rad/sec) 个 = fluks magnetik (weber)
Gambar 1 tertinggal 900 dari 个 )90sin(max11 緒 tN 件 Gambar. Gambar Gelombang 1 tertinggal 900 dari 个
Harga Efektif Untuk N2 juga sama, tetapi beda lilitan saja, sehingga : Dimana : 1 = ggl induksi di sisi primer (Volt) 2 = ggl induksi di sisi sekunder (Volt) N1= jumlah belitan sisi primer (turn) N2 = jumlah belitan sisi sekunder (turn) a = faktor transformasi
Keadaan Transformator Berbeban Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban Zl, I2 mengalir pada kumparan sekunder, dimana : lZ V I 2 2 Gambar. Transformator Dalam Keadaan Berbeban Gambar. Rangkaian Ekivalen Transformator Dalam Keadaan Berbeban Arus beban I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N2I2 yang cenderung menentang fluks () bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan. Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus I2 yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban I2 hingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer menjadi : I1 = I0 +I2 (ampere)
Bila komponen arus rugi inti (IC) diabaikan, maka I0 = Im , sehingga : I1 = Im +I2 Dimana: I1 = arus pada sisi primer (Ampere) I2 = arus yg menghasilkan 2 I0 = arus penguat (Ampere) Im = arus pemagnetan (Ampere) Ic = arus rugi-rugi int i (Ampere) Gambar. Rangkaian Ekivalen Transformator Dalam Keadaan Berbeban Gambar. Transformator Dalam Keadaan Berbeban lZ V I 2 2
Contoh Trafo Transformator Step Down Transformator Step Up
Klasifikasi Transformator 1. Transformator daya / Tenaga 2. Transformator distribusi 3. Transformator pengukuran; yang terdiri dari transformator arus dan transformator tegangan.
Transformator Distribusi Transformator distribusi merupakan alat yang memegang peran penting dalam sistem distribusi. Transformator distribusi mengubah tegangan menengah menjadi tegangan rendah. Transformator distribusi yang umum digunakan adalah transformator step-down 20KV/400V. Tegangan fasa ke fasa sistem jaringan tegangan rendah adalah 380V. Karena terjadi drop tegangan, maka pada rak tegangan rendah dibuat di atas 380V agar tegangan pada ujung penerima tidak lebih kecil dari 380V.
Transformator Distribusi 2
FINISH
FLUKS MAGNETIK Fluks = medan magnet x luasan yg ditembus medan magnet) Fluks magnetik (sering disimbolkan 陸m), adalah ukuran atau jumlah medan magnet B yang melewati luas penampang tertentu, misalnya kumparan kawat (hal ini sering pula disebut "kerapatan medan magnet"). Satuan fluks magnetik dalam Satuan Internasionaladalah weber (Wb) (Weber merupakan satuan turunan dari volt-detik). Sedang satuan menggunakan sistem CGS adalah maxwell.
Transformator - Materi 7 - Fisika Listrik dan Magnet
Fluks magnet melalui loop kawat menunjukkan jumlah garis medan magnet yang melewati permukaan loop. Fluks magnet didefinisikan sebagai berikut: 陸 = B. A dimana B adalah kekuatan medan magnet dan A adalah luas permukaan loop. Flux tergantung pada arah antara bidang permukaan juga. Sebagai contoh jika permukaan loop sejajar dengan arah lapangan : fluks bersih adalah nol karena tidak ada garis-garis medan yang memasuki permukaan loop. back 陸 = B. A 陸=0
Sinusoidal BACK
2 kumparan BACK
Istilah-istilah Reluktansi (R)= Perlawanan terhadap fluks medan magnet melalui volume yang diberikan dari ruang atau bahan. Analoginya dengan reisitansi listrik BACK

More Related Content

Transformator - Materi 7 - Fisika Listrik dan Magnet

  • 4. Transformator/ Transformer / Trafo adalah suatu peralatan listrik yang termasuk dalam klasifikasi mesin listrik statis dan berfungsi untuk menyalurkan tenaga / daya listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau sebaliknya, dengan frekuensi sama. Definisi
  • 5. Dasar dari teori transformator Apabila ada arus listrik bolak- balik yang mengalir mengelilingi suatu inti besi maka inti besi itu akan berubah menjadi magnet dan apabila magnet tersebut dikelilingi oleh suatu belitan maka pada kedua ujung belitan tersebut akan terjadi beda tegangan mengelilingi magnet, sehingga akan timbul gaya gerak listrik (GGL).
  • 6. Transformator terdiri atas dua buah kumparan (primer dan sekunder) yang bersifat induktif. Kedua kumparan ini terpisah secara elektris namun berhubungan secara magnetis melalui jalur yang memiliki reluktansi (reluctance) rendah. Apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik maka fluks bolak-balik akan muncul di dalam inti yang dilaminasi, karena kumparan tersebut membentuk jaringan tertutup maka mengalirlah arus primer. Akibat adanya fluks di kumparan primer maka di kumparan primer terjadi induksi (self induction) dan terjadi pula induksi di kumparan sekunder karena pengaruh induksi dari kumparan primer atau disebut sebagai induksi bersama (mutual induction) yang menyebabkan timbulnya fluks magnet di kumparan sekunder, maka mengalirlah arus sekunder jika rangkaian sekunder di bebani, sehingga energi listrik dapat ditransfer keseluruhan (secara magnetisasi) Dasar dari teori transformator
  • 7. t N Dimana : = gaya gerak listrik (Volt) N = jumlah lilitan (turn) = perubahan flux magnet t = perubahan waktu Perlu diingat bahwa hanya tegangan listrik arus bolak-balik yang dapat ditransformasikan oleh transformator, sedangkan dalam bidang elektronika, transformator digunakan sebagai gandengan impedansi antara sumber dan beban untuk menghambat arus searah sambil tetap melakukan arus bolak-balik antara rangkaian.
  • 8. Keadaan Transformator Tanpa Beban Bila kumparan primer suatu transformator dihubungkan dengan sumber tegangan V1 yang sinusoidal, akan mengalirkan arus primer I0 yang juga sinusoidal dan dengan menganggap belitan N1 reaktif murni. I0 akan tertinggal 900 dari V1. Arus primer I0 menimbulkan fluks (个) yang sefasa dan juga berbentuk sinusoidal. Gambar 2.1 Transformator Dalam Keadaan Tanpa Beban dan Ekivalensinya
  • 9. Tegangan Sinusoidal 个 = 个 Maxsin t (weber) Fluks yang sinusoid ini akan menghasilkan tegangan induksi e1 (Hukum Faraday): t N 緒 11 t t N 緒 )sin( max 11 tN 件 cosmax11 緒 )90sin(max11 緒 tN 件 Tertinggal 900 dari 个 Dimana : 1 = gaya gerak listrik (Volt) N1 = jumlah belitan di sisi primer (turn) = kecepatan sudut putar (rad/sec) 个 = fluks magnetik (weber)
  • 10. Gambar 1 tertinggal 900 dari 个 )90sin(max11 緒 tN 件 Gambar. Gambar Gelombang 1 tertinggal 900 dari 个
  • 11. Harga Efektif Untuk N2 juga sama, tetapi beda lilitan saja, sehingga : Dimana : 1 = ggl induksi di sisi primer (Volt) 2 = ggl induksi di sisi sekunder (Volt) N1= jumlah belitan sisi primer (turn) N2 = jumlah belitan sisi sekunder (turn) a = faktor transformasi
  • 12. Keadaan Transformator Berbeban Apabila kumparan sekunder dihubungkan dengan beban Zl, I2 mengalir pada kumparan sekunder, dimana : lZ V I 2 2 Gambar. Transformator Dalam Keadaan Berbeban Gambar. Rangkaian Ekivalen Transformator Dalam Keadaan Berbeban Arus beban I2 ini akan menimbulkan gaya gerak magnet (ggm) N2I2 yang cenderung menentang fluks () bersama yang telah ada akibat arus pemagnetan. Agar fluks bersama itu tidak berubah nilainya, pada kumparan primer harus mengalir arus I2 yang menentang fluks yang dibangkitkan oleh arus beban I2 hingga keseluruhan arus yang mengalir pada kumparan primer menjadi : I1 = I0 +I2 (ampere)
  • 13. Bila komponen arus rugi inti (IC) diabaikan, maka I0 = Im , sehingga : I1 = Im +I2 Dimana: I1 = arus pada sisi primer (Ampere) I2 = arus yg menghasilkan 2 I0 = arus penguat (Ampere) Im = arus pemagnetan (Ampere) Ic = arus rugi-rugi int i (Ampere) Gambar. Rangkaian Ekivalen Transformator Dalam Keadaan Berbeban Gambar. Transformator Dalam Keadaan Berbeban lZ V I 2 2
  • 14. Contoh Trafo Transformator Step Down Transformator Step Up
  • 15. Klasifikasi Transformator 1. Transformator daya / Tenaga 2. Transformator distribusi 3. Transformator pengukuran; yang terdiri dari transformator arus dan transformator tegangan.
  • 16. Transformator Distribusi Transformator distribusi merupakan alat yang memegang peran penting dalam sistem distribusi. Transformator distribusi mengubah tegangan menengah menjadi tegangan rendah. Transformator distribusi yang umum digunakan adalah transformator step-down 20KV/400V. Tegangan fasa ke fasa sistem jaringan tegangan rendah adalah 380V. Karena terjadi drop tegangan, maka pada rak tegangan rendah dibuat di atas 380V agar tegangan pada ujung penerima tidak lebih kecil dari 380V.
  • 19. FLUKS MAGNETIK Fluks = medan magnet x luasan yg ditembus medan magnet) Fluks magnetik (sering disimbolkan 陸m), adalah ukuran atau jumlah medan magnet B yang melewati luas penampang tertentu, misalnya kumparan kawat (hal ini sering pula disebut "kerapatan medan magnet"). Satuan fluks magnetik dalam Satuan Internasionaladalah weber (Wb) (Weber merupakan satuan turunan dari volt-detik). Sedang satuan menggunakan sistem CGS adalah maxwell.
  • 21. Fluks magnet melalui loop kawat menunjukkan jumlah garis medan magnet yang melewati permukaan loop. Fluks magnet didefinisikan sebagai berikut: 陸 = B. A dimana B adalah kekuatan medan magnet dan A adalah luas permukaan loop. Flux tergantung pada arah antara bidang permukaan juga. Sebagai contoh jika permukaan loop sejajar dengan arah lapangan : fluks bersih adalah nol karena tidak ada garis-garis medan yang memasuki permukaan loop. back 陸 = B. A 陸=0
  • 24. Istilah-istilah Reluktansi (R)= Perlawanan terhadap fluks medan magnet melalui volume yang diberikan dari ruang atau bahan. Analoginya dengan reisitansi listrik BACK