Pengertian Trafo dan Prinsip Kerja Transformator – Rumah di kota-kota atau desa-desa yang ada di indonesia telah mendapatkan suplay tegangan listrik yang berarus 220V.
Listrik 220V telah kita nikmati untuk mengisi ulang handphone, menonton tv, menyalakan lampu, menggunakan peralatan dapur, kipas, kulkas, rice cooker dan peralatan lainnya yang menggunakan listrik.
PLN atau perusahaan listrik Indonesia adalah perusahaan yang menyupaly listrik ke setiap daerah.
Arus listrik 220V yang disuplay oleh pemerintah merupakah arus listrik AC (Alternating Current) atau arus listrik bolak balik.
Perusahaan listrik PLN dapat menghasilkan tegangan listrik puluhan sampai ratusan kilo volt. Kemudian transformator menurunkan tegangannya menjadi 220V sehingga bisa kita nikmati.
Daftar Isi :
Pengertian Trafo
Transformator atau biasa disebut trafo adalah salah satu alat listrik yang bisa mengubah taraf sebuah tegangan AC ke taraf yang lain.
Trafo juga adalah sebuah perangkat statis yang bisa mengirimkan energi listrik dari rangkaian satu ke rangkaian lain dengan cara induksi elektromagnetik.
Menambah atau menurunkan level tegangan antar rangkaian selalu menggunakan trafo. Setiap energi listrik yang arusnya bolak balik atau AC (alternating current) dapat dijumpai pada trafo.
Untuk menukar tegangan arus dalam suatu alat, perangkat yang digunakan adalah trafo. Trafo menukar tegangan arus tanpa mempengaruhi daya listrik total.
Artinya trafo telah merubah listrik menjadi tegangan rendah dengan arus yang besar dari listrik bertegangan tinggi dengan arus kecil atau sebaliknya.
Adapun maksud dari perubahan taraf yang telah disinggung diatas adalah seperti menaikan tegangan dari 110 VAC menjadi 220 VAC atau menurunkan tegangan dari 220 VAC menjadi 110 VAC.
Trafo hanya dapat digunakan pada arus bolak balik atau AC dengan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Contohnya adalah stop kontak, ia adalah alternating current dan bukan direct current (DC) atau arus searah.
Dalam pendistribusian tenaga listrik, trafo benar-benar sangat diandalkan dan salah satu perangkat paling penting.
Listrik yang berasal dari PLN dinaikan oleh trafo sampai ratusan kilo volt. Kemudian dikirimkan ke trafo yang lain untuk diturunkan kembali atau diturunkan sesuai dengan kebutuhan.
Pada umumnya trafo menurunkan tegangan listrik dari ratusan volt menjadi 220V agar dapat didistribusikan ke rumah-rumaha atau perkantoran.
Ada dua gulungan pada trafo, gulungan primer dan gulungan sekunder. Dua gulungan ini disimpan secara terpisah.
Medan magnet yang berubah-berubah akan muncul ketika gulungan primer dialiri listrik AC. Sedangkan gulungan sekunder akan terinduksi oleh medan magnet yang berasal dari gulungan primer tersebut.
Kejadian antara kedua gulungan yang ada di dalam trafo akan memunculnya arus listrik AC.
Prinsip Kerja Trafo
Sebagaimana telah saya bahas diatas bahwa trafo pada dasarnya memiliki 2 kumparan atau lilitan kawat yang terisolasi. Dua lilitan tersebut adalah kumparan primer dan kumparan sekunder.
Gulungan kawat yang telah terisolasi dililitkan pada core atau inti besi yang ada dalam trafo. Medan magnet akan timbul ketika gulungan primer dialiri arus AC atau arus bolak-balik.
Medan magnet yang timbul dalam trafo itu adalah fluks magnetik yang ada di sekitarnya. Besarnya arus listrik yang mengalir akan mempengaruhi kekuatan medan magnet.
Semakin kecil arus listriknya semakin kecil pula medan magnetnya atau sebaliknya.
Gulungan atau kumparan sekunder akan terinduksi GGL (Gaya Gerak Listrik) dan terjadi fluaktasi medan magnet pada gulungan primer atau kumparan pertama.
Selanjutnya, kumparan sekunder akan mendapatkan limpahan daya dari gulungan atau kumparan primer.
Sehingga, trafo dapat mengubah tegangan listrik dari tegangan tinggi menjadi tegangan rendah atau dari tegangan rendah menjadi tegangan tinggi.
Adapun core atau inti besi pada sebuah trafo adalah lempengan-lempengan besi yang digunakan untuk mempermudah jalannya fluks magnet.
Fluks magnet menjadi mudah karena adanya arus listrik gulungan yang berfungsi juga untuk mengurangi suhu panas.
Ada beberapa lempengan besi yang dapat membentuk inti trafo, diantaranya adalah :
- L-L Lamination
- U-I Lamination
- E-E Lamination
- E-I Lamination
Faktor penentu rasio tegangan pada kedua kumparan adalah rasio lilitan pada gulungan sekunder terhadap gulungan primer.
Contoh, 1 lilitan pada gulungan primer dan 10 lilitan pada gulungan sekunder akan mengeluarkan tegangan 10 kali lipat dari tegangan input pada gulungan primer. Jenis trafo yang mengalami hal seperti ini adalah trafo step up.
Adapun saat 1 lilitan pada gulungan sekunder dan 10 lilitan pada gulungan primer akan mengeluarkan sepersepuluh dari tegangan input pada gulungan primer. Jenis trafo seperti ini adalah trafo step down.
Cara Kerja Trafo
Cara kerja dasar trafo terdapat pada prinsip sederhana sebuah induksi timbal balik antara belitan sekunder dan belitan primer. Prinsip kerja ini telah dikatakan oleh Engineering World yang biasa kita sebut gulungan atau kumparan.
Gulungan ini dapat mengubah sebuah energi dari satu rangkaian ke rangkaian lainnya. cara kerja trafo sebenarnya hampir mirip dengan prinsip kerja trafo.
Pada umumnya gulungan primer pada sebuah trafo menerima tegangan yang arusnya bersifat bolak-balik.
Fluks magnet akan dihasilkan oleh arus bolak-balik yang sifatnya berganti-ganti dan terus berubah yang terjadi di sekitar belitan primer.
Fluks bolak-balik yang terhubung akan membuat kumparan lain seperti sekunder terhubung ke kumparan primer.
Sesuai dengan hukum elektromagnetik faraday, fluks yang terus berubah akan menginduksi EMF yang telah terinduksi oleh gulungan sekunder.
Jenis-Jenis Trafo
Transformator mempunyai beberapa jenis dengan bentuk dan fungsi yang berbeda. Di bawah ini adalah beberapa jenis trafo yang saya simpulkan, diantaranya :
Pengertian Trafo Step Down
Toko-toko alat elektronik banyak menjual trafo jenis step down. Beberapa jenis trafo step down yang bisa kita jumpai adalah trafo 5A, 3A, 2A, 1A dan lain-lain.
Trafo step down berfungsi untuk menurunkan sebuah tegangan pada arus listrik. Alat-alat yang menggunakan step down sebagai salah satu komponennya adalah speaker aktif, televisi, amplifier dan lain-lain.
Trafo step down banyak digunakan pada peralatan rumah tangga juga. Oleh karena itu, kita akan mudah mendapatkan trafo step down karena penggunaanya begitu luas.
Pengertian Trafo Step Up
Trafo step up berfungsi untuk menaikan sebuah tegangan pada arus listrik. Komponen ini dapat ditemukan pada rangkaian-rangklaian elektronika seperti trafo inverter TV, inverter monitor LCD dan lain-lain.
Fungsi trafo step up kebalikan dari trafo step down, yaitu menaikan. Akan tetapi ia juga dapat digunakan sebagai proses menaikan tegangan pada rangkaian AC.
Pengertian Trafo CT dan Trafo Non-CT
Jenis trafo selanjutnya yang di bahas pada artikel kali ini adalah trafo CT dan trafo non-CT. Ia adalah dua trafo yang memiliki fungsi berbeda-beda.
Trafo CT berfungsi untuk membuat sebuah rangkaian pada power suplay yang simetris dengan kekuatan gelombang penuh. Contohnya saat dipakai pada amplifier yang memiliki kutub negatif, positif dan netral.
Trafo Non-CT memiliki fungsi yang berbeda dengan trafo CT atau kebalikannya dari fungsi trafo CT.
Trafo non-CT digunakan pada sebuah alat yang di dalamnya terdapat kutub positif dan kutub negatif saja. Contohnya power suplly yang hanya memiliki kutub positif dan negatif non simetris.
Pengertian Trafo Isolasi
Trafo isolasi adalah jenis trafo yang akan kita bahas di artikel kali ini. jenis trafo ini sering digunakan pada sebuah rangkaian inverter.
Rangkaian inverter adalah rangkaian yang dapat mengubah sebuah tegangan DC menjadi sebuah tegangan AC dengan besar tegangan antara satu dengan keduanya sama.
Trafo isolasi dapat mengisolasi sebuah tegangan tanpa menaikan atau menurukan sebuah tegangan. Sehingga jumlah lilitan pada gulungan primer dan gulungan sekunder sama.
Dengan adanya definisi diatas, maka fungsi dari trafo isolasi adalah untuk mengisolasi tegangan output dan tegangan input.
Pengertian Trafo Arus
Fungsi dari trafo arus adalah mengkonversi arus yang berasal dari arus primer. Arus tersebut dikonversi karena mempunyai nilai arus yang tinggi.
Biasanya arus yang di konversi sekitar puluhan atau ribuan ampere. Arus tersebut akan dikonversi menjadi arus sekunder yang mempunyai nilai 5A atau 1A.
Trafo arus akan mengkonversi arus sesuai dengan kebutuhan yang ada dalam aplikasi.
Pengertian Trafo Distribusi
Sesuai dengan nama dari jenis trafo ini yaitu distribusi. Trafo distribusi berfungsi untuk mendistribusikan listrik dari pembangkit listrik menuju lokasi-lokasi industri atau perumahan.
Pengertian Trafo Daya
Kalau kita lihat pada sebuah gardu atau pembangkit listrik, maka disana kita akan menemukan trafo daya.
Trafo daya adalah jenis trafo yang sering dipakai pada gardu transmisi atau pada stasiun pembangkit listrik.
Tingkat insulasi yang dimiliki trafo daya sangatlah tinggi. Bentuk trafo daya sangat besar. Trafo daya berfungsi untuk transfer daya tinggi pada aplikasi yang dayanya mencapai 33 kilo volt.
Pengertian Trafo PLN
Trafo PLN adalah trafo yang paling dibutuhkan oleh pensuplay listrik terbesar di Indonesia. Fungsi dari Jenis trafo PLN sangat banyak. Salah satu fungsinya adalah dapat menurunkan atau menaikan daya.
Kontruksi Trafo
Trafo inti tertutup dibangun dalam bentuk kerangka dan bentuk inti. Bentuk inti disebut trafo atau transformator ketika belitan mengelilingi inti.
Ketika inti mengelilingi belitan, maka transfomator menjadi pelindungnya. Untuk desain aplikasi trafo distribusi lebih lazim untuk bentuk pelindung daripada desain bentuk inti.
Alasanya karena dalam penumpukan inti disekitar gulungan berliku relatif mudah.
Adapun dalam penerapan transformator tegangan tinggi di ujung bawah, desain yang lebih lazim adalah desain inti dari pada desain bentuk pelindung karena rentang tegangan dan peringkat daya akan menurun.
Isolasi
Antara terminal belitan, inti belitan dan individu belitan harus disediakan isolasi. Transformator kecil ke isolasi inter-turn adalah lapisan pernis insulasi pada sebuah kawat.
Diantara lapisan gulungan dapat dimasukan film polimer atau lapisan kertas. Lapisan kertas atau lapisan polimer juga dapat dimasukan di antara gulungan sekunder dan gulungan primer.
Untuk meningkatkan kekuatan belitan dan melindungi dari korosi atau kelembaban, sebuah trafo dapat dicelupkan atau dilapisi ke dalam resin polimer.
Selama proses pelapisan, resi dapat menggunakan kombinasi vakum dan tekanan untuk diimpregnasi ke belitan isolasi.
Proses ini dilakukan agar menghilangkan semua rongga udara yang ada dalam sebuah belitan. Resin dapat ditaburkan ke sekeliling gulungan sebagai blok padat dan di tempatkan dalam cetakan.
Bushing
Busing terbuat dari porselen atau polimer untuk menginsulasi tegangan tinggi pada transformator.
Bushing membutuhkan pengendalian yang teliti terhadap gradien medan listrik sehingga pengertian trafonya menjadi struktur yang kompleks. Pengendalian ini bertujuan agar tidak membiarkan oli tranfosrmator bocor.
Pendingin
Aturan umum terhadap insulasi listrik dibelah menjadi dua setiap kenaikan suhu operasi 7 derajat celcius sampai 10 derajat celcius.
Pendingin yang digunakan untuk mendinginkan gulungan dan isolasi dalam tangki trafo adalah minyal transformator. Minyak ini adalah minyak mineral yang sangat halus.
Selama lebih dari 100 tahun, sistem isolasi kertas dan minyak mineral telah digunakan dan dipelajari secara luas.
Selama 50 tahun penggunaan, transformator daya yang dapat bertahan kurang lebih 50 %. Sehingga kegagalan yang terjadi pada transformator daya adalah saat usia 10 sampai 15 tahun.
Kegagalan lain yang terjadi pada trafo adalah kegagalan 30 % yang diakibatkan oleh kelebihan beban dan isolasi. (remajaonline.com)
- Baca Juga : Kenali Ciri-ciri Power Supply Rusak dan Wajib Ganti
- Baca Juga : Pengertian Transformator, Fungsi dan Cara Kerjanya
