TRANSFORMATOR

TRANSFORMATOR

I. Tujuan Percobaan

   Setelah melakukan percoaan ini diharapkan anda memahami cara kerja sebuah trafo

II. Alat dan Bahan

1. Catu Daya/power supply
2. kumparan 500 lilitan
3. kumparan 1000 lilitan
4. set inti esi U dan I
5. Multimeter analog dan digital
6. Saklar
7. Kabel penghubung 

III. Landasan Teori

     Transformator merupakan suatu peralatan listrik elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan dan mengubah daya listrik dari suatu rangkaian listrik ke rangkaian listrik lainnya,dengan frekuensi yang sama dan perbandingan transformasi tertentu melalui suatu gandengan magnet dan bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetis,dimana perbandingan tegangan antara sisi primer dan sisi sekunder berbanding lurus dengan perbandingan jumlah lilitan dan berbanding terbalik dengan perbandingan arusnya.

           

      Transformator (trafo)digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan bolak-balik (AC). Transformator terdiri dari 3 komponen pokok yaitu: kumparan pertama (primer) yang bertindak sebagai input, kumparan kedua (skunder) yang bertindak sebagai output, dan inti besi yang berfungsi untuk memperkuat medan magnet yang dihasilkan.

 

Gambar 1. Bagian-Bagian Trafo

• Inti Besi

      Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh “Eddy Current”.

•  Kumparan trafo

      Beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu kumparan. Kumparan tersebut diisolasi baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan isolasi padat seperti karton, pertinax dan lain-lain.
 Umumnya pada trafo terdapat kumparan primer dan sekunder. Bila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan/arus bolak-balik maka pada kumparan tersebut timbul fluksi yang menginduksikan tegangan, bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka akan mengalir arus pada kumparan ini. Jadi kumparan sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

  

             Transformator sendiri dikelompokkan menjadi 3 yaitu

1. Transformator daya
2. Transformator distribusi
3. Transformator pengukuran yang terbagi lagi menjadi dua yakni transformator arus dan transformator tegangan.

PRINSIP KERJA TRAFO

          Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, 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). Sehingga dapat dituliskan kedalam persamaan (1)

e = (-) N Dfluks/ Dt Volt) ........................................ ( 1 )

Dimana :
e = gaya gerak listrik (Volt)
N = jumlah lilitan (turn)
Dfluks/Dt= perubahan fluks magnet (weber/sec)

           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.Tujuan utama menggunakan inti pada transformator adalah untuk mengurangi reluktansi (tahanan magnetis) dari rangkaian magnetis (common magnetic circuit).

 

Gambar 2. Skema Transformator

        Pada skema transformator di atas, terlihat 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.

     Hubungan antara tegangan primer, lilitan primer dengan tegangan sekunder, llilitan sekunder dapat dituliskan kedalam persamaan (2)

................................... (2) 

Dimana:

Vp : Tegangan primer (Volt)

Vs : Tegangan Sekunder (Volt)

Np :  Jumlah lilitan primer

Ns : Jumlah lilitan Sekunder

Berdasarkan persamaan diatas, transformator dibedakan menjadi dua yaitu:

1. Transformator step up yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik rendah menjadi tinggi, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan sekunder lebih banyak daripada jumlah lilitan primer (Ns > Np).
2. Transformator step down yaitu transformator yang mengubah tegangan bolak-balik tinggi menjadi rendah, transformator ini mempunyai jumlah lilitan kumparan primer lebih banyak daripada jumlah lilitan sekunder (Np > Ns). 

IV. Prosedur Percobaan

1. Nyalakan catu daya
2. Tutup saklar, lalu baca tegangan kumparan primer dan sekunder pada voltmeter
3. buka kembali saklar
4. ulangi langka 1 dan 2 dengan masukan 4 V dan 6 V secara berurutan
5. buka kembali saklar
6. tukar posisi kumparan (kumparan 1000 lilitan menjadi kumparan primer)
7. ulangi langkah 1 dan 2 dengan tegangan masukan 8V, 10V, dan 12V secara berurutan.