Transformator: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Add 1 book for Wikipedia:Pemastian (20240409)) #IABot (v2.0.9.5) (GreenC bot |
|||
(33 revisi perantara oleh 20 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:Polemount-singlephase-closeup.jpg|jmpl|
▲[[Berkas:Polemount-singlephase-closeup.jpg|jmpl|[[Trafo distribusi]] yang dipasang di tiang dengan belitan sekunder yang disadap di tengah yang digunakan untuk menyediakan daya "fase-split" untuk layanan komersial perumahan dan ringan, yang di Amerika Utara biasanya diberi peringkat 120/240 V.<ref name="Mack (2006)">{{cite conference|last1=Mack|isbn=0-07-146789-0|archive-date=2013-02-10|archive-url=https://web.archive.org/web/20130210003443/http://books.mcgraw-hill.com/downloads/products/0071467890/0071467890_ch15.pdf|access-date=2013-01-12|edition=11th|url=http://books.mcgraw-hill.com/downloads/products/0071467890/0071467890_ch15.pdf|pages=15-1 to 15-22<!-- Hyphens are appropriate here -->|location=New York|first1=James E.|publisher=McGraw-Hill|year=2006|title=Chapter 15 – Distribution Transformers|book-title=The Lineman's and Cableman's Handbook|first2=Thomas|last2=Shoemaker|url-status=dead}}</ref>]]
▲Sebuah '''trafo''' adalah perangkat listrik pasif yang mentransfer energi listrik dari satu rangkaian listrik ke yang lain, atau beberapa [[Jaringan listrik|rangkaian]]. Arus yang bervariasi dalam setiap kumparan transformator menghasilkan [[Fluks magnetik|fluks magnet]] yang bervariasi dalam inti transformator, yang menginduksi [[gaya gerak listrik]] yang bervariasi pada kumparan lain yang melilit pada inti yang sama. Energi listrik dapat ditransfer antara kumparan yang terpisah tanpa koneksi logam (konduktif) antara kedua sirkuit. [[Hukum induksi Faraday]], ditemukan pada tahun 1831, menjelaskan efek tegangan yang diinduksi dalam setiap kumparan karena perubahan fluks magnet yang dikelilingi oleh kumparan.
Transformer paling umum digunakan untuk meningkatkan tegangan [[Alternating current|AC]] rendah pada arus tinggi (transformator step-up) atau mengurangi voltase AC tinggi pada arus rendah (transformator step-down) dalam aplikasi tenaga listrik, dan untuk menyambungkan tahapan sirkuit pemrosesan sinyal. Transformer juga dapat digunakan untuk isolasi, di mana tegangan sama dengan tegangan keluar, dengan kumparan terpisah tidak terikat secara [[elektrik]] satu sama lain.
Sejak penemuan [
== Prinsip ==
Baris 13 ⟶ 12:
Menurut hukum induksi Faraday:
<math>V_\text{P} = -N_\text{P} \frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t}</math> . . . (eq. 1){{efn|With turns of the winding oriented perpendicularly to the magnetic field lines, the flux is the product of the [[magnetic flux density]] and the core area, the magnetic field varying with time according to the excitation of the primary. The expression dΦ/dt, defined as the derivative of magnetic flux Φ with time t, provides a measure of rate of magnetic flux in the core and hence of EMF induced in the respective winding. The negative sign in eq. 1 & eq. 2 is consistent with Lenz's law and Faraday's law in that by convention EMF "induced by an ''increase'' of magnetic flux linkages is ''opposite'' to the direction that would be given by the [[right-hand rule]]."}}<ref>{{cite book|title=Electromechanics|url=https://archive.org/details/electromechanics0000hhsk|last=Skilling|first=Hugh Hildreth|publisher=John Wiley & Sons, Inc.|year=1962}} p. 39</ref>
<math>V_\text{S} = -N_\text{S} \frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t}</math> . . . (eq. 2)
Baris 44 ⟶ 43:
</div>
===
[[Berkas:Ideal_transformer.svg|kiri|jmpl|
[[Berkas:Transformer3d_col3.svg|kiri|jmpl|Transformator ideal dan hukum induksi]]
Arus yang bervariasi dalam belitan primer transformator berupaya membuat fluks magnet yang bervariasi dalam inti transformator, yang juga dikelilingi oleh belitan sekunder. Fluks yang bervariasi ini pada belitan sekunder menginduksi [[gaya gerak listrik]] yang bervariasi (EMF, tegangan) pada belitan sekunder karena induksi elektromagnetik dan arus sekunder yang dihasilkan menghasilkan fluks yang sama dan berlawanan dengan yang dihasilkan oleh belitan primer, sesuai dengan [[hukum Lenz]].
Baris 67 ⟶ 66:
== Jenis ==
=== Transformator arus ===
[[Transformator arus]] adalah jenis transformator yang digunakan untuk mengetahui besarnya kuat [[arus listrik]] pada [[tegangan tinggi]]. Bagian dalam transformator arus tersusun dari belitan primer dan belitan sekunder. Jumlah belitan primer sangat sedikit, sedangkan jumlah belitan sekunder sangat banyak. Bagian belitan sekunder terhubung ke alat ukur listrik yaitu [[amperemeter]]. Bagian sekunder juga terhubung ke rangkaian pengendali dan [[relai proteksi]].<ref name=":0">{{Cite book|last=Haroen|first=Yanuarsyah|date=2017|title=Sistem Transportasi Elektrik|location=Bandung|publisher=ITB Press|isbn=978-602-7861-65-7|pages=143|url-status=live}}</ref>
=== Transformator tegangan ===
[[Transformator tegangan]] adalah jenis transformator yang digunakan untuk mengetahui besarnya tegangan listrik pada tegangan tinggi. Bagian dalam transformator tegangan tersusun dari belitan primer dan belitan sekunder. Jumlah belitan primer sangat banyak, sedangkan jumlah belitan sekunder sangat sedikit. Bagian belitan sekunder terhubung ke alat ukur listrik yaitu [[voltmeter]]. Bagian sekunder juga terhubung ke rangkaian pengendali dan relai proteksi.<ref name=":0" />
===Transformator penaik tegangan===
[[Berkas:Adaptor.jpg|jmpl|250px|Adaptor AC-DC merupakan peranti yang menggunakan transformator step-down]]
[[Berkas:Transformer Step-up Iron Core.svg|jmpl|100px|lambang transformator step-up]]
Transformator
===
[[Berkas:Transformer Step-down Iron Core.svg|jmpl|100px|skema transformator step-down]]
Transformator
=== Autotransformator ===
Baris 107 ⟶ 113:
== Konstruksi ==
=== Inti ===
; [[Berkas:Transformer_winding_formats.jpg|jmpl|Bentuk inti = tipe inti; bentuk pelindung = tipe pelindung]]
Transformator inti tertutup dibangun dalam 'bentuk inti' atau 'bentuk kerangka'. Ketika belitan mengelilingi inti, transformator adalah bentuk inti; ketika belitan dikelilingi oleh inti,
Desain bentuk inti cenderung, sebagai aturan umum, lebih ekonomis, dan karena itu lebih lazim, daripada desain bentuk pelindung untuk penerapan transformator daya tegangan tinggi di ujung bawah rentang tegangan dan peringkat daya mereka (kurang dari atau sama dengan, nominal, 230 kV atau 75 MVA). Transformator berbentuk pelindung dicirikan memiliki rasio kVA terhadap berat yang lebih baik, karakteristik kekuatan hubung-pendek yang lebih baik, dan kekebalan yang lebih tinggi terhadap kerusakan transit.<ref>{{Cite book|url=http://archive.org/details/U.S._Army_Corps_of_Engineers_Engineering_and_Design_Hydroelectric_Power_Plants_E|title=U.S. Army Corps of Engineers Engineering and Design Hydroelectric Power Plants Electrical Design}}</ref>
=== Pendingin ===
[[Berkas:Drehstromtransformater_im_Schnitt_Hochspannung.jpg|ka|jmpl|Tampilan cutaway transformator terendam cairan. Konservator (penampung) di bagian atas menyediakan isolasi cair-ke-atmosfer saat level cairan pendingin dan perubahan suhu. Dinding dan sirip memberikan disipasi panas yang diperlukan.]]
Ini adalah aturan umum bahwa harapan hidup insulasi listrik dibelah dua untuk setiap kenaikan suhu operasi 7 °C hingga 10 °C (contoh penerapan [[persamaan Arrhenius]]).<ref name="Harlow2004-3">{{harvnb|Harlow|2004|loc=§3.4.8 in Section 3.4 Load and Thermal Performance by Robert F. Tillman in Chapter 3 Ancillary Topics}}</ref>
Minyak transformator adalah minyak mineral yang sangat halus yang mendinginkan gulungan dan isolasi dengan beredar di dalam tangki transformator. [[Minyak mineral]] dan sistem isolasi [[Kertas insulasi listrik|kertas]] telah dipelajari dan digunakan secara luas selama lebih dari 100 tahun. Diperkirakan 50% transformator daya akan bertahan selama 50 tahun penggunaan, bahwa usia rata-rata kegagalan transformator daya adalah sekitar 10 hingga 15 tahun, dan sekitar 30% kegagalan transformator daya disebabkan oleh kegagalan isolasi dan kelebihan beban.<ref>{{Cite web|url=http://www.bplglobal.net/eng/knowledge-center/download.aspx?id=191|title=Analysis of Transformer Failures|last=|first=|date=2013-10-20|website=web.archive.org|access-date=2020-06-30|archive-date=2013-10-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20131020185815/http://www.bplglobal.net/eng/knowledge-center/download.aspx?id=191|dead-url=unfit}}</ref>
=== Isolasi ===
[[Berkas:Substation_transfomer.jpg|jmpl|transformator gardu induk menjalani pengujian.]]
Isolasi harus disediakan antara belitan individu belitan, antara belitan, antara belitan dan inti, dan pada terminal belitan.
Isolasi inter-turn dari transformator kecil mungkin merupakan lapisan pernis insulasi pada kawat. Lapisan kertas atau film polimer dapat dimasukkan di antara lapisan gulungan, dan antara gulungan primer dan sekunder. Sebuah transformator dapat dilapisi atau dicelupkan ke dalam resin polimer untuk meningkatkan kekuatan belitan dan melindunginya dari kelembaban atau korosi. Resin dapat diimpregnasi ke belitan Isolasi menggunakan kombinasi vakum dan tekanan selama proses pelapisan, menghilangkan semua rongga udara dalam belitan. Dalam batas, seluruh gulungan dapat ditempatkan dalam cetakan, dan resin ditaburkan ke sekelilingnya sebagai blok padat, engkapsulasi gulungan.<ref name="Lane (2007)">{{cite web|url=http://ecmweb.com/content/basics-large-dry-type-transformers|title=The Basics of Large Dry-Type Transformers|last=Lane|first=Keith (2007)|date=June 2007|publisher=EC&M|accessdate=29 January 2013}}</ref>
=== Bushing ===
Transformator yang lebih besar dilengkapi dengan [[Bushing (listrik)|bushing]] berinsulasi tegangan tinggi yang terbuat dari polimer atau porselen. [[Bushing]] besar dapat menjadi struktur yang kompleks karena harus memerlukan pengendalian yang hati-hati terhadap [[gradien medan listrik]] tanpa membiarkan oli transformator bocor.<ref>{{Cite book|url=https://books.google.com/books?id=Jg1xA65n56oC&pg=PA7&dq=High+Voltage+Engineering+and+Testing&hl=en|title=High Voltage Engineering and Testing|last=Ryan|first=Hugh McLaren|last2=Engineers|first2=Institution of Electrical|date=2001|publisher=IET|isbn=978-0-85296-775-1|language=en}}</ref>
== Parameter klasifikasi ==
Baris 129 ⟶ 148:
* Konfigurasi gulungan umum: Oleh [[Group vektor|grup vektor IEC]], kombinasi dua-belitan dari penetapan fase delta, wye atau star, dan [[Transformator Zigzag|zigzag]]; [[Autotransformator|autotransfomator]], [[Transformator Scott-T|Scott-T]]
* ''Konfigurasi belitan fase-shift rectifier'': 2-belitan, 6-pulsa; 3-berliku, 12-pulsa; . . . n-belitan, [n-1]*6-pulsa; poligon; dll ..
== Pengujian ==
Pengujian transformator bertujuan untuk mengetahui karakteristik operasi dari transformator. Paramater yang digunakan untuk mengetahuinya ada empat, yaitu resistansi ekuivalen, reaktansi bocor, konduktansi rugi inti, dan [[suseptibilitas magnetik]]. Pengukuran resistansi ekuivalen dan reaktansi bocor didasarkan kepada kumparan primer maupun kumparan sekunder di dalam transformator. Sedangkan pengukuran konduktansi rugi inti berkebalikan dengan resistansi ekuvalen, dan pengukuran suseptibiitas magnetik berkebalikan dengan reaktansi rugi inti. Jenis pengujian yang diberikan kepada empat paramater ini ada dua, yaitu pengujian beban nol dan pengujian hubung singkat.<ref>{{Cite book|last=Irawati|date=2020|title=Pengantar Teknik Tenaga Listrik|location=Sleman|publisher=Deepublish|isbn=978-623-02-2122-4|pages=65|url-status=live}}</ref>
== Efisiensi ==
Baris 145 ⟶ 167:
7. Tap changer 8. Drive motor untuk changer tap 9. Batang penggerak untuk tap changer
10. Ring tegangan tinggi (HV)
11. Ring
12. Ring tegangan rendah (LV)
13.
14. Transformator tegangan ring untuk pengukuran
15. Inti 16. Kuk inti
Baris 160 ⟶ 182:
* [[Resistor]]
==
{{Reflist}}
Baris 195 ⟶ 217:
[[Kategori:Listrik]]
[[Kategori:Komponen elektronik]]
[[Kategori:
[[Kategori:Transformator]]
|