Jobsheet 14

JOBSHEET 14

MERANCANG DAN MEMBUAT TRAFO 1 FASA

Topik

Merancang dan Membuat Trafo 1 Phasa

Tujuan

· Dapat Merancang dan membuat trafo satu fasa.

Teori

14.1 Pengertian Transformator

Tranformator adalah suatu peralatan listrik elektromagnetik statis yang berfungsi untuk memindahkan / mengubah energi listrik dari satu rangkaian litrik ke rangkaian listrik lainnya, dengan frekuensi yang sama dan perbandingan transformasi tertentu. Bentuk dasar transformator adalahsepasang ujung pada bagian primer dan sepasang ujung pada bagian sekunder. Bagian primer dan sekunder adalah merupakan lilitan kawat yang tidak berhubungan secara elektris. Kedua lilitan kawat ini dililitkan pada sebuah inti yang dinamakan inti trafo.Transformator menggunakan prinsip hukum induksi Faraday dan hukum Lorentz dalam menyalurkan daya, dimana apabila kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolakbalik, maka akan mengalir arus dalam kumparan primer menimbulkan perubahan fluks magnetik dalam inti besi (Elih Mulyana, 2021).

Transformator (atau yang lebih dikenal dengan nama trafo) adalah suatu alat elektronik yang memindahkan energi dari satu sirkuit elektronik ke sirkuit lainnya melalui induksi dari kumparan melalui inti besi. Biasanya dipakai untuk mengubah tegangan listrik dari tinggi ke rendah dan berarti juga mengubah arus listrik dari rendah ke tinggi atau disebut juga dengan Trafo Step Down, tetapi ada juga trafo yang dapat mengubah tegangan listrik dari tegangan listrik yang rendah ke tegangan listrik yang tinggi atau disebut dengan Trafo Step Up, Rumus terapan untuk perhitungan trafo :

Inti transformator jenis E I mempunyai ukuran a = 1.4, 1.6, 2.5, 2.8, 3.2, 3.5, 4.2, 4.5, 5.7… (dalam satuan cm).

Dalam perancangan ukuran b ≥ a, kemudian lakukan langkah-langkah berikut :

14.2 Bagian – Bagian Transformator

Berikut ini adalah bagian – bagian dari transformator adalah sebagai berikut (Elih Mulyana, 2021):

1. Inti Besi (Core)

Inti besi (core) berfungsi untuk mempermudah jalan fluks, yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan. Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang diisolasi oleh silicon, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi besi) yang ditimbulkan oleh arus pusar atau eddy current. Perbedaan inti besi dari transformator tiga belitan dengan transformator dua belitan secara bentuk tidak berbeda tetapi secara luasan berebda, lebih luas transformator tiga belitan karena digunakan untuk penampang dari tiga belitan, dua belitan LV dan satu belitan HV (subekti, dkk 2013)

2. Kumparan Transformator

Kumparan transformator merupakan kumpulan dari beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu kumparan, dan kumparan tersebut diisolasi, baik terhadap inti besi maupun terhadap kumparan lain dengan menggunakan isolasi padat seperti karton, pertinax, dan lain–lain. Pada transformator terdapat kumparan primer dan sekunder. Jika kumparan primer dihubungkan dengan tegangan/arus bolak – balik maka pada kumparan tersebut timbul fluks yang menimbulkan induksi tegangan, bila pada rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka mengalir arus pada kumparan tersebut, sehingga kumparan ini berfungsi sebagai alat transformasi tegangan dan arus.

14.3 Prinsip Kerja Transformator

Prinsip kerja dari sebuah transformator adalah ketika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan bolak–balik, perubahan arus listrik pada kumparan primer menimbulkan medan magnet yang berubah. Medan magnet yang berubah diperkuat oleh adanya inti besi dan dihantarkan inti besi ke kumparan sekunder, sehingga pada ujung– ujung kumparan sekunder akan timbul GGL (Gaya Gerak Listrik) induksi, efek ini dinamakan induktansi bolak – balik (Mutual Inductance)

Pada skema diatas, ketika arus listrik dari sumber tegangan yang mengalir pada kumparan primer berbalik arah (berubah posisinya) medan magnet yang dihasilkan akan berubah arah sehingga arus listrik yang dihasilkan pada kumparan sekunder akan berubah polaritasnya.

14.4 Jenis – Jenis Transformator

1. Trafo step up

Transformator step up adalah transformator yang memiliki jumlah kumparan primer lebih banyak dari pada lilitan sekunder. Berfungsi sebagai penaik tegangan, dengan contoh tegangan output dari generator pembangkit dinaikan tegangannya guna mengurangi losses pada saat penyaluran tenaga listrik di jaringan transmisi (E, Mulyana, 2022)

2. Trafo step down

Transformator step down adalah transformator yang memiliki jumlah kumparan sekunder lebih sedikit dari lilitan primer. Berfungsi untuk menurunkan tegangan AC (bolak-balik). Dengan trafo step down ini, tegangan input PLN 220V-240V diturunkan menjadi 6V, 12V, dan 15V, atau sesuai dengan kebutuhan kemudian disearahkan menjadi tegangan DC

3. Auto transformator

Transformator jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Fasa arus dalam lilitan sekunder selalu berlawanan dengan arus primer, sehingga untuk tarif daya yang sama pada lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder. Selain itu, auto transformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali). Keuntungan dari auto transformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah dari pada jenis dua lilitan.

4. Transformator Center Tap (CT)

Terdapat 2 jenis transformator yang dapat digunakan untuk menurunkan tegangan AC dan salah satunya adalah trafo CT. Yang membedakan trafo CT ini dengan trafo biasa adalah adanya titik center tapyang bersifat sebagai ground. Titik center tap adalah titik tengah lilitan sekunder pada trafo CT yang dihubungkan keluar lilitan dan bersifat sebagai ground. Jadi, semisal terdapat 10 lilitan kawat pada bagian sekundernya maka diantara lilitan ke-5 dan ke-6 dihubungkan pada sebuah kawat yang terhubung keluar lilitan. Aplikasi auto transformator adalah pada speaker audio

11.5 Cara Perancangan Trafo

11.6 Cara Menggulung Trafo

Pertama gulung kawat primer dulu sebanyak 529 lilitan dengan diameter kawat 0,91 mm pada koker, usahakan gulungan kencang, rapat, dan rapih. Setelah selesai lapisi dengan kertas prespan (kertas khusus untuk trafo, tahan panas). Untuk kawat sekundernya arah gulungan harus sama dengan gulungan primernya. Gulung sebanyak 85 lilitam, lalu keluarkan ujungnya untuk CT dan gulung lagi sebanyak 85 lilitan. Tetesi sirlak pada gulungan agar kuat dan tidan menimbulkan getar. Lapisi dengan kertas prespan, untuk koneksinya bisa menggunakan terminal kabel atau disambung dengan kabel (Elih Mulyana, 2021).

Alat dan Bahan

1. Alat lilit trafo manual

2. 1 rol kawat tembaga 0,3

3. 1 rol kawat tembaga 1,3

4. Inti besi E dan I

5. Kertas prespahn

6. Solder dan timah

7. Dudukan lilitan

8. Gunting

9. Cutter

10. Solasi kertas

Cara Kerja

1. Siapkan alat dan bahan.

2. Rancanglah trafo seperti gambar.

3. Menghitung arus trafo yang akan dibuat dengan menggunakan rumus baku.

4. Mulai melilit dari rangkaian primer dan sekunder dengan kawat tembaga yang telah ditentukan melaui perhitungan.

5. Bungkus kawat lilitan tesebut dengan kertas prespahn.

6. Pasang terminal lift dan solder ujung-ujung kawat primer dan sekunder.

7. Memasang inti besi E ke dalam dudukan lilitan.

8. Memasang inti besi I ke sela-sela inti besi E.

9. Pasang rumah trafo.

10. Uji trafo dan isi tabel berikut.

Pembuatan Laporan (Diserahkan Pekan Depan)

a. (Learning ) : Apa definisi dari trafo ?

b. (Reading and Literacy ) :Buatkan langkah kerja praktikumnya

c. (Numeracy) : Hitung hasil dari praktikum tersebut

d. (Complexity) : Buat kesimpulan hasil praktik