MCB sebagai Proteksi dan Pembatas Daya Listrik

MCB sebagai Proteksi dan Pembatas Daya Listrik (2)

Published December 13, 2011 | By ILR

Tulisan ini adalah bagian kedua mengenai Miniature Circuit Breaker atau lebih dikenal dengan MCB. Artikel pertama bisa dilihat di “MCB sebagaiProteksi dan Pembatas Daya Listrik“. Semoga bisa menambah wawasan para pembaca sekalian.

Spesifikasi MCB

MCB nameplat dengan kode dan simbol

Gambar disamping adalah contoh MCB umum yang biasa dipakai di instalasi listrik rumah. Ada perbedaan antara MCB milik PLN yang terpasang di kWh meter dengan milik pelanggan yang dijual secara umum. Yang pertama adalah warna toggle switch yang berbeda (dalam produk dari produsen MCB yang sama, milik PLN memiliki warna toggle switch biru dan yang dijual untuk umum berwarna hitam) dan kedua adalah tulisan “Milik PLN” pada MCB yang dipasang di kWh meter. Walaupun ada juga produsen MCB lainnya yang menggunakan warna toggle switch biru untuk produk yang dijual di pasaran.

Sekarang, mari kita bahas kode dan simbol yang tertulis dalam nameplate MCB tersebut.

• Simbol dengan angka 1 dan 2

Ini adalah simbol dari fungsi MCB sebagai proteksi beban penuh dan hubung singkat (penjelasan detail bisa dilihat pada tulisan bagian pertama “”MCB sebagaiProteksi dan Pembatas Daya Listrik“”). Dari gambar tersebut, hal ini juga menjelaskan bahwa MCB ini adalah 1 pole (karena hanya ada 1 simbol saja). Bila ada dua simbol berdampingan, maka MCB-nya adalah 2 poles. Yang umum dipakai di perumahan adalah tipe MCB 1 pole, yaitu hanya kabel phase saja yang diproteksi.

• NC45a

Merupakan MCB model number yang ditentukan dari produsen MCB. Lain produsen berarti lain model number. Sebagai tambahan informasi, model NC45a ini adalah MCB yang diproduksi untuk keperluan perumahan secara umum.

• C16

Kode ini menjelaskan tripping curve MCB yaitu tipe “C”, dengan proteksi magnetic trip sebesar 5-10In (In : arus nominal atau rating arus dari MCB) dan angka “16” adalah rating arus dari MCB sebesar 16A. Rating arus ini adalah kode paling penting dalam MCB dan berguna saat pembelian MCB. Penjelasan selanjutnya mengenai rating arus ada di bagian berikutnya.

• 230/400V

Menjelaskan rating tegangan dalam operasi MCB yaitu 230V atau 400V sesuai dengan tegangan listrik PLN 220V.

• 4500 dan 3

“4500” menunjukkan rated breaking capacity MCB, yaitu kemampuan kerja MCB masih baik sampai arus maksimal 4500A, yang biasanya terjadi saat hubung singkat arus listrik. Dimana diatas angka ini MCB akan berpotensi rusak. Dan angka “3” adalah I²t classification, yaitu karakteristik energi maksimum dari arus listrik yang dapat melalui MCB.

• 12002

Catalog Number dariprodusen MCB yang tujuannya sebagai nomor kode saat pembelian.

• LMK; SPLN 108; SLI 175 dan IEC 898

Menandakan bahwa MCB ini sudah lolos uji di LMK PLN (LMK : Lembaga Masalah Kelistrikan). Sedangkan tiga kode selanjutnya menyatakan bahwa MCB dibuat dengan mengacu kepada standard-standard teknis yang ditetapkan baik nasional maupun internasional.

• I-ON pada toggle switch

Menandakan bahwa MCB pada posisi “ON”. Untuk posisi “OFF” maka simbolnya adalah “O-OFF”.

• SNI

MCB ini sudah mendapatkan sertifikat SNI (Standard Nasional Indonesia).

Bagi anda yang merasa awam mengenai listrik, apalagi soal MCB ini, tidak perlu pusing-pusing untuk mengerti nameplate MCB. Hal yang paling penting dalam memilih MCB yang hendak dibeli adalah kode rating arus MCB yang sesuai kebutuhan, seperti contoh diatas yaitu kode “C16”, yaitu rating arus MCB sebesar 16A dengan tripping curve tipe “C”. Kode lain yang perlu diperhatikan adalah kode “LMK” serta “SNI” yang berarti produk ini sudah memenuhi standard tersebut.

Rating MCB dan Daya listrik PLN

Contoh yang dibahas dalam bagian sebelumnya menggunakan MCB dengan rating 16A dan tripping curve type “C”. MCB yang dijual dipasaran mempunyai rating arus yang bermacam-macam sesuai kebutuhan. Saat membeli MCB, kita cukup menyebutkan rating arus MCB yaitu berapa ampere dan tujuan pemakaian yaitu untuk perumahan.

Dasar pemilihan rating arus MCB yang ingin dipakai di perumahan tentu disesuaikan dengan besarnya langganan daya listrik PLN yang terpasang. Karena PLN sendiri menetapkan besar langganan listrik perumahan sesuai rating arus dari MCB yang diproduksi untuk pasar dalam negeri.

Tabelnya seperti ini:

Rating Arus Miniature Circuit Breaker	Daya Listrik PLN
2A	450VA
4A	900VA
6A	1300VA
10A	2200VA
16A	3300VA

Rumusnya adalah : Rating Arus MCB x 220V (Tegangan listrik PLN).

Hasil perhitungannya adalah angka pembulatan. Jadi bila langganan listrik PLN sebesar 1300VA maka MCB yang dipasang di kWh meter memiliki rating 6A.

Berikut adalah contoh MCB dengan berbagai rating arus.

Macam-macam MCB dengan berbagai rating

Dari kiri ke kanan, rating arus MCB adalah 16A (dari C16), 6A (dari C6) dan 6A (dari CL6). MCB paling kanan adalah milik PLN yang terpasang di kWh meter dengan tipe C32N dan tripping curve tipe “CL” (hampir sama dengan tripping curve tipe “C”). Bisa dilihat warna toggle switch biru dan tulisan “MILIK PLN”.

Tambah daya listrik PLN

Setelah mengetahui fungsi, kode-kode MCB dan hubungannya dengan daya listrik PLN, maka menjadi jelas bahwa dalam hal menambah daya listrik PLN, petugas PLN cukup mengganti MCB yang dipasang di kWh meter dengan rating arus yang sesuai. Tentunya setelah proses administrasinya diselesaikan. Misalnya menambah daya listrik dari langganan 1300VA ke 2200VA, maka MCB-nya diganti dari 6A ke 10A.

Hanya saja ada faktor yang perlu diperhatikan saat melakukan tambah daya listrik PLN, yaitu faktor kapasitas dari instalasi listrik rumah itu sendiri. Jika anda melakukan tambah daya dari 1300VA ke 2200VA maka akan ada penambahan daya listrik lebih dari 150% kapasitas.

Salah satu faktor yang harus menjadi perhatian adalah ukuran kabel jalur utama yang terpasang pada instalasi listrik rumah, apakah mampu menghantarkan arus sebesar 10A dari sebelumnya 6A.

Salah satu cara mudahnya adalah pastikan ukuran kabel eksisting untuk jalur utama paling tidak berukuran minimal 2.5mm (memiliki kuat hantar arus minimum 19A keatas). Tapi bila tambah daya hingga mencapai 3300VA atau MCB rating arus 16A, maka ukuran kabel harus dinaikkan.

Efek pada kabel yang dilalui arus listrik mendekati kapasitas nominalnya adalah kabel menjadi panas, dan bila kualitas kabel kurang baik atau sudah berumur, maka bisa terjadi kerusakan isolasi kabel dan berakibat terjadi kebocoran arus listrik.

Kasus lainnya adalah bila rumah yang akan dinaikkan daya listriknya ternyata pada awalnya berlangganan listrik 450VA, kemudian dinaikkan menjadi 900VA dan kemudian karena kebutuhan akan listrik meningkat lagi maka dinaikkan menjadi 1300VA,dan saat tambah daya ternyata tidak diikuti peningkatan kapasitas hantaran pada instalasi listrik rumah. Untuk kasus ini perlu dipastikan kondisi kabel listrik dan juga ukurannya yang sesuai.

Apa saja faktor yang perlu diperhatikan dalam membeli MCB.

Ada berbagai jenis MCB yang ada dijual di pasaran dari berbagai pabrik pembuat MCB, dengan harga yang bervariasi sesuai rating dan spesifikasinya. Pertanyaannya, bagaimana memilih MCB yang berkualitas baik?

Salah satu yang sering ditekankan oleh Pemerintah adalah pilihlah produk yang berlabel “SNI”. Masalahnya adalah, mungkin banyak produk dengan kualitas rendah ataupun merk MCB yang dipalsukan yang juga diberi label “SNI”. Nah..inilah salah satu hal yang tidak mudah. Salah satu caranya adalah cermati harga jualnya. Ada MCB yang dijual dengan harga sangat murah dari produsen yang tidak terkenal. Logikanya, bila harga jual sudah murah, berapa ongkos produksinya dan apa material yang dipakai dengan harga semurah itu. Bila material yang dipakai tidak sesuai standard atau berkualitas jelek, maka efeknya adalah MCB tidak bekerja sesuai rating-nya.

Hal ini berbahaya bagi instalasi listrik terutama pada kabel bila terjadi hubung singkat, yaitu MCB tidak trip atau turun sehingga arus hubung singkat yang luar biasa besar tetap terjadi dan merusak isolasi kabel sehingga timbul percikan api yang dapat mengakibatkan kebakaran. Karena itu belilah MCB yang berkualitas baik mengingat fungsinya yang cukup vital sebagai proteksi dari system instalasi listrik rumah.

Semoga artikel mengenai MCB yang dibagi dalam dua tulisan ini cukup bermanfaat bagi pembaca dan mohon maaf bila alur pembahasannya banyak berhubungan dengan hal-hal teknis. Kita berusaha membuatnya mudah dimengerti. Silahkan bila ada yang ingin menambahkan, koreksi ataupun sharing mengenai penggunaan MCB ini

 by : http://www.instalasilistrikrumah.com/mcb-sebagai-proteksi-dan-pembatas-daya-listrik-2/

Dasar Pengendalian Putaran Motor DC

Dasar Pengendalian Putaran Motor DC

Bismillahirrohmanirrohiim...

Pada dasarnya, putaran motor dipengaruhi oleh besar kecilnya tegangan motor, arus jangkar, tahanan jangkar dan medan magnet. Satu faktor yang sering digunakan untuk mengatur kecepatan motor adalah dengan mengatur (dibuat sebagai variable) tegangan yang masuk ke motor. Hal ini praktis digunakan karena variabel yang lain sudah tetap. Sebenarnya dua masalah umum dalam mengontrol motor DC adalah bagaimana mengontrol arah dan kecepatan motor tersebut.


Mudahnya, untuk mengatur kecepatan, kita bisa gunakan tegangan masukan motor yang divariabel. Sedangkan untuk mengatur arah putar dapat menggunakan saklar manual atau relay untuk mengubah arah arus yang masuk ke motor DC. Menggunakan saklar mekanik memberikan kemudahan, namun memiliki kelemahan, yakni lambat dan tidak mungkin dihubungkan dengan sebuah kontroler. Nah alternatif lain dalam kontrol kecepatan dan arah putar motor adalah dengan menggunakan transistor. Transistor mempunyai respon yang cepat (orde mikro detik) dan juga dapat dikontrol dengan mudah oleh kontroler (mikrokontroler misalnya) atau yang lain. Untuk motor dengan daya besar dapat digunakan transistor daya, misalnya MOSFET atau yang lain. apabila yang digunakan transistor, maka untuk mengatur tegangan yang masuk ke motor dibutuhkan PWM (Pulse Width Modulation). Nah sebelum kita mempelajari PWM lebih jauh, terlebih dahulu kita coba kontrol secara analog dengan menggunakan komponen - komponen sederhana. Rangkaian di bawah ini di simulasikan dengan menggunakan Proteus V7.4. Untuk memperjelas gambar rangkaian, klik thumbnail gambar bersangkutan.

1. Kontrol kecepatan putar motor dengan menggunakan transistor dan potensiometer

• Mula-mula, kita coba dulu memberi tegangan ke motor. Gunakan komponen "Batt" dan "Motor-DC". Ubah tegangan batt menjadi 12V (menyesuaikan motor DC) kemudian Run.

• Tambahkan komponen potensiometer "pot-hg" dengan hambatan 200 ohm di depannya untuk mengatur tegangan yang masuk ke motor.

• catatan : untuk langkah ini, dalam rangkaian sebenarnya sangat dianjurkan untuk TIDAK digunakan karena tidak mampu memberikan daya yang cukup untuk mendriver motor. Memang pada awalnya bisa digunakan, namun dalam waktu yang singkat, komponen akan panas dan langsung rusak (saya pernah nyoba malah ampe gosong, hehe). Karena ini cuma simulasi, boleh2 aja dicoba rangkaiannya.
• Nah, untuk perbaikan, bisa ditambahkan transistor NPN BD139 , diode 4001, vcc, dan gnd. Oiya, besarnya hambatan pot di ubah jadi 10K. Pot ini bertidak sebagai pembagi tegangan yang mengatur besar kecilnya tegangan yang masuk ke basis mikrokontroller. Untuk penggunaan selanjutnya, potensiometer ini bisa diganti dengan menggunakan sinyal PWM. 

• catatan : dalam penggunaannya, jenis transistor bergantung pada besar kecilnya motor yang akan dikendalikan, terutama dalam hal konsumsi arus. Untuk contoh diatas, apabila digunakan mendrive motor-motor kecil masih ok.

2. Kontrol arah putar motor dengan menggunakan saklar mekanik

• simpel saja, untuk mengubah arah putar motor DC cukup ditambahkan 2 buah saklar sbb.

• catatan : arah arus yang masuk ke motor dipengaruhi oleh posisi SW1 dan SW2. Apabila SW1 dan SW2 dalam keadaan yang sama, motor tidak akan berputar karena dikedua pinnya memiliki kutub yang sama ( + semua atau - semua). Motor hanya akan berputar apabila posisi SW1 dan SW2 saling berkebalikan dan putaran akan bebalik arah apabila posisi saklar juga dibalik.

 by : http://blackbox86.blogspot.com/2011/03/dasar-pengendalian-putaran-motor-dc.html

Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik Oleh Maryono (SMKN 3 Yogyakarta)

 Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik Oleh Maryono (SMKN 3 Yogyakarta)

1
Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik

1.  Saklar Elektro Mekanik (KONTAKTOR MAGNET)
Motor-motor listrik yang mempunyai daya besar  harus dapat dioperasikan dengan
momen kontak yang cepat agar tidak menimbulkan loncatan bunga api pada alat
penghubungnya. Selain itu, dalam pengoperasian yang dapat dilengkapi dengan beberapa
alat otomatis dan alat penghubung yang paling mudah adalah dengan menggunakan
sakelar magnet yang biasa dikenal dengan kontaktor magnet. Kontaktor magnet yaitu suatu
alat penghubung listrik yang bekerja atas dasar magnet yang dapat menghubungkan
antara sumber arus dengan muatan. Bila inti koil pada kontaktor diberikan arus, maka koil
akan menjadi magnet dan menarik kontak sehingga kontaknya menjadi terhubung dan
dapat mengalirkan arus listrik.
Kontaktor magnet atau saklar magnet merupakan saklar yang bekerja berdasarkan
prinsip kemagnetan. Artinya sakelar ini bekerja jika ada gaya kemagnetan pada penarik
kontaknya. Magnet berfungsi sebagai penarik dan dan sebagai pelepas kontakkontaknya
dengan bantuan pegas pendorong. Sebuah kontaktor harus mampu mengalirkan dan
memutuskan arus dalam keadaan kerja normal. Arus kerja normal ialah arus yang mengalir
selama pemutusan tidak terjadi. Sebuah kontaktor dapat memiliki koil yang bekerja pada
tengangan DC atau AC. Pada tengangan AC, tegangan minimal adalah 85% tegangan
kerja, apabila kurang maka kontaktor akan bergetar.
Ukuran dari kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusnya. Biasanya pada
kontaktor terdapat beberapa kontak, yaitu kontak normal membuka (Normally Open = NO)
dan kontak normal menutup (Normally Close = NC). Kontak NO berarti saat kontaktor
magnet belum bekerja kedudukannya membuka dan bila kontaktor bekerja kontak itu
menutup/menghubung. Sedangkan kontak NC berarti saat kontaktor belum bekerja
kedudukan kontaknya menutup dan bila kontaktor bekerja kontak itu membuka. Jadi fungsi
kerja kontak NO dan NC berlawanan. Kontak NO dan NC bekerja membuka sesaat lebih
cepat sebelum kontak NO menutup.  Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik Oleh Maryono (SMKN 3 Yogyakarta)


Simbol koil konduktor magnit seperti pada gambar disamping dengan terminal kumparan A1
dan A2  yang  disambungkan pada rangkaian kontrol.  Sedangkan  pada bagian sebelah
kanan adalah kontak-kontak  sebagai saklar daya yang berfungsi untuk mengalirkan arus
beban yang relatif besar.
Terminal 1, 3, dan 5 disambungkan ke sumber  jaringan 3 fasa dan  terminal 2, 4, dan 6
disambungkan ke beban (motor).



Fungsi dari kontak-kontak dibuat untuk  kontak utama dan kontak bantu. Kontak utama
tendiri dari kontak NO dan kontak bantu terdiri dan kontak NO dan NC.

 Konstruksi dari kontak utama berbeda dengan kontak bantu, yang kontak
utamanya mempunyai luas permukaan yang luas dan tebal. Kontak bantu luas
permukaannya kecil dan tipis.  Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik Oleh Maryono (SMKN 3 Yogyakarta)

3
Kotaktor pada umumnya memiliki kontak utama untuk aliran 3 fasa. Dan juga  memiliki
beberapa kontak bantu untuk berbagai keperluan. Kontak utama  digunakan untuk
mengalirkan arus utama, yaitu arus yang diperlukan untuk beban, misalnya motor listrik,
pesawat pemanas dan sebagainya. Sedangkan kontak bantu digunakan untuk mengalirkan
arus bantu yaitu arus yang diperlukan  untuk kumparan magnet, alat bantu rangkaian,
lampu lampu indikator, dan lain-lain.


Dewasa ini kontaktor magnet lebih banyak digunakan di bidang industri dan laboratonium.
Hal ini karena kontaktor mudah dikendalikan dari jarak jauh. Selain itu, dengan
perlengkapan elektronik dapat mengamankan rangkaian listrik.
Keuntungan menggunakan kontaktor ialah:
a.  Pelayanannya mudah
b.  Momen kontak cepat
Sedangkan Kerugiannya :
1.  Mahal harganya,
2.  Perawatannya cukup sukar,
3.  Jika saklar putus sedangkan kontaktor dalam keadaan bekerja, maka kontaktor akan
lepas dengan sendirinya. Kontaktor tidak akan bekerja lagi walaupun sakelar induk
telah disambung kembali sebelum tombol start ditekan lagi.  Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik Oleh Maryono (SMKN 3 Yogyakarta)

4
Tidak seperti sakelar mekanis, dalam merakit dan menggunaan kontaktor harus
dipahami rangkaian pengendali (control) dan rangkaian utama. Rangkaian pengendali
ialah rangkaian yang hanya menggambarkan bekerjanya kontaktor dengan
kontakkontak bantunya. Sedangkan rangkaian utama ialah rangkaian  yang khusus
memberikan hubungan beban dengan sumber tegangan (jala-jala) 1 fasa atau 3 fasa.
Bila kedua rangkaian itu dipadu akan menjadi rangkaian pengawatan (circuit diagram).

2.  THERMAL OVERLOAD RELAY (TOR)
Dalam instalasi motor listrik, dibutuhkan pengaman terhadap bebab lebih
dengan tujuan untuk menjaga dan melindungi motor listrik dari kerusakan yang fatal
akibat gangguan beban lebih. Thermal Overload Relay (TOR) adalah salah  satu
pengaman motor listrik dari arus yang berlebihan. Bila Arus yang melewati motor listrik
terlalu besar maka akan merusak beban, oleh sebab itu TOR akan memutuskan
rangkaian apabila ada arus listrik yang melebihi batas beban.
Relay ini dihubungkan dengan kontaktor pada kontak utama 2, 4, 6 sebelum ke
beban (motor listrik). Gunanya untuk mengamankan motor listrik atau memberi
perlindungan kepada motor listrik dari kerusakan akibat beban lebih. Beberapa
penyebab terjadinya beban lebih antara lain:
1)  Terlalu besarnya beban mekanik dari motor listrik
2)  Arus start yang tertalu besar atau motor listrik berhenti secara mendadak
3)  Terjadinya hubung singkat
4)  Terbukanya salah satu fasa dari motor listrik 3 fasa.
Arus yang terlalu besar yang timbul pada beban motor listrik akan mengalir pada belitan
motor listrik yang dapat menyebabkan kerusakan dan terbakarnya belitan motor listrik.
Untuk menghindari hal itu dipasang termal beban lebih pada alat pengontrol. Prinsip
kerja termal beban lebih berdasarkan panas (temperatur) yang ditimbulkan oleh arus
yang mengalir melalui elemen-elemen pemanas bimetal. Dan sifatnya pelengkungan
bimetal akibat panas yang ditimbulkan, bimetal akan menggerakkan kontak-kontak
mekanis pemutus rangkaian listrik (Kontak 95-96 membuka) TOR bekerja berdasarkan
prinsip pemuaian dan benda bimetal.  Apabila benda terkena arus yang tinggi, maka
benda akan memuai sehingga akan melengkung dan memutuskan arus.  Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik Oleh Maryono (SMKN 3 Yogyakarta)

5


Untuk mengatur besarnya arus maksimum yang dapat melewati TOR, dapat diatur
dengan memutar penentu arus dengan menggunakan obeng sampai didapat harga yang
diinginkan.

3.  TIME DELAY RELAY (TDR)
Relay timer atau relay penunda batas waktu banyak digunakan dalam instalasi
motor listrik terutama instalasi yang membutuhkan pengaturan waktu secara otomatis.
Peralatan kontrol ini dapat dikombinasikan dengan peralatan kontrol lain, contohnya
dengan MC (Magnetic Contactor), Thermal Over Load Relay, dan lain-lain.  Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik Oleh Maryono (SMKN 3 Yogyakarta)



Fungsi dari peralatan kontrol ini adalah sebagai pengatur waktu bagi peralatan yang
dikendalikannya. Timer ini dimaksudkan untuk mangatur waktu hidup atau mati dari
kontaktor atau untuk merubah system bintang ke segitiga dalam delay waktu tertentu.
Timer dapat dibedakan dari cara kerjanya yaitu timer yang bekerja menggunakan
induksi Magnet dan menggunakan rangkaian elektronik. Timer yang bekerja dengan
prinsip induksi motor listrik akan bekerja bila motor listrik mendapat tegangan AC
sehingga memutar gigi mekanis dan menarik serta menutup  kontak secara mekanis
dalam jangka waktu tertentu. 
Sedangkan relay yang menggunakan prinsip elektronik, terdiri dari rangkaian R dan C
yang dihubungkan seri atau paralel. 
Bila tegangan sinyal telah mengisi penuh kapasitor, maka relay akan terhubung.
Lamanya waktu tunda diatur berdasarkan besarnya pengisian kapasitor.
Bagian input timer biasanya dinyatakan sebagai kumparan dan bagian outputnya
sebagai kontak NO atau NC.
  


Kumparan  pada timer akan bekerja selama mendapat sumber arus. Apabila telah
mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci dan
membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO.
  Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik Oleh Maryono (SMKN 3 Yogyakarta)






4.  Motor Starter 
Kontaktor dan TOR adalah piranti kontrol yang berbeda. 
Jika kontaktor digabung dengan TOR, maka disebut motor starter.


    Perlengkapan Pengendali Mesin Listrik Oleh Maryono (SMKN 3 Yogyakarta)


by: http://maryonoam.wordpress.com/2011/09/14/perlengkapan-pengendali-mesin-listrik/

Transformator

Transformator

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Langsung ke: navigasi, cari

Transformator atau transformer atau trafo adalah komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf yang lain.

Transformator step-down

Adaptor AC-DC merupakan piranti yang menggunakan transformator step-down

Daftar isi 1 Prinsip kerja 2 Hubungan Primer-Sekunder 3 Kerugian dalam transformator 4 Efisiensi 5 Jenis-jenis transformator 5.1 Step-Up 5.2 Step-Down 5.3 Autotransformator 5.4 Autotransformator variabel 5.5 Transformator isolasi 5.6 Transformator pulsa 5.7 Transformator tiga fase 6 Lihat pula

Prinsip kerja

Transformator bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Tegangan masukan bolak-balik yang membentangi primer menimbulkan fluks magnet yang idealnya semua bersambung dengan lilitan sekunder. Fluks bolak-balik ini menginduksikan GGL dalam lilitan sekunder. Jika efisiensi sempurna, semua daya pada lilitan primer akan dilimpahkan ke lilitan sekunder.

Hubungan Primer-Sekunder

Fluks pada transformator

Rumus untuk fluks magnet yang ditimbulkan lilitan primer adalah dan rumus untuk GGL induksi yang terjadi di lilitan sekunder adalah .

Karena kedua kumparan dihubungkan dengan fluks yang sama, maka dimana dengan menyusun ulang persamaan akan didapat sedemikian hingga . Dengan kata lain, hubungan antara tegangan primer dengan tegangan sekunder ditentukan oleh perbandingan jumlah lilitan primer dengan lilitan sekunder.

Kerugian dalam transformator

Perhitungan diatas hanya berlaku apabila kopling primer-sekunder sempurna dan tidak ada kerugian, tetapi dalam praktek terjadi beberapa kerugian yaitu:

1. kerugian tembaga. Kerugian dalam lilitan tembaga yang disebabkan oleh resistansi tembaga dan arus listrik yang mengalirinya.
2. Kerugian kopling. Kerugian yang terjadi karena kopling primer-sekunder tidak sempurna, sehingga tidak semua fluks magnet yang diinduksikan primer memotong lilitan sekunder. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan secara berlapis-lapis antara primer dan sekunder.
3. Kerugian kapasitas liar. Kerugian yang disebabkan oleh kapasitas liar yang terdapat pada lilitan-lilitan transformator. Kerugian ini sangat memengaruhi efisiensi transformator untuk frekuensi tinggi. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggulung lilitan primer dan sekunder secara semi-acak (bank winding)
4. Kerugian histeresis. Kerugian yang terjadi ketika arus primer AC berbalik arah. Disebabkan karena inti transformator tidak dapat mengubah arah fluks magnetnya dengan seketika. Kerugian ini dapat dikurangi dengan menggunakan material inti reluktansi rendah.
5. Kerugian efek kulit. Sebagaimana konduktor lain yang dialiri arus bolak-balik, arus cenderung untuk mengalir pada permukaan konduktor. Hal ini memperbesar kerugian kapasitas dan juga menambah resistansi relatif lilitan. Kerugian ini dapat dikurang dengan menggunakan kawat Litz, yaitu kawat yang terdiri dari beberapa kawat kecil yang saling terisolasi. Untuk frekuensi radio digunakan kawat geronggong atau lembaran tipis tembaga sebagai ganti kawat biasa.
6. Kerugian arus eddy (arus olak). Kerugian yang disebabkan oleh GGL masukan yang menimbulkan arus dalam inti magnet yang melawan perubahan fluks magnet yang membangkitkan GGL. Karena adanya fluks magnet yang berubah-ubah, terjadi olakan fluks magnet pada material inti. Kerugian ini berkurang kalau digunakan inti berlapis-lapisan.

Efisiensi

Efisiensi transformator dapat diketahui dengan rumus Karena adanya kerugian pada transformator. Maka efisiensi transformator tidak dapat mencapai 100%. Untuk transformator daya frekuensi rendah, efisiensi bisa mencapai 98%.

Jenis-jenis transformator

Step-Up

lambang transformator step-up

Transformator step-up adalah transformator yang memiliki lilitan sekunder lebih banyak daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penaik tegangan. Transformator ini biasa ditemui pada pembangkit tenaga listrik sebagai penaik tegangan yang dihasilkan generator menjadi tegangan tinggi yang digunakan dalam transmisi jarak jauh.

Step-Down

skema transformator step-down

Transformator step-down memiliki lilitan sekunder lebih sedikit daripada lilitan primer, sehingga berfungsi sebagai penurun tegangan. Transformator jenis ini sangat mudah ditemui, terutama dalam adaptor AC-DC.

Autotransformator

skema autotransformator

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 lilitan sekunder bisa dibuat dengan kawat yang lebih tipis dibandingkan transformator biasa. Keuntungan dari autotransformator adalah ukuran fisiknya yang kecil dan kerugian yang lebih rendah daripada jenis dua lilitan. Tetapi transformator jenis ini tidak dapat memberikan isolasi secara listrik antara lilitan primer dengan lilitan sekunder.

Selain itu, autotransformator tidak dapat digunakan sebagai penaik tegangan lebih dari beberapa kali lipat (biasanya tidak lebih dari 1,5 kali).

Autotransformator variabel

skema autotransformator variabel

Autotransformator variabel sebenarnya adalah autotransformator biasa yang sadapan tengahnya bisa diubah-ubah, memberikan perbandingan lilitan primer-sekunder yang berubah-ubah.

Transformator isolasi

Transformator isolasi memiliki lilitan sekunder yang berjumlah sama dengan lilitan primer, sehingga tegangan sekunder sama dengan tegangan primer. Tetapi pada beberapa desain, gulungan sekunder dibuat sedikit lebih banyak untuk mengkompensasi kerugian. Transformator seperti ini berfungsi sebagai isolasi antara dua kalang. Untuk penerapan audio, transformator jenis ini telah banyak digantikan oleh kopling kapasitor.

Transformator pulsa

Transformator pulsa adalah transformator yang didesain khusus untuk memberikan keluaran gelombang pulsa. Transformator jenis ini menggunakan material inti yang cepat jenuh sehingga setelah arus primer mencapai titik tertentu, fluks magnet berhenti berubah. Karena GGL induksi pada lilitan sekunder hanya terbentuk jika terjadi perubahan fluks magnet, transformator hanya memberikan keluaran saat inti tidak jenuh, yaitu saat arus pada lilitan primer berbalik arah.

Transformator tiga fase

Transformator tiga fase sebenarnya adalah tiga transformator yang dihubungkan secara khusus satu sama lain. Lilitan primer biasanya dihubungkan secara bintang (Y) dan lilitan sekunder dihubungkan secara delta ().

by : http://id.wikipedia.org/wiki/Transformator