Cita-cita transformator sangat efisien sehingga tidak mengalami kehilangan energi, yang berarti daya yang disuplai ke terminal masukan transformator harus setara dengan daya yang disuplai ke terminal keluaran transformator. Jadi daya masukan dan keluaran kekuasaan pada transformator ideal adalah sama termasuk rugi energi nol. Tetapi dalam praktiknya, baik daya input dan output transformator tidak akan sama karena rugi-rugi listrik di dalam transformator. Ini adalah perangkat statis karena tidak memiliki bagian yang dapat digerakkan, jadi kami tidak dapat mengamati kehilangan mekanis tetapi akan terjadi kehilangan listrik seperti tembaga dan besi. Artikel ini membahas gambaran tentang berbagai jenis rugi-rugi pada transformator.
Jenis Kerugian di Transformer
Ada berbagai macam kerugian yang akan terjadi pada trafo seperti besi, tembaga, histeresis, eddy, stray & dielectric. Kehilangan tembaga terutama terjadi karena perlawanan dalam belitan transformator sedangkan kerugian histeresis akan terjadi karena perubahan magnetisasi di dalam inti.
Jenis Kerugian di Transformer
Kerugian Besi dalam Transformer
Kehilangan besi terutama terjadi melalui fluks bolak-balik di dalam inti transformator. Setelah kerugian ini terjadi di dalam inti maka itu disebut kerugian inti. Jenis kerugian ini terutama bergantung pada materialnya magnet properti di dalam inti transformator. Inti pada trafo dapat dibuat dengan besi, sehingga disebut rugi-rugi besi. Jenis kerugian ini dapat dikategorikan menjadi dua jenis seperti histeresis serta arus eddy.
Kerugian Histeresis
Jenis kerugian ini terutama terjadi ketika file arus bolak-balik diterapkan ke inti transformator maka medan magnet akan dibalik. Kerugian ini terutama bergantung pada bahan inti yang digunakan dalam transformator. Untuk mengurangi kerugian ini, material inti bermutu tinggi dapat digunakan. CRGO- Baja Si berorientasi butir canai dingin dapat digunakan secara umum seperti inti transformator sehingga kerugian histeresis dapat dikurangi. Kerugian ini dapat direpresentasikan dengan menggunakan persamaan berikut.
Ph = Khf Bx m
Dimana
'Kh' adalah konstanta yang bergantung pada kualitas & volume material inti pada transformator
'Bm' adalah kerapatan fluks tertinggi di dalam inti
'F' adalah frekuensi fluks bolak-balik jika tidak disuplai
'X' adalah konstanta dari Steinmetz dan nilai konstanta ini terutama berubah dari 1,5 menjadi 2,5.
Kerugian Arus Eddy
Setelah fluks terhubung ke sirkuit tertutup, maka e.m.f dapat diinduksi di dalam sirkuit dan ada Pasokan di sirkuit. Aliran nilai arus terutama tergantung pada jumlah e.m.f dan resistansi di wilayah rangkaian.
Inti transformator dapat dirancang dengan bahan konduktor. Aliran arus di ggl dapat disuplai di dalam tubuh material. Aliran arus ini dikenal sebagai arus eddy. Arus ini akan terjadi setelah konduktor mengalami medan magnet yang berubah.
Ketika arus ini tidak bertanggung jawab untuk melakukan tugas fungsional apa pun, maka itu menghasilkan kerugian dalam bahan magnet. Jadi ini disebut sebagai Kerugian Arus Eddy. Kerugian ini dapat dikurangi dengan mendesain inti menggunakan sedikit laminasi. Persamaan arus eddy dapat diturunkan dengan menggunakan persamaan berikut.
Pe = KeBm2t2f2V watt
Dimana,
'Ke' adalah koefisien arus eddy. Nilai ini terutama bergantung pada sifat material magnetis seperti resistivitas dan volume material inti & lebar laminasi
'Bm' adalah laju kerapatan fluks tertinggi dalam wb / m2
'T' adalah lebar laminasi dalam meter
'F' adalah frekuensi kebalikan dari medan magnet yang diukur dalam Hz
'V' adalah jumlah material magnetik dalam m3
Kerugian Tembaga
Kerugian tembaga terjadi karena adanya hambatan Ohmic pada belitan transformator. Jika belitan primer dan sekunder transformator adalah I1 dan I2, maka resistans dari belitan tersebut adalah R1 & R2. Jadi rugi-rugi tembaga yang terjadi pada belitan masing-masing adalah I12R1 & I22R2. Jadi, seluruh tembaga akan hilang
Pc = I12R1 + I22R2
Kerugian ini disebut juga kerugian variabel atau ohmic karena kerugian ini akan berubah berdasarkan beban.
Stray Loss
Jenis kerugian pada transformator dapat terjadi karena terjadinya bidang kebocoran. Dibandingkan dengan rugi-rugi tembaga dan besi, persentase rugi-rugi nyasar lebih kecil, sehingga rugi-rugi ini bisa diabaikan.
Kehilangan Dielektrik
Kerugian ini terutama terjadi di dalam minyak trafo. Di sini minyak adalah bahan isolasi. Setelah oli di trafo mengalami kerusakan sebaliknya ketika kualitas oli menurun maka efisiensi trafo akan terpengaruh.
Efisiensi Transformator
Pengertian efisiensi mirip dengan mesin listrik. Ini adalah rasio daya keluaran dan daya masukan. Efisiensi dapat dihitung dengan rumus berikut.
Efisiensi = Daya Output / Daya Input.
Trafo adalah perangkat yang sangat efisien dan efisiensi beban perangkat ini terutama berkisar antara 95% - 98,5%. Ketika suatu transformator sangat efisien, maka masukan dan keluarannya memiliki nilai yang hampir sama, oleh karena itu tidak praktis menghitung efisiensi transformator dengan menggunakan rumus di atas. Namun untuk mengetahui efisiensinya, rumus berikut ini lebih baik digunakan
Efisiensi = (Input - Losses) / Input => 1 - (Losses / Iinput).
Misalkan kehilangan tembaga adalah I2R1 sedangkan kehilangan besi adalah Wi
Efisiensi = 1-Kerugian / Input
= 1-I12R1 + Wi / V1I1CosΦ1
Ƞ = 1- (I1R1 / V1CosΦ1) Wi / V1I1CosΦ1
Diferensialkan persamaan di atas sehubungan dengan 'I1'
d Ƞ / dI1 = 0- (R1 / V1CosΦ1) + Wi / V1I12 CosΦ1
‘Ƞ’ maksimum pada d Ƞ / dI1 = 0
Oleh karena itu, efisiensi 'Ƞ' akan maksimal pada
R1 / V1CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1
I12R1 / V1I12 CosΦ1 = Wi / V1I12 CosΦ1
I12R1 = Wi
Oleh karena itu, efisiensi transformator dapat menjadi tertinggi bila rugi-rugi besi dan tembaga sama.
Jadi, kerugian tembaga = kerugian besi.
Jadi, ini semua tentang file gambaran umum jenis rugi-rugi pada transformator . Pada transformator, kehilangan energi dapat terjadi karena beberapa alasan. Sehingga efisiensi trafo akan berkurang. Alasan utama untuk berbagai jenis kerugian pada trafo adalah karena efek panas pada koil, kebocoran fluks magnet, magnetisasi & demagnetisasi inti. Berikut pertanyaan untuk Anda, apa saja jenis trafo yang tersedia di pasaran?
