Efisiensi Sebuah Transformator Adalah 60 Hal Ini Berarti

Seperti yang sudah kita ketahui bersama, bahwa fungsi dari trafo ialah menaikkan dan menurunkan sebuah tegangan listrik bolak balik atau tegangan AC menggunanakan sistem induksi elektromagnetik. Tetapi bagaimana ya cara menghitung arus trafo ini ? untuk itu kami bagikan Rumus transformator dan efisiensi transformator  hingga cara menghitungnya lengkap.

Ada beberapa rumus yang wajib anda ketahui mengenai transformator yaitu Rumus Ideal transformator dan rumus efisiensi pada trafo.

Rumus Transformator / Trafo Ideal

Rumus transformator ideal ini berhubungan erat dengan jumlah lilitan yang ada pada trafo.  Hal ini karena besar kecil sebuah tegangan dan kuat arus ditentukan oleh jumlah lilitan. Semakin besar jumlah lilitan, maka semakin besar pula tegangan maupun kuat arus yang dihasilkan, begitu juga sebaliknya.

Bagaimana sebuah trafo bisa dikatakan ideal ?

“Trafo ideal yaitu trafo yang memiliki jumlah energi masuk ke kumparan primer setara dengan jumlah energi yang keluar pada kumparan sekunder sehingga tidak ada energi yang terbuang (loss sama sekali).Trafo idel memiliki efisiensi 100%.”

Keterangan :

• Vp : Tegangan Primer/Input              = Vi (Volt)
• Vs : Tegangan Sekunder/Output     =Vo (Volt)
• Np : Jumlah Lilitan Primer
• Ns : Jumlah Lilitan Sekunder
• Ip : Kuat Arus Primer/Input              = Ii (Ampere)
• Is : Kuat Arus Sekunder/Output     = Io (Ampere)

Cara Menghitung Rumus Trafo

Contoh Soal

1. Sebuah trafo memiliki kuat arus 6 Ampere pada kumparan sekunder ketika diukur. Pada Trafo ini terdapat 400 lilitan pada kumparan primer dan 2000 lilitan pada  kumparan sekunder. Berapa kuat arus pada kumparan primer ?

Diketahui :

• Is   = 6 A,
• Np = 400
• Ns  = 2000

Ditanya : Ip ?

2. Sebuah trafo step up memiliki jumlah lilitan kumparan primer 100 dan jumlah lilitan kumparan sekunder 200. Bila pada trafo tersebut diberikan tegangan masukan dari listrik PLS sebesar 220 Volt, maka berapakan jumlah tegangan pada lilitan sekundernya ?

Diketahui :

• Np   = 100
• Ns    = 200
• Vp    = 220

Ditanya : Vs ?

3. Sebuah trafo yang diberikan dengan tegangan listrik sebesar 220 Volt dan memiliki tegangan keluar sebesar 110 Volt. Bila kuat arus pada lilitan sekundernya sebesar 4 Ampere maka kuat arus pada lilitan primer berapa ampere ?

Diketahui :

• Vp  = 220 V
• Vs   = 110 V
• Is   = 4 A

Ditanya : Ip ?

Rumus Efisiensi Transformator  / Trafo

Efisiensi Transformator atau trafo adalah rasio perbandingan antara daya primer ( Masukan) dengan daya sekunder (keluaran).

Pada kenyataannya sebuah trafo ideal jarang dijumpai. Ketika trafo digunakan, akan timbul energi panas yang dapat membuat energi listrik pada kumparan primer menjadi lebih besar daripada energi keluar pada kumparan sekunder.

Secara otomatis hal ini membuat daya primer juga menjadi lebih besar daripada daya sekunder. Berkurangnya daya dan energi listrik yang ada pada sebuah trafo sangat bergantung oleh besar kecilnya efisiensi trafo .

Mengapa harus mengetahui efisiensi sebuah trafo ?

Mengetahui jumlah efiensi pada trafo penting guna menentukan seberapa baikkah kualitas dari sebuah trafo tersebut. Baik dari jenis trafo step up maupun trafo step down. Simbol pada efisiensi trafo disebut eta.

Keterangan :

• ɳ : efisiensi trafo
• Po : Daya Output Trafo
• Pi : Daya Input Trafo
• Vs : Tegangan Sekunder
• Is : Kuat Arus Sekunder
• Vp : Tegangan Primer
• Ip : Kuat Arus Primer
• Ns : Lilitan Sekunder
• Np : Lilitan Primer

Cara Menghitung Efisiensi Trafo

1. Sebuah trafo diberikan tegangan input AC sebesar 220 V dengan kuat arus input 0.2 Ampere. Diketahui untuk tegangan output atau sekundernya ialah 12V dengan kuat arus sekundernya 3A. Lantas berapa efisiensi trafo tersebut ?

Diketahui :

• Vp : 220
• Ip : 0.2
• Vs : 12
• Is : 3

Ditanya : ɳ ?

2. Diketahui pada sebuah trafo yang mendapat aliran listrik memiliki daya 500 W pada kumparan primer. Tingkat efisiensi pada trafo ini sekitar 90%. Berapa jumlah daya listrik pada kumparan sekunder tersebut ?

Diketahui :

• Pp : 500 W
• ɳ : 90 %

Ditanya : Ps ?

Hal-hal yang perlu diperhatikan :

• Untuk perancangan sebuah trafo, pastikan hasil efisiensi secara perhitungan di atas angka 85%. Nilai hasil efisiensi yang kurang dari 85% bisa dikatakan efisiensi trafo kurang baik.
• Jika pada perhitungan hasil efisiensi di atas 100%, berarti ada kesalahan antara arus dan tegangan yang diinginkan dari bagian primer dan sekunder.
• Rumus perhitungan di atas merupakan rumus trafo secara umum yang sebenarnya belum bisa diterapkan langsung untuk perancangan sebuah trafo. Dalam pembuatan sebuah trafo, ada beberapa parameter lagi yang harus dimasukkan seperti frekuensi kerja, diameter koker, ukuran inti besi dan lain sebagainya.

Faktor Efisiensi Trafo

Dalam proses transfer energi listrik, sebuah transformator pasti akan kehilangan sekian persen daya listrik kehilangan daya inilah yang sering disebut sebagai kerugian daya. Kerugian ini sebagian akan dibuang sebagai panas.  Kerugian atau kehilangan daya menentukan besar efisiensi trafo.

Ada beberapa faktor kerugian yang mempengaruhi efisiensi sebuah trafo, antara lain :

1. Kerugian arus Eddy
   

Definisi kerugian arus eddy ialah kerugian trafo yang diakibatkan karena perubahan fluks magnet yang bertolak belakang dengan gaya gerak listrik (ggl). Hal ini terjadi saat proses ggl mengalir dari kumparan primer ke kumparan sekunder melewati inti. Untuk meminimalisir arus eddy, pada trafo daya digunakan inti bahan besi lunak yang berlapis-lapis.

2. Kerugian Tembaga
   

Pada kumparan kawat tembaga sebuah trafo ( kumparan primer maupun sekunder), semakin banyak jumlah lilitan maka semakin besar pula resistansi lilitan tersebut. Begitu juga dengan arus listrik yang melalui kumparan. Kerugian pada tembaga ini berlaku persamaan I˄2 R. (1 kuadrat kali R)

3. Kerugian Histerisis
   

Kerugian histerisis lebih diakibatkan karena arus dari kumparan primer menuju kumparan sekunder yang berbalik arah. Hal ini disebabkan  oleh fluks yang mengalir dari inti trafo. Sehingga semakin baik kualitas material dari inti trafo, maka semakin kecil pula kerugian histerisis.

4. Kerugian Kopling
   

Kerugian kopling merupakan kerugian yang terjadi akibat adanya aliran fluks magnet yang tidak sempurna dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Salah satu cara yang biasanya dilakukan untuk mengurangi kerugian kopling adalah dengan membuat kumparan primer dan kumparan sekunder ditumpuk secara berlapis-lapis.

5. Kerugian Kapasitas Liar
   

Kerugian ini juga terjadi akibat kualitas gulungan transformator. Kerugian kapasitas liar tidak memiliki pengaruh besar terhadap frekuensi rendah, namun akan berpengaruh besar pada frekuensi tinggi.  Cara untuk mengurangi kapasitas liar ini adalah dengan membuat gulungan kumparan primer dan sekunder trafo secara random atau semi acak.

6. Kerugian Efek Kulit
   

Meski pada kedua  kawat kumparan primer maupun sekunder terdapat lapisan isolasi satu sama lain, namun resistansi pada kumparan juga bisa mempengaruhi efisiensi pada transformator. Cara untuk mengurangi kerugian efek kulit transformator  ialah dapat menggunakan kawat kecil yang berlapis-lapis yang saling berisolasi.

Demikian adalah rumus efisiensi trafo beserta contoh dan penyelesaiannya. Ulasan di atas semoga membantu anda dan bermanfaat.