Menghitung Efisiensi Trafo – Pernahkah kalian menyadari mengapa kepala charger memiliki ukuran yang cukup besar? Coba bandingkan colokan kipas angin dengan kepala charger, pasti kepala charger jauh lebih besar, bukan? Jawabannya sederhana, kepala charger mengandung transformator untuk mengubah tegangan listrik. Perhatikan tulisan ‘Output’ pada kepala charger, kemungkinan besar nilainya adalah 5 Volt.
Kali ini, kita akan menggali lebih dalam tentang Menghitung Efisiensi Trafo, terutama membahas efisiensi transformator. Jangan khawatir, kita juga akan menjelaskan secara singkat cara menentukan efisiensi transformator beserta definisinya! Penasaran? Yuk, simak artikel ini hingga selesai!
artikel lainnya : Prinsip Kerja Trafo
Prinsip Kerja Trafo
Oleh karena itu, untuk Menghitung Efisiensi Trafo, tes OC (Open Circuit) dan SC (Short Circuit) digunakan untuk menilai kerugian inti dan gulungan pada transformator. Kerugian inti bergantung pada tegangan terukur transformator, sementara kerugian tembaga terkait dengan arus yang mengalir melalui gulungan primer dan sekunder.
Sebagai koneksi utama antara sistem pasokan dan beban, Menghitung Efisiensi Trafo secara langsung mempengaruhi kinerjanya dan masa pakainya. Secara umum, efisiensi transformator berkisar antara 95 – 99%, bahkan bisa mencapai 99,7% pada transformator daya besar dengan kerugian minimal. Pengukuran masukan dan keluaran transformator tidak dilakukan saat dalam kondisi beban karena wattmeter umumnya mengalami kesalahan sekitar 1 – 2%.
Pengaruh Arus Trafo dalam Kehidupan Sehari Hari
Transformator dipasang di beberapa titik dalam sistem distribusi daya, seperti yang terlihat di gambar di bawah. Daya dikirim ke tempat yang jauh dengan tegangan tinggi karena untuk sejumlah daya tertentu, hanya dibutuhkan arus yang lebih kecil. Ini artinya, kerugian pada jalur transmisi lebih sedikit, seperti yang udah kita bahas sebelumnya. Walaupun begitu, karena tegangan tinggi bisa membawa risiko lebih besar, makanya transformator digunakan untuk menghasilkan tegangan yang lebih rendah di lokasi pengguna.
Rumus Menghitung Efisiensi Trafo Cepat Paham
Maka dari itu, penting sekali untuk Menghitung Efisiensi Trafo agar dapat beroperasi dalam kondisi tegangan dan frekuensi yang tetap. Peningkatan suhu pada transformator, disebabkan oleh panas yang dihasilkan, memiliki dampak signifikan pada umur properti minyak transformator dan menentukan pilihan metode pendinginan yang akan digunakan. Kenaikan suhu ini juga memberikan batasan pada rating peralatan. Sederhananya, Menghitung Efisiensi Trafo dapat dijelaskan sebagai:
Keterangan:
Ip = kuat arus kumparan primer (A)
Is = kuat arus kumparan sekunder (A)
Vp = tegangan kumparan primer (V)
Vs = tegangan kumparan sekunder (V)
Np = jumlah lilitan kumparan primer
Ns = jumlah lilitan kumparan sekunder
Pp = daya pada kumparan primer
Ps = daya pada kumparan sekunder
η = efisiensi transformator
baca juga : Cara Mencari Efisiensi Trafo
Rumus Kerugian pada Menghitung Efisiensi Trafo
Dalam setiap mesin listrik, konsep ‘kerugian’ dapat diartikan sebagai selisih antara daya masukan dan daya keluaran. Transformator secara khusus terdiri dari kerugian listrik, yang terdiri dari kerugian besi dan kerugian tembaga. Perlu dicatat bahwa kerugian dalam transformator memiliki kemiripan dengan kerugian dalam mesin DC, namun perlu diingat bahwa transformator tidak memiliki kerugian mekanis.
Mari kita telaah kerugian dalam transformator secara rinci:
Kerugian Besi atau Kerugian Magnetik pada Formula Steinmetz
- Kerugian Histeresis dalam transformator muncul akibat pembalikan magnetisasi dalam inti transformator. Sebagai insinyur, saya mengingatkan bahwa kerugian ini bergantung pada volume dan kelas besi, frekuensi pembalikan magnetik, dan nilai densitas fluks. Formula Steinmetz memberikan representasi matematis yang tepat untuk kerugian ini:
Wh = ηBmax1.6fV (watt)
di mana,
η = konstanta histeresis Steinmetz
V = volume inti dalam m^3
- Kerugian Arus Eddy ( Eddy current losses )
Ketika arus AC mengalir ke gulungan primer, terbentuk fluks magnetisasi bergantian. Ketika fluks ini berinteraksi dengan gulungan sekunder, tegangan induksi terbentuk. Namun, sebagian fluks ini juga berinteraksi dengan bagian konduktif lain seperti inti baja atau tubuh besi transformator, menghasilkan tegangan induksi di area tersebut dan menyebabkan arus sirkulasi kecil yang dikenal sebagai arus wiru. Akibat arus eddy ini, sebagian energi akan terbuang dalam bentuk panas.
Kerugian Tembaga dalam Transformator ( Copper loss in transformer )
Kerugian tembaga terjadi karena resistansi Ohmik dalam gulungan transformator. Dengan mempertimbangkan arus gulungan primer dan sekunder (I1 dan I2) serta resistansi gulungan (R1 dan R2), total kerugian tembaga dapat dihitung sebagai:
Pc = I1^2R1 + I2^2R2
Kerugian ini juga dikenal sebagai kerugian variabel atau ohmik karena bersifat berubah seiring perubahan beban.
Sebagai kesimpulan, gambaran ini memberikan wawasan mendalam tentang berbagai jenis kerugian dalam Menghitung Efisiensi Trafo. Perlu dicatat, bahwa kehilangan energi dalam transformator dapat terjadi karena berbagai alasan, seperti efek panas dalam gulungan, kebocoran fluks magnetik, serta proses magnetisasi dan demagnetisasi inti. Semua ini dapat berkontribusi pada penurunan efisiensi transformator.
