Empat Pilar – 9 Bagian Transformator dan Gambarnya Secara Lengkap. Saat berbicara tentang listrik, transformator menjadi salah satu perangkat elektronik yang paling penting.
Transformator dapat mengubah tegangan listrik menjadi tegangan yang lebih rendah atau lebih tinggi, sehingga sangat membantu dalam mentransmisikan listrik melalui jaringan listrik yang ada.
Untuk memahami transformator dengan baik, penting untuk memahami bagian-bagian transformator dan gambarnya. Dalam panduan ini, kita akan membahas secara lengkap tentang bagian transformator dan gambarnya. Mari kita mulai
Pengertian Transformator
Transformator atau trafo merupakan perangkat listrik yang berfungsi untuk mengubah energi listrik dari satu bentuk ke bentuk lainnya.
Transformator menghasilkan tegangan listrik yang disesuaikan dengan kebutuhan energi listrik yang dibutuhkan.
Transformator pada umumnya terdiri dari kumparan kawat yang dililitkan pada inti besi. Ada dua jenis kumparan pada transformator, yaitu kumparan primer dan kumparan sekunder.
Kumparan primer terletak pada satu sisi inti besi dan berfungsi sebagai tempat masuknya arus listrik.
Sedangkan kumparan sekunder terletak pada sisi lain dari inti besi dan berfungsi sebagai tempat keluar masuknya arus listrik.
Dengan adanya kumparan primer dan kumparan sekunder, transformator dapat mengubah energi listrik dari satu tegangan ke tegangan yang lainnya, sehingga dapat menghasilkan bentuk energi listrik yang sesuai dengan kebutuhan.
Bagian – Bagian Pada Transformator dan Gambarnya
Beragam tipe trafo yang digunakan saat ini mempunyai bentuk dan konstruksi yang berbeda sesuai dengan penerapannya di dalam sirkuit.
Misalnya, trafo yang digunakan pada instalasi jaringan distribusi listrik PLN tentu akan berbeda dengan jenis trafo yang biasa kita temui pada peralatan elektronika rumah tangga.
Berikut ini adalah pembahasan secara lengkap apa saja bagian bagian transformator dan fungsinya.
1. Inti Trafo
Inti trafo merupakan salah satu bagian penting pada transformator yang dililit oleh kawat penghantar.
Jumlah kumparan dan banyaknya lilitan yang melilit inti trafo berbeda-beda sesuai dengan desain rancangan besar tegangan dan arus yang diinginkan.
Saat arus listrik diberikan pada kumparan primer trafo, maka akan terjadi aliran fluks magnetik di dalam inti trafo.
Aliran ini akan menginduksi kumparan sekunder dan menimbulkan tegangan induksi pada kumparan sekunder tersebut.
Bentuk dan jenis bahan pembuat inti trafo bermacam-macam sesuai dengan desain pabriknya. Namun secara umum, inti trafo terbuat dari bahan besi atau baja lunak yang berbentuk lembaran dan disusun dalam formasi tertentu.
Pemilihan bahan dan desain inti trafo sangat penting untuk menghasilkan jumlah kerugian daya yang minimal.
Oleh karena itu, diperlukan desain trafo dan penggunaan bahan inti trafo bermutu tinggi agar dapat menekan jumlah kerugian daya hingga mencapai 99%.
2. Kumparan
Kumparan trafo merupakan kawat penghantar yang dililitkan pada inti trafo. Jenis kawat tembaga bermutu tinggi sering digunakan sebagai bahan kawat kumparan karena memiliki karakteristik penghantar listrik yang baik.
Setiap trafo minimal memiliki dua kumparan yang dililitkan pada inti yang sama, yaitu kumparan primer yang terhubung dengan sumber tegangan dan kumparan sekunder yang terhubung ke beban.
Ketika kumparan primer dihubungkan dengan sumber tegangan, maka pada kumparan sekunder akan terinduksi tegangan sebagai akibat dari medan magnet yang tercipta pada kumparan primer.
Bentuk dan jumlah lilitan pada setiap jenis trafo berbeda-beda sesuai dengan desain dari pabrik pembuatnya.
Perbandingan jumlah lilitan primer dan sekunder akan mempengaruhi besar tegangan induksi yang dihasilkan oleh transformator.
3. Lapisan Isolasi
Lapisan isolasi diperlukan pada trafo untuk mencegah terjadinya hubungan singkat antar bagian-bagian yang ada.
Isolasi ini bertujuan untuk mencegah hubungan antara kumparan dan inti trafo yang terbuat dari logam serta antara kawat atau kumparan di dalam trafo.
Bahan isolasi yang digunakan harus memiliki daya resistensi yang sangat tinggi agar tidak mudah ditembus oleh arus listrik.
Jenis bahan isolasi yang bermutu tinggi dapat menjamin agar setiap bagian trafo tidak bersentuhan satu sama lain.
Pada jenis trafo dengan tegangan tinggi seperti yang digunakan pada sirkuit distribusi aliran listrik dari PLN, bahan isolasi yang digunakan lebih tebal agar mampu menangani aliran arus listrik yang besar.
4. Tanki atau Wadah Trafo
Tanki atau wadah merupakan bentuk trafo secara keseluruhan yang berfungsi sebagai pelindung dari lingkungan luar, seperti hujan atau elemen lainnya.
Selain itu, tanki juga berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan transformator.
Trafo jenis tegangan tinggi biasanya menggunakan tanki untuk menangani arus listrik yang sangat besar. Ukuran tanki trafo umumnya besar dan tertutup.
Bahan pembuatan tanki transformator biasanya menggunakan pelat baja atau alumunium dengan ketebalan tertentu.
Sisi luar tanki dirancang dengan bentuk bersirip untuk membantu proses pendinginan trafo agar lebih maksimal.
5. Bushing
Bushing atau terminal pada transformator berfungsi sebagai penghubung trafo ke sirkuit. Bushing dipasang pada ujung kumparan trafo, baik itu kumparan primer maupun sekunder.
Pada model trafo dengan daya rendah seperti yang umum digunakan pada peralatan elektronika, bentuk bushing sederhana dan terbuat dari bahan logam.
Untuk menghubungkan bushing ke rangkaian, biasanya cukup menggunakan solder.
Namun, untuk jenis trafo dengan daya tinggi seperti yang digunakan pada gardu PLN, bushing dibuat dari bahan isolasi jenis keramik atau porselen.
Hal ini dilakukan untuk menciptakan hubungan yang lebih aman antara trafo dengan sirkuit, sehingga terhindar dari bahaya hubungan singkat arus listrik.
6. Oli Pendingin
Transformator daya tinggi pada jaringan distribusi listrik menghasilkan panas yang tinggi saat beroperasi.
Hal ini disebabkan oleh adanya kerugian daya yang terjadi pada setiap komponen listrik atau elektronika.
Kerugian daya ini akan terhamburkan dalam bentuk panas di sekitar kumparan dan inti trafo. Oleh karena itu, diperlukan sistem pendinginan yang baik pada desain transformator untuk mengeluarkan panas tersebut.
Karena jika tidak, panas yang dihasilkan oleh trafo dapat merusak lapisan isolasi di dalam struktur desain trafo sehingga dapat menyebabkan hubungan singkat.
Untuk pendinginan trafo, digunakan oli atau minyak pendingin yang dibuat dari bahan khusus dengan titik nyala yang tinggi sekitar 375 derajat Celsius.
Minyak ini ditampung dalam wadah atau tanki trafo dan merendam struktur inti dan kumparan transformator.
7. Tanki Konservator
Tanki konservator merupakan komponen pendukung pada trafo daya tinggi. Tanki ini biasanya ditempatkan agak jauh dari bushing.
Fungsinya adalah sebagai wadah cadangan untuk minyak pendingin. Ketika minyak menerima panas dari trafo, maka akan mengalami pengembangan dan penguapan.
Oleh karena itu, tanki konservator diperlukan untuk mengantisipasi peningkatan volume minyak akibat pengembangan atau pemuaian akibat panas.
Selain itu, tanki ini juga berfungsi untuk mengontrol jumlah minyak pendingin agar selalu berada pada level yang aman.
8. Breather
Sistem breather merupakan bagian dari transformator yang berfungsi untuk mengatur aliran udara pada tanki transformator.
Dengan adanya sistem ini, minyak pendingin di dalam tanki dapat terhindar dari kelembaban yang dapat memengaruhi kinerja trafo.
Sirkulasi udara diatur oleh sistem breather sehingga aliran udara yang keluar dan masuk ke tanki dapat berlangsung dengan bebas seiring peningkatan dan penyusutan minyak pendingin akibat suhu trafo.
Breather dipasang pada ujung pipa udara yang terhubung ke tanki sehingga udara luar bisa keluar dan masuk ke tanki melewatinya.
Adanya silica gel di dalam breather dapat mencegah sirkulasi udara di dalam tanki menjadi lembab.
9. Radiator dan Kipas Pendingin
Pada jenis transformator besar dengan daya yang sangat besar, terkadang akan menghasilkan suhu panas yang tinggi.
Oleh karena itu, dibutuhkan radiator untuk mempercepat proses pendinginan minyak. Minyak pendingin yang merendam transformator akan bersirkulasi melewati radiator untuk didinginkan.
Kipas besar ditambahkan pada radiator untuk mempercepat proses sirkulasi pendinginan minyak. Dengan adanya radiator ini, panas yang diserap oleh minyak pendingin akan dibuang keluar sehingga suhu minyak akan kembali turun.
Prinsip Kerja Transformator
Cara kerja transformator didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik. Trafo menggunakan kumparan kawat yang, jika dialiri arus bolak-balik, akan menciptakan induksi elektromagnetik.
Dalam hal ini, arus listrik pada kawat melingkar akan menghasilkan medan magnet.
Inti besi atau tempat melilitnya kumparan kawat akan meningkatkan medan magnet yang dihasilkan dari induksi.
Arus listrik AC yang bolak-balik menghasilkan fluks yang terus berubah. Fluks bolak-balik ini dapat mempengaruhi kumparan sekunder dan menghasilkan gaya gerak listrik dan arus listrik.
Transformator dapat menaikkan atau menurunkan tegangan listrik tergantung pada jumlah lilitan kawatnya.
Jika ingin menaikkan tegangan, maka jumlah lilitan primer trafo harus lebih sedikit dari jumlah lilitan sekundernya.
Sedangkan jika ingin menurunkan tegangan, maka jumlah lilitan primer trafo harus lebih banyak dari jumlah lilitan sekundernya.
Kesimpulan
Dalam artikel ini, empatpilar.com telah dibahas mengenai bagian-bagian transformator yang terdiri dari inti besi, kumparan primer, kumparan sekunder, serta lapisan isolasi yang membungkus kumparan tersebut.
Transformator sendiri merupakan alat yang sangat penting dalam pengiriman energi listrik dan memiliki peran yang sangat vital dalam menjaga kestabilan pasokan listrik ke rumah-rumah dan industri.
Sebagai ilustrasi, terdapat gambar transformator yang menunjukkan bagian-bagian utama yang telah dibahas.
Inti besi yang menjadi pusat transformator, membantu dalam mentransfer daya listrik dari kumparan primer ke kumparan sekunder.
Kumparan primer dan sekunder dipisahkan oleh lapisan isolasi yang menjaga agar tidak terjadi hubungan langsung antara keduanya.
Namun demikian, seperti halnya alat elektronik lainnya, transformator juga rentan terhadap kerusakan dan perlu perawatan secara rutin.
Oleh karena itu, perlu dilakukan pengujian berkala terhadap performa transformator, dan dilakukan perbaikan atau penggantian jika ditemukan kerusakan pada bagian-bagian utama transformator.
Dalam rangka menjaga keandalan pasokan listrik, peran transformator tidak bisa diabaikan.
Dengan pemahaman yang tepat mengenai bagian-bagian utama transformator, diharapkan kita dapat lebih memahami cara kerjanya dan menjaga agar alat ini berfungsi secara optimal.
