Arus Masuk Transformator
Arus Masuk Transformator (Transformer Inrush Current) adalah arus sesaat maksimum yang ditarik oleh primer transformator ketika sekundernya adalah rangkaian terbuka.
Arus masuk tidak menimbulkan gangguan permanen, tetapi menyebabkan peralihan yang tidak diinginkan pada pemutus sirkuit transformator. Selama arus masuk, nilai maksimum yang dicapai oleh fluks lebih dari dua kali fluks normal.
Dimana tegangan sinusoidal
V1 diterapkan pada transformator, yang sekundernya adalah rangkaian terbuka. Di sini α sudut sinusoida tegangan pada t = 0. Misalkan rugi-rugi inti dan hambatan primer diabaikan, maka
Dimana T1 adalah jumlah lilitan dan Φ adalah fluks dalam inti. Dalam keadaan stabil
Dari persamaan (1) dan persamaan (2) diperoleh,
Dari persamaan (3) dan (4)
Integrasi persamaan (5) memberikan
Dimana Φc adalah konstanta atau integrasi yang dapat ditemukan dari kondisi awal pada t = 0. Dianggap bahwa ketika transformator terakhir kali diputus dari saluran suplai, fluks sisa kecil Φr tetap berada di inti. Jadi, pada t = 0, Φ = Φr.
Mengganti nilai ini dalam persamaan (6) kita mendapatkan
Persamaan (6) kemudian menjadi
Persamaan (8) menunjukkan bahwa fluks terdiri dari dua komponen, komponen kondisi tunak Φss dan komponen transien Φc. Besarnya komponen transien
Φc adalah fungsi dari α, di mana α adalah saat saat transformator dihidupkan ke suplai. Jika transformator dihidupkan pada α = 0, maka cosα = 1.
Di bawah kondisi ini
Pada ωt = π,
Jadi fluks inti mencapai nilai fluks maksimum yang sama dengan (2φm+φr) yang lebih dari dua kali fluks normal. Ini dikenal sebagai efek ganda. Karena efek ganda ini, inti mengalami kejenuhan yang dalam. Arus magnetisasi yang diperlukan untuk menghasilkan fluks besar seperti itu dalam inti mungkin sebesar sepuluh kali arus magnetisasi normal.
Kadang-kadang nilai akar rata-rata kuadrat arus magnetisasi lebih besar dari arus pengenal primer transformator. Arus ini dapat menghasilkan gaya elektromagnetik yang kira-kira dua puluh lima kali nilai normal. Oleh karena itu belitan transformator dikuatkan dengan kuat. Pengoperasian perangkat pelindung yang tidak tepat seperti relai tersandung yang tidak beralasan, penurunan tegangan besar sesaat dan dengungan besar karena magnetostriksi inti.
Untuk mendapatkan tidak ada arus masuk sementara, Φc harus nol.
Karena Φr biasanya sangat kecil cosα ≅ 0 dan α ≅ nπ/2
Dengan kata lain, jika transformator dihubungkan ke saluran suplai dekat tegangan maksimum positif atau negatif, arus masuk akan diminimalkan. Tetapi biasanya, tidak praktis untuk menghubungkan transformator pada waktu yang telah ditentukan dalam siklus tegangan.
