Jenis Rugi-rugi pada Transformator

Trafo yang ideal sangat efisien sehingga tidak mengalami rugi-rugi energi, artinya daya yang disuplai ke terminal input trafo harus sama dengan daya yang disuplai ke terminal output trafo.

Jadi daya masukan dan daya keluaran pada transformator ideal adalah sama termasuk rugi-rugi energi nol. Namun dalam praktiknya, daya input dan output transformator tidak akan sama karena rugi-rugi listrik di dalam transformator.

Ini adalah perangkat statis karena tidak memiliki bagian yang bergerak, jadi kami tidak dapat mengamati kerugian mekanis tetapi kerugian listrik akan terjadi seperti tembaga dan besi.

Ada berbagai jenis rugi-rugi pada trafo seperti rugi-rugi besi, rugi-rugi tembaga, rugi-rugi histeresis, rugi-rugi arus eddy, rugi-rugi nyasar, dan rugi-rugi dielektrik. Rugi histeresis terjadi karena variasi magnetisasi pada inti transformator dan rugi tembaga terjadi karena hambatan belitan transformator.

Berbagai jenis kerugian dijelaskan di bawah ini secara rinci.

Rugi-rugi besi disebabkan oleh fluks bolak-balik pada inti trafo karena rugi-rugi ini terjadi pada inti disebut juga rugi-rugi inti. Kehilangan besi dibagi lagi menjadi histeresis dan kehilangan arus eddy.

Di mana

● KȠ adalah konstanta proporsionalitas yang tergantung pada volume dan kualitas bahan inti yang digunakan dalam transformator,

● f adalah frekuensi suplai,

● Bmax adalah nilai maksimum atau puncak dari kerapatan fluks.

Rugi-rugi besi atau inti dapat diminimalkan dengan menggunakan bahan baja silikon untuk konstruksi inti transformator.

Ketika fluks terhubung dengan sirkuit tertutup, ggl diinduksi di sirkuit dan arus mengalir, nilai arus tergantung pada jumlah ggl di sekitar sirkuit dan resistansi sirkuit.

Karena inti terbuat dari bahan penghantar, GGL ini mengalirkan arus di dalam badan bahan. Arus yang bersirkulasi ini disebut Arus Eddy. Mereka akan terjadi ketika konduktor mengalami medan magnet yang berubah. Karena arus ini tidak bertanggung jawab untuk melakukan pekerjaan yang berguna, dan itu menghasilkan kerugian (kerugian I2R) pada bahan magnetik yang dikenal sebagai Rugi Arus Eddy.

Kehilangan arus eddy diminimalkan dengan membuat inti dengan laminasi tipis.

Persamaan kehilangan arus eddy diberikan sebagai:

Di mana,

Ke – koefisien arus eddy. Nilainya tergantung pada sifat bahan magnetik seperti volume dan resistivitas bahan inti, ketebalan laminasi

Bm – nilai maksimum kerapatan fluks dalam wb/m2

T – ketebalan laminasi dalam meter

F – frekuensi pembalikan medan magnet dalam Hz

V – volume bahan magnetik dalam m3

Rugi-rugi ini terjadi karena hambatan ohmik belitan transformator. Jika I1 dan I2 adalah arus primer dan arus sekunder. R1 dan R2 adalah hambatan belitan primer dan sekunder maka rugi-rugi tembaga yang terjadi pada belitan primer dan sekunder masing-masing adalah I12R1 dan I22R2.

Oleh karena itu, kerugian tembaga total akan menjadi

Rugi-rugi ini bervariasi sesuai dengan beban dan dikenal karena itu juga dikenal sebagai rugi-rugi variabel. Rugi-rugi tembaga bervariasi sebagai kuadrat dari arus beban.

Terjadinya stray losses ini disebabkan oleh adanya kebocoran medan. Persentase kerugian ini sangat kecil dibandingkan dengan kerugian besi dan tembaga sehingga dapat diabaikan.

Rugi dielektrik terjadi pada bahan isolator trafo yang ada di dalam oli trafo, atau pada insulasi padat. Ketika oli memburuk atau isolasi padat rusak, atau kualitasnya menurun, dan karena itu, efisiensi transformator akan terpengaruh.