Menggulung Transformator 1 Fasa

 Trafo atau Transformator adalah suatu alat yang berfungsi menaikkan dan menurunkan tegangan listrik arus bolak-balik, dari tegangan tertentu menjadi lebih tinggi atau lebih rendah. Berdasarkan cara kerjanya / fungsinya, trafo dibagi menjadi dua yaitu: trafo step up dan trafo step down. Trafo Step up (menaikkan tegangan) merupakan trafo yang jumlah lilitan primer lebih sedikit dibanding jumlah lilitan sekunder. Trafo step down (menurunkan tegangan) merupakan trafo yang jumlah lilitan primer lebih banyak dibanding jumlah lilitan sekunder.

 

Tegangan listrik yang berasal dari PLN berfrekuensi sekitar 50 sampai 60 Hz atau 50 sampai 60 c/s (cycle/sekon). Oleh karena itu dalam pembuatan inti besi ini harus menyesuaikan dengan frekuensi di atas. Pada umumnya transformator yang berfrekuensi rendah memakai plat besi yang terbuat dari campuran besi dan silicon yang dapat membangkitkan frekuensi sekitar 50 sampai 10.000 c/s.

Untuk menghasilkan frekuensi sekitar 50 sampai 10.000 Hz, pelat besi harus mengandung campuran silicon 0.5 % sampai 4.5 % dari berat besi 1 kg. Sedangkan untuk membangkitkan frekuensi transformator dari 50 sampai 60 Hz dapat menggunakan campuran silicon 4 % sampai 4.5 % dengan tebal lembaran pelat besi 0.35 mm sampai dengan 0.5 mm.

Dalam menentukan jumlah gulungan per volt, yang perlu diperhitungkan antara lain ;

a.       Bantaknya frekuensi dalam satuan Herzt

b.      Keliling inti besi untuk kokernya

c.       Tebal kawat email yang digunakan

Untuk menghindari panas pada transformator, kita dapat memakai standart 56 Hz sebagai dasar perhitungan. Rumus untuk menghitung jumlah gulungan per volt (gpv) adalah :

-          Gulungan Per Volt Primer (GPV Primer)

GPV Primer =

-          Gulungan Per Volt Sekunder (GPV Sekunder)

GPV Sekunder = GPV Primer + (5 % x GPV Primer)

Jumlah GPV Sekunder lebih banyak 5 % dari pada kumparan primer, hal ini dikarenakan untuk mengurangi kerugian tembaga tenaga pada kumparannya dan rugi besi pada inti besinya.


Bagian Inti Trafo
Fungsi utama inti trafo adalah sebagai jalan atau penghantar garis-garis gaya magnit. Karena fluksi magnet yang mengalir pada inti trafo adalah fluksi bolak-balik, untuk itu diperlukan persyaratan agar kerugian histerisis dan arus pusar dapat ditekan sekecil mungkin. Untuk itu biasanya inti trafo dibuat dari bahan plat baja silikon dengan kadar silikonnya 4-5% dengan ketebalan 0,3 s/d 0,5mm.
Dipasaran tersedia bermacam- macam bentuk bentuk inti trafo dalam bermacam ukuran.Yang perlu diperhatikan disini adalah cara penyusunan pelat-pelat inti trafo, harus diusahakan serapat mungkin, sehingga tidak ada celah udara.
Untuk trafo satu fasa tersedia inti :
1. Bentuk Core ( UI ) : efesiensinya rendah
2. Bentuk Shell ( EI ) : efesiensinya dapat mencapai 80-90%
Yang dapat digunakan adalah inti yang tebalnya 0,5mm yang pada kerapatan fluksi (B)= 1Wb/m²
mempunyai kerugian besi (Pf)=2,3watt/kg
 
Luas Penampang Inti Trafo
Luas penampang inti trafo akan menentukan daya trafo. Jadi semakin luas penampang suatu trafo akan mempunyai kapasitas daya yang semakin besar pula. Luas penampang inti trafo harus mampu mengalirkan fluksi magnit seluruhnya tanpa menimbulkan panas yang berlebihan. Untuk menentukan luas penampang inti yang diperlukan ,dapat digunakan rumus emperis sebagai berikut :

                                                                           
                                                                             atau

dimana :
A = Luas penampang dalam satuan cm²

P = Daya out put trafo dalam Volt Amper

f = frekvensi (Hz) 

       Karena inti trafo berupa plat plat tipis untuk mencapai luas penampang tertentu, harus disusun berlapis-lapis. Penampang inti trafo dapat berbentuk bujur sangkar atau empat persegi panjang . apabila luas penampang inti telah diketahui dan lebar inti sudah di pilih maka jumlah plat inti trafo dapat di hitung yaitu : Berat inti = volume bersih inti x berat jenis intidimana berat jenis inti = 7,8

       Untuk inti bentuk shell [ EI ] ukuran luas inti di tentukan lebar kaki tengahnya. Dipasaran tersedia bermacam-macam ukuran antara lain E25 , E32 , E38 , E44 dan seterusnya. Angka dibelakang huruf E menunjukkan lebar kaki tengah inti , sedangkan huruf E menandakan bentuk shell.

A.    ALAT DAN BAHAN

1.      Alat yang digunakan

-          Obeng - / +

-          Palu besi

-          Tang ; kombinasi, potong, dan lancip

-          Penggaris

-          Gunting

-          Pisau/Cutter

-          Alat Tulis

-          AVO meter

-          Solder

2.      Bahan yang diperlukan

-          Kren Transformator E dan I

-          Kertas gosok

-          Kertas prespan/mika

-          Kawat tembaga 1 mm²

-          Isolasi kabel/selongsong kabel 3 mm

-          Isolasi kertas

-          Kabel serabut 2.5 mm²

-          Timah

-          Double Tip  

-     Kertas karton

A.    LANGKAH KERJA

1. Bongkarlah sebuah transformator 1 fasa 
2. Siapkan inti trafo yang berbentuk huruf E dan I.
3. Buatlah koker trafo dengan bahan isolator. Seperti karton atau juga dapat menggunakan koker trafo yang telah rusak, ukuran koker disesuaikan dengan ukuran kern yang terdapat pada trafo
4. Ukuran koker tergantung ukuran inti besi yang dipakai, sehingga ukuran koker diukur dengan inti trafo
5. Menentukan Tegangan Primer (masuk)  dan tegangan sekunder (keluar) ditentukan dari besarnya kern yang digunakan dan juga keliling koker
6. Kawat email digulung pada koker dengan arah gulungan tetap, dan jumlah lilitan sesuai kebutuhan tegangan.
7. Pada trafo yang dibuat gulungan 0-126 gulungan untuk lilitan primer, kemudian dilanjutkan sampai dengan 276 lilitan untuk lilitan sekunder
8. Pada trafo yang dibuat, mempunyai 3 output yaitu lilitan ke-0, lilitan ke-110 dan lilitan ke-220
9. Antara lapisan gulungan primer dan sekunder diberi lapisan kertas prispen untuk mencegah kebocoran arus yang masuk ke gulungan sekunder.
10. Setelah selesai menggulung, sambungkan dengan kabel untuk keluar 0, 110, dan 220 yang kemudian di beri selongsongan