Apa itu Transformator Otomatis?
Pada trafo otomatis, satu belitan tunggal digunakan sebagai belitan primer dan juga belitan sekunder. Tetapi dalam dua belitan transformator, dua belitan yang berbeda digunakan untuk tujuan primer dan sekunder.
Auto Transformer adalah transformator dengan hanya satu lilitan pada inti yang dilaminasi. Transformator otomatis mirip dengan transformator dua belitan tetapi berbeda dalam cara belitan primer dan sekunder saling terkait. Bagian dari belitan adalah umum untuk kedua sisi primer dan sekunder.
Pada kondisi beban, sebagian arus beban diperoleh langsung dari suplai dan sebagian lagi diperoleh dari aksi transformator. Auto transformer berfungsi sebagai pengatur tegangan.
Penjelasan Auto Transformer dengan Diagram Rangkaian
Pada transformator biasa, gulungan primer dan sekunder diisolasi secara listrik satu sama lain tetapi terhubung secara magnetis seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Sedangkan pada trafo otomatis, gulungan primer dan sekunder terhubung secara magnetis dan elektrik. Faktanya, bagian dari belitan kontinu tunggal adalah umum untuk primer dan sekunder.
Ada dua jenis auto trafo berdasarkan konstruksinya. Dalam satu jenis trafo, terdapat belitan kontinu dengan keran yang dibawa keluar pada titik yang sesuai yang ditentukan oleh tegangan sekunder yang diinginkan. Namun, pada trafo otomatis jenis lain, ada dua atau lebih kumparan berbeda yang dihubungkan secara elektrik untuk membentuk belitan yang kontinu. Konstruksi transformator otomatis ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Gulungan primer AB dari mana sadapan di C diambil, sehingga CB bertindak sebagai belitan sekunder. Tegangan suplai diterapkan di AB, dan beban terhubung di CB. Penyadapan mungkin tetap atau variabel. Ketika tegangan AC V1 diterapkan di AB, fluks bolak-balik diatur di inti, sebagai akibatnya, ggl E1 diinduksi dalam belitan AB. Sebagian dari ggl induksi ini diambil di sirkuit sekunder.
Dimana,
V1 – tegangan primer yang diterapkan
V2 – tegangan sekunder melintasi beban
I1 – arus primer
I2 – arus beban
N1 – jumlah putaran antara A dan B
N2 – jumlah putaran antara C dan B
Mengabaikan arus tanpa beban, reaktansi kebocoran dan rugi-rugi,
V1 = E1 dan V2 = E2
Oleh karena itu, rasio transformasi:
Karena lilitan ampere sekunder berlawanan dengan lilitan ampere primer, maka arus I2 sefasa dengan I1. Tegangan sekunder lebih kecil dari tegangan primer. Oleh karena itu arus I2 lebih besar dari arus I1. Oleh karena itu, arus yang dihasilkan mengalir melalui bagian BC adalah (I2 – I1).
Putaran ampere karena bagian BC = arus x putaran
Persamaan (1) dan (2) menunjukkan bahwa belitan ampere akibat penampang BC dan AC saling seimbang yang merupakan karakteristik dari aksi transformator.
Penghematan Tembaga di Auto Transformer Dibandingkan dengan Trafo Dua Berliku Biasa
Berat tembaga sebanding dengan panjang dan luas penampang konduktor.
Panjang konduktor sebanding dengan jumlah lilitan, dan penampang sebanding dengan hasil kali arus dan jumlah lilitan.
Sekarang, dari gambar (B) di atas yang ditunjukkan dari trafo otomatis, berat tembaga yang dibutuhkan dalam trafo otomatis adalah:
Wa = berat tembaga di bagian AC + berat tembaga di bagian CB
Karena itu
Jika tugas yang sama dilakukan dengan transformator dua belitan biasa yang ditunjukkan di atas pada gambar (A), berat total tembaga yang dibutuhkan dalam transformator biasa,
W0 = berat tembaga pada belitan primer + berat tembaga pada belitan sekunder
Karena itu,
Sekarang, rasio berat tembaga dalam trafo otomatis dengan berat tembaga dalam trafo biasa diberikan sebagai:
Penghematan tembaga yang dipengaruhi oleh penggunaan trafo otomatis = berat tembaga yang dibutuhkan dalam trafo biasa – berat tembaga yang dibutuhkan dalam trafo otomatis
Karena itu,
Penghematan tembaga = K x berat tembaga yang dibutuhkan untuk dua belitan transformator
Oleh karena itu, penghematan tembaga meningkat ketika rasio transformasi mendekati kesatuan. Oleh karena itu trafo otomatis digunakan ketika nilai K hampir sama dengan satu.
Keuntungan dari Transformator Otomatis
● Lebih murah
● Regulasi yang lebih baik
● Rugi-rugi rendah dibandingkan dengan transformator dua belitan biasa dengan peringkat yang sama.
Kekurangan Transformator Otomatis
Ada berbagai keuntungan dari trafo otomatis, tetapi juga satu kelemahan utama, mengapa trafo otomatis tidak banyak digunakan, adalah:
● Gulungan sekunder tidak diisolasi dari belitan primer.
Jika transformator otomatis digunakan untuk mensuplai tegangan rendah dari tegangan tinggi dan terjadi pemutusan pada belitan sekunder, tegangan primer penuh melewati terminal sekunder yang berbahaya bagi operator dan peralatan. Jadi trafo otomatis tidak boleh digunakan untuk menghubungkan sistem tegangan tinggi dan tegangan rendah.
● Digunakan hanya di tempat terbatas di mana sedikit variasi tegangan output dari tegangan input diperlukan.
Aplikasi Trafo Otomatis
● Ini digunakan sebagai starter untuk memberikan hingga 50 hingga 60% tegangan penuh ke stator motor induksi sangkar tupai selama memulai.
● Ini digunakan untuk memberikan dorongan kecil ke kabel distribusi, untuk memperbaiki penurunan tegangan.
● Ini juga digunakan sebagai pengatur tegangan
● Digunakan dalam sistem transmisi dan distribusi daya dan juga dalam sistem audio dan kereta api.
