Apa Kerugian Trafo?

Hilangnya transformator daya terutama mencakup rugi-rugi tembaga dan rugi-rugi besi. Hal ini dikarenakan setiap peralatan listrik akan menimbulkan kerugian dalam jangka waktu pengoperasian yang lama, dan transformator daya tidak terkecuali.

Apa kerusakan besi?

Berbeda dengan rugi-rugi tembaga, rugi-rugi besi pada transformator tidak bergantung pada faktor-faktor seperti belitan dan ukuran arus. Dilihat dari namanya, kerusakan besi erat kaitannya dengan besi, hal ini dihasilkan oleh inti besi. Rugi-rugi besi pada trafo disebut juga dengan “kerugian tanpa beban”, karena rugi-rugi besi selalu ada pada trafo, baik pada beban penuh maupun pada beban nol, dan termasuk dalam rugi-rugi tetap pada trafo. Namun pada saat proses pembebanan, rugi-rugi daya akan berkurang seiring dengan menurunnya kuat medan listrik.

Klasifikasi rugi-rugi besi trafo

Rugi-rugi besi trafo dibagi menjadi rugi-rugi histeresis dan rugi-rugi arus eddy.

Hilangnya histeresis

Prinsip kerja trafo didasarkan pada prinsip induksi elektromagnetik untuk mencapai naik turun tegangan serta perubahan arus. Fluks magnet pada transformator mengalir pada inti besi. Inti besi mempunyai ketahanan magnet terhadap fluks magnet, seperti halnya suatu penghantar yang mempunyai ketahanan terhadap arus. Demikian pula, panas juga akan dihasilkan, dan kehilangan ini disebut “kerugian histeresis”.

Eddy saat ini rugi

Ketika arus dialirkan ke belitan primer transformator, fluks magnet yang dihasilkan oleh kumparan mengalir pada inti besi. Karena inti itu sendiri merupakan konduktor, maka potensial listrik diinduksikan pada bidang yang tegak lurus terhadap garis medan magnet. Potensi ini menciptakan lingkaran tertutup pada penampang inti, yang pada gilirannya menghasilkan arus listrik. Arus ini bertindak seperti pusaran yang berputar, oleh karena itu dinamakan 'pusaran'. Kerugian yang disebabkan oleh arus eddy disebut “kerugian arus eddy”. Karena inti menciptakan arus eddy sehingga dibuat menjadi lembaran tipis. Karena semakin tipis inti, semakin tinggi resistansinya, semakin rendah arusnya.

Faktor yang mempengaruhi hilangnya besi trafo

• Tegangan dan frekuensi operasi: Rugi-rugi besi berhubungan dengan tegangan operasi dan frekuensi transformator karena faktor-faktor tersebut mempengaruhi kekuatan medan magnet dan histeresis pada inti.

• Bahan inti: Sifat histeresis material inti akan mempengaruhi besarnya kehilangan besi. Jika material inti tidak dipilih dengan baik, kehilangan histeresis akan meningkat.

• Proses pembuatan: Proses pembuatan trafo juga mempunyai dampak tertentu terhadap hilangnya besi. Misalnya, metode laminasi inti, perlakuan insulasi, dan lain-lain akan mempengaruhi besarnya kehilangan besi.

Bagaimana cara mengurangi kehilangan besi trafo？

• Pilih bahan inti besi berkualitas tinggi: Pemilihan material inti besi dengan rugi-rugi histeresis yang kecil dapat mengurangi kehilangan besi pada trafo.

• Optimalkan proses pembuatan: Mengurangi kehilangan besi dengan meningkatkan metode laminasi inti, perlakuan insulasi, dan proses manufaktur lainnya.

• Desain yang masuk akal: Pada tahap desain transformator, rugi-rugi besi dikurangi dengan mengoptimalkan desain struktur dan pemilihan parameter.

Kehilangan tembaga

Tembaga memainkan peran penting dalam transformator. Kabel tembaga biasanya digunakan pada belitan trafo. 'Kerugian tembaga' pada trafo adalah kerugian yang disebabkan oleh kabel tembaga. 'Kehilangan tembaga' transformator juga disebut kehilangan beban. Yang disebut kehilangan beban adalah kehilangan dan perubahan variabel.

Berubah seiring dengan perubahan arus, rugi-rugi tembaga (kerugian beban) merupakan rugi-rugi variabel, dan juga merupakan rugi-rugi utama dalam pengoperasian transformator.

Faktor yang mempengaruhi rugi-rugi tembaga trafo

• Ukuran saat ini: Seperti disebutkan di atas, rugi-rugi tembaga sebanding dengan kuadrat arus, sehingga besarnya arus merupakan faktor kunci yang mempengaruhi rugi-rugi tembaga.

• Resistensi belitan: Hambatan belitan secara langsung mempengaruhi hilangnya tembaga. Semakin besar resistansinya, semakin tinggi pula kehilangan tembaganya.

• Jumlah lapisan koil: Semakin banyak lapisan kumparan, semakin panjang jalur aliran arus dalam belitan, dan resistansi akan meningkat, sehingga mengakibatkan peningkatan kehilangan tembaga.

• Frekuensi peralihan: Pengaruh frekuensi switching terhadap rugi-rugi tembaga transformator berhubungan langsung dengan parameter distribusi dan karakteristik beban transformator. Ketika karakteristik beban dan parameter distribusi bersifat induktif, kerugian tembaga berkurang seiring dengan meningkatnya frekuensi switching; ketika bersifat kapasitif, kehilangan tembaga meningkat seiring dengan meningkatnya frekuensi switching.

• Pengaruh suhu: Kehilangan beban juga dipengaruhi oleh suhu trafo. Pada saat yang sama, fluks bocor yang disebabkan oleh arus beban akan menghasilkan rugi-rugi arus eddy pada belitan dan rugi-rugi nyasar pada bagian logam di luar belitan.

Bagaimana cara mengurangi kehilangan tembaga trafo?

• Meningkatkan luas penampang belitan trafo: mengurangi resistansi konduktor, sehingga secara efektif mengurangi hilangnya tembaga transformator.

• Gunakan bahan konduktor berkualitas tinggi: seperti foil tembaga atau aluminium foil untuk mengurangi hambatan belitan.

• Mengurangi waktu pengoperasian transformator dengan beban ringan: Membatasi proporsi waktu pengoperasian transformator dengan beban ringan akan membantu mengurangi kehilangan tembaga pada transformator.