Untuk mempercepat proyek Anda, Anda dapat melabeli Tumpukan Laminasi dengan detail seperti toleransi, bahan, permukaan akhir, apakah isolasi teroksidasi diperlukan atau tidak, kuantitasdan banyak lagi.
Memahami inti transformator adalah kunci untuk memahami cara kerja transformator dan mengapa beberapa lebih baik daripada yang lain. Panduan untuk inti transformator ini akan menunjukkan kepada Anda semua yang perlu Anda ketahui tentang bagian transformator. Kita akan melihat apa yang mereka lakukan, terbuat dari apa, dan mengapa desain inti mereka sangat penting. Jika Anda ingin memilih trafo yang efisien dan menghemat biaya energi, artikel ini cocok untuk Anda.
Tujuan utama transformator adalah untuk mengubah tingkat tegangan dan arus dalam rangkaian listrik. Anggap saja seperti tanjakan untuk listrik. Sebuah transformator dapat "menaikkan" tegangan ke tingkat yang lebih tinggi atau "menurunkan" tegangan ke tingkat yang lebih rendah. Hal ini dilakukan tanpa mengubah jumlah total daya. Ketika tegangan naik, arus turun. Ketika tegangan turun, arus naik.
Ini adalah pekerjaan yang sangat penting. Pembangkit listrik menghasilkan listrik pada tegangan yang sangat tinggi untuk mengirimkannya dalam jarak jauh dengan kehilangan energi yang lebih sedikit. Ketika listrik ini mencapai kota Anda, sebuah transformator akan menurunkan voltase ke tingkat yang lebih aman untuk rumah dan bisnis. Perangkat yang berbeda membutuhkan kebutuhan daya yang berbeda. Trafo membantu menyesuaikan daya dari stopkontak dengan kebutuhan perangkat Anda.
Trafo melakukan hal ini dengan menggunakan proses yang disebut induksi elektromagnetik. Trafo ini memiliki dua set kabel, yang disebut belitan primer dan sekunder. Kumparan pertama (primer) menerima energi listrik. Ini menciptakan medan magnet. Trafo kemudian menggunakan medan ini untuk mentransfer energi ke kumparan kedua (sekunder), yang mengirimkan daya pada tegangan baru. Semua jenis transformator bekerja berdasarkan aturan dasar ini.
Sekarang, mari kita bahas tentang bintang pertunjukan: inti transformator. Jika belitan adalah lengan transformator, maka inti seperti tubuh yang menghubungkannya. Inti transformator adalah bagian utama dari sebuah transformator. Tugas utamanya adalah menyediakan jalur bagi fluks magnet untuk mengalir. Ketika belitan primer menciptakan medan magnet, inti memandu medan ini ke belitan sekunder.
Tanpa inti transformator yang baik, fluks magnetik akan menyebar di udara. Sebagian besar energi akan hilang. Inti bertindak seperti jalan raya untuk medan magnet, memastikannya bergerak dari kumparan primer ke belitan sekunder dengan sangat sedikit yang tersesat di sepanjang jalan. Inilah yang membuat transformator sangat baik dalam mentransfer daya. Inti magnetik adalah kunci untuk transformator yang efisien.
Inti transformator biasanya terbuat dari bahan yang sangat permeabel terhadap fluks magnetik. Ini berarti medan magnet dapat mengalir dengan bebas melaluinya. Pilihan umum adalah inti besi. Semakin baik inti transformator memandu fluks magnetik, semakin efisien transfer energinya. Inilah sebabnya mengapa desain inti sangat penting. Inti transformator yang efisien memastikan perangkat bekerja dengan baik. Trafo bergantung pada bagian ini.
Desain inti adalah segalanya bagi sebuah transformator. Desain inti transformator yang baik memastikan transformator bekerja dengan baik dan tidak membuang banyak energi. Desain inti yang buruk dapat menyebabkan kehilangan energi yang tinggi, pemanasan, dan umur transformator yang lebih pendek. Tujuannya adalah selalu menciptakan jalur untuk fluks magnet yang semudah mungkin untuk dilalui.
Desain inti mempengaruhi banyak hal. Desain ini menentukan berapa banyak fluks magnetik yang dapat ditangani oleh inti, yang disebut kerapatan fluks. Ini juga membantu mengurangi pemborosan energi. Bentuk dan ukuran inti transformator harus sesuai dengan jumlah daya yang harus ditangani oleh transformator. Untuk aplikasi berdaya tinggi, Anda memerlukan desain inti yang lebih besar dan lebih kuat. Untuk elektronik yang lebih kecil, desain inti transformator yang berbeda digunakan.
Memikirkan desain inti adalah bagaimana kami membuat transformator yang efisien. Kami ingin meminimalkan kehilangan daya. Sebagai contoh, desain inti yang baik akan memiliki sedikit celah udara. Celah ini dapat menahan aliran fluks magnetik dan menyebabkan kehilangan energi. Cara inti transformator dibuat, dari bahan hingga bentuknya, semuanya menambah seberapa baik transformator melakukan tugasnya. Desain ini memastikan bahwa trafo akan bekerja dengan baik.
Bahan yang digunakan untuk inti transformator sangat penting untuk kinerjanya. Tujuannya adalah menggunakan bahan yang memiliki permeabilitas tinggi. Ini berarti mereka membiarkan fluks magnetik melewatinya dengan mudah. Bahan yang paling umum adalah baja silikon dan logam amorf.
Baja silikon adalah jenis baja khusus dengan sejumlah kecil silikon yang ditambahkan. Penambahan ini meningkatkan kemampuan baja untuk menahan aliran arus di dalam inti baja itu sendiri, yang membantu mengurangi kehilangan energi. Seringkali, ini adalah jenis baja silikon khusus yang disebut CRGO, yang merupakan singkatan dari baja Berorientasi Butir Canai Dingin. Baja CRGO memiliki sifat magnetik yang sangat baik ke arah baja digulung, membuatnya sempurna untuk inti transformator. Trafo mendapat manfaat besar dari bahan ini.
Bahan lain yang menakjubkan adalah logam amorf, kadang-kadang disebut kaca metalik. Inti amorf dibuat dari logam yang didinginkan dengan sangat cepat sehingga tidak membentuk struktur kristal. Struktur yang berantakan ini membuatnya sangat mudah bagi medan magnet untuk mengubah arah, yang secara dramatis mengurangi kehilangan energi. Inti amorf sangat bagus untuk membuat transformator dengan efisiensi yang lebih tinggi, terutama pada transformator distribusi yang selalu menyala. Bahan lain seperti ferit juga digunakan, sering kali pada transformator arus frekuensi tinggi. Bahan-bahan ini membuat perbedaan besar.
Jika Anda melihat lebih dekat pada inti transformator, Anda mungkin memperhatikan bahwa itu bukan balok logam yang solid. Melainkan terbuat dari banyak lembaran tipis yang ditumpuk menjadi satu. Ini disebut laminasi. Konstruksi inti menggunakan lembaran laminasi ini untuk alasan yang sangat penting: untuk menghentikan sesuatu yang disebut arus eddy.
Inilah yang terjadi. Ketika medan magnet dalam inti transformator selalu berubah, hal ini dapat menciptakan aliran arus kecil yang melingkar di dalam bahan inti itu sendiri. Ini adalah arus eddy. Arus kecil ini adalah masalah besar karena tidak melakukan pekerjaan yang berguna. Arus ini hanya menciptakan panas, yang merupakan bentuk kehilangan energi. Pemanasan ini dapat merusak trafo dan memboroskan listrik. Inti besi padat akan memiliki arus pusar yang besar.
Dengan menggunakan laminasi, kita memecah jalur arus pusaran ini. Setiap lembaran tipis, atau laminasi, memiliki lapisan isolasi di atasnya. Lapisan ini menghentikan arus mengalir di antara lembaran-lembaran tersebut. Ini berarti arus pusaran hanya dapat mengalir dalam satu lembaran yang sangat tipis, yang membuatnya sangat kecil dan lemah. Trik laminasi sederhana ini adalah salah satu cara terbaik untuk mengurangi kerugian arus pusar dan membuat trafo yang lebih efisien. Ini adalah bagian penting dari konstruksi inti transformator.
Ketika kita berbicara tentang jenis utama inti transformator, kita biasanya berbicara tentang dua bentuk atau gaya konfigurasi yang paling umum. Ini adalah "tipe inti" dan "tipe cangkang". Pilihan di antara keduanya tergantung pada kebutuhan daya dan untuk apa trafo akan digunakan. Setiap jenis inti memiliki kekuatannya sendiri.
Tipe inti pertama disebut, secara sederhana, "tipe inti". Dalam desain ini, belitan dililitkan di sekeliling tungkai inti. Bayangkan sebuah donat persegi, dan kabel dililitkan pada dua sisinya. Desain ini mudah dibuat dan memberikan sambungan yang baik antara belitan primer dan sekunder. Inti transformator adalah pusat dari struktur.
Tipe inti utama kedua adalah "tipe cangkang". Dalam transformator tipe cangkang, inti mengelilingi belitan. Ini seperti belitan adalah pusat lunak dan inti transformator adalah cangkang keras yang melindunginya. Desain ini memberikan jalur yang lebih baik untuk fluks magnet karena memiliki tungkai tengah yang besar. Desain tipe cangkang juga menawarkan perlindungan mekanis yang lebih baik untuk kumparan dan belitan. Ini adalah salah satu jenis inti transformator yang paling umum. Trafo ini sangat andal.
Mari kita gali lebih dalam tentang kedua desain ini. Pada transformator "tipe inti", belitan mengelilingi inti transformator. Inti itu sendiri biasanya berbentuk persegi panjang sederhana dengan dua anggota badan. Gulungan primer dan sekunder ditempatkan satu di atas yang lain pada kedua tungkai inti. Konstruksi inti ini lebih mudah dibongkar untuk perbaikan. Namun, jalur untuk fluks magnetik lebih panjang, yang kadang-kadang dapat menyebabkan lebih banyak kehilangan energi.
Pada transformator "tipe cangkang", yang terjadi adalah sebaliknya. Inti transformator dibangun di sekitar belitan. Inti memiliki tiga tungkai, dan kumparan dililitkan di sekitar tungkai tengah. Dua anggota badan luar menyediakan jalur resistansi rendah untuk fluks magnetik. Desain tipe cangkang ini membantu mengurangi kehilangan energi karena fluks magnetik memiliki dua jalur untuk kembali, yang menurunkan resistansinya. Trafo sering kali lebih ringkas dengan desain ini.
Jadi, kapan Anda akan memilih salah satunya? Trafo tipe inti sering digunakan dalam aplikasi daya tegangan tinggi, seperti trafo daya besar. Trafo tipe cangkang sangat umum digunakan pada trafo elektronik dan distribusi yang lebih kecil di mana ukuran yang ringkas dan efisiensi yang lebih tinggi adalah penting. Pilihan jenis inti sangat tergantung pada pekerjaan spesifik yang perlu dilakukan transformator. Keduanya dirancang untuk membuat trafo bekerja dengan baik.
Cara inti transformator disatukan disebut konfigurasi perakitannya. Hal ini terutama penting untuk daya tiga fase, yang digunakan di sebagian besar pengaturan industri. Untuk jenis kebutuhan daya ini, inti perlu menangani tiga aliran medan magnet terpisah sekaligus. Desain yang paling umum adalah inti tiga tungkai dan inti lima tungkai.
Inti tiga tungkai adalah standar untuk sebagian besar trafo distribusi tiga fase. Transformator ini memiliki tiga kaki vertikal, atau tungkai, dan kuk atas dan bawah untuk menghubungkannya. Setiap tungkai memegang belitan primer dan sekunder untuk satu fase daya. Desain inti ini sederhana dan hemat biaya. Fluks magnetik dari setiap fase memiliki jalur yang sama, yang bekerja dengan baik hampir sepanjang waktu.
Untuk transformator daya yang sangat besar, inti lima cabang sering digunakan. Desain ini menambahkan dua tungkai luar ke tiga tungkai standar. Tungkai ekstra ini tidak dililit dengan kumparan. Tugas mereka adalah menyediakan jalur balik yang lebih mudah untuk fluks magnetik, yang membantu mengurangi kehilangan energi dan kehilangan tanpa beban. Konfigurasi inti empat tungkai juga ada tetapi kurang umum. Konfigurasi yang berbeda ini dipilih untuk memastikan operasi yang efisien untuk transformator tertentu. Trafo membutuhkan konstruksi inti yang tepat untuk tugasnya.
Hubungan antara kumparan dan inti transformator adalah inti dari cara kerja transformator. Kumparan, juga dikenal sebagai belitan, terbuat dari konduktor, biasanya tembaga atau aluminium. Setidaknya ada dua belitan dalam transformator: belitan primer dan belitan sekunder.
Prosesnya dimulai ketika arus bolak-balik mengalir melalui kumparan primer. Arus ini menciptakan medan magnet yang berubah-ubah di sekitar belitan. Di sinilah inti transformator berperan. Inti, yang terbuat dari bahan dengan permeabilitas magnetik tinggi, menangkap medan magnet ini. Kemudian memandu fluks magnet secara efisien di sepanjang jalurnya. Inti seperti saluran untuk energi magnetik ini. Gulungan yang mengelilingi inti adalah tempat aksi dimulai.
Fluks magnetik, yang sekarang mengalir melalui inti bersama, melewati belitan sekunder. Perubahan medan magnet yang bergerak melintasi kumparan sekunder ini menginduksi tegangan di dalamnya. Hal ini menciptakan arus baru yang dapat menyalakan perangkat. Rasio lilitan pada kumparan primer ke kumparan sekunder menentukan tegangan output. Inilah cara transformator melakukan fungsi step-up dan step-down. Inti transformator memastikan bahwa hampir semua fluks magnetik dari kumparan primer mencapai kumparan sekunder, yang meningkatkan efisiensi penyimpanan dan transfer energi. Inti juga dapat dibangun di sekitar kumparan.
Ketika Anda mendengar orang berbicara tentang trafo yang baik, mereka sering berbicara tentang efisiensi trafo. Ini adalah ukuran berapa banyak daya yang hilang saat bergerak melalui transformator. Tidak ada trafo yang sempurna; akan selalu ada kehilangan energi. Tetapi transformator yang dirancang dengan baik dengan inti transformator yang efisien dapat mendekati sempurna. Mengetahui tentang inti transformator berarti mengetahui tentang efisiensi.
Ada dua jenis utama kehilangan energi pada transformator. Yang pertama adalah "kehilangan beban" atau kehilangan tembaga, yang terjadi pada belitan karena hambatan kawat. Yang kedua, dan seringkali lebih besar, adalah "kehilangan tanpa beban" atau kehilangan besi. Ini terjadi pada inti transformator itu sendiri. Kehilangan energi ini disebabkan oleh arus pusar dan sesuatu yang disebut histeresis. Kehilangan histeresis adalah energi yang digunakan untuk mengubah arah medan magnet pada bahan inti. Di sinilah bahan amorf bersinar, karena memiliki kerugian histeresis yang sangat rendah.
Inti transformator yang efisien dirancang untuk mengurangi kerugian tanpa beban ini. Menggunakan bahan berkualitas tinggi seperti logam amorf atau Baja silikon CRGO dan menggunakan laminasi untuk menghentikan kerugian arus eddy adalah kuncinya. Mengurangi kehilangan energi bukan hanya tentang kinerja; ini juga tentang uang. Trafo dengan efisiensi yang lebih tinggi membuang lebih sedikit energi, yang berarti biaya pengoperasian yang lebih rendah selama masa pakainya. Bagi siapa pun yang memilih trafo, ini adalah poin penting untuk dipertimbangkan. Efisiensi transformator secara langsung terkait dengan desain intinya. Inilah yang perlu Anda ketahui tentang efisiensi transformator.
Untuk mempercepat proyek Anda, Anda dapat melabeli Tumpukan Laminasi dengan detail seperti toleransi, bahan, permukaan akhir, apakah isolasi teroksidasi diperlukan atau tidak, kuantitasdan banyak lagi.
Indonesian 
English 
German 
Spanish 
French 
Italian 
Japanese 
Korean 
Dutch