MAKALAH
AUTOTRANSFORMATOR
Disusun Oleh :
M. Fathur Rahman (5211230001) Radila Amela (5213230014) Raihant Sitinjak (5213230027)
Dosen Pengampu : Dr. Adi Sutopo, M.Pd, M.T Azmi Rizki Lubis, S.pd, M.T
TEKNIK ELEKTRO
PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang hingga saat ini masih memberikan kita nikmat iman dan kesehatan, sehingga saya diberi kesempatan yang luar biasa ini yaitu kesempatan untuk menyelesaikan tugas penulisan artikel tentang
“Autotransformator”
Penulis tidak lupa berterima kasih pada semua pihak yang telah mendukung penulis dalam menyusun Makalah ini, terutama kepada Dosen mata kuliah Transfomator. maupun bagi saudara/i sekalian yang ikut ambil bagian dalam penyusunan makalah ini.
Selain itu kami juga sadar bahwa pada makalah kami ini dapat ditemukan banyak sekali kekurangan serta jauh dari kesempurnaan. Oleh sebab itu, kami benar- benar menanti kritik dan saran untuk kemudian dapat kami revisi dan kami tulis di masa yang selanjutnya, sebab sekali kali lagi kami menyadari bahwa tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa disertai saran yang konstruktif.
Di akhir kami berharap makalah sederhana kami ini dapat dimengerti oleh setiap pihak yang membaca. Kami pun memohon maaf yang sebesar-besarnya apabila dalam makalah kami terdapat perkataan yang tidak berkenan di hati.
Medan, 11 Oktober 2023 Penulis
DAFTAR PUSTAKA
KATA PENGANTAR...i
DAFTAR PUSTAKA...ii
BAB 1 PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang...1
1.2 Rumusan Masalah...1
1.3 Tujuan Penulisan...1
BAB 2 PEMBAHASAN...2
2.1 Apa Itu Autotransformator...2
2.2 Jenis Jenis Autotransformator...4
2.3 Prinsip Kerja Sebuah Autotransformator...6
2.4 Penerapan Sebuah Autotransformator...7
2.5 Kelebihan dan Kekurangan Autotransformator...7
BAB 3 PENUTUP...11
3.1 Kesimpulan...11
3.2 Saran...11 DAFTAR PUSTAKA
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Transformator atau trafo adalah peralatan listik yang mengubah bentuk energy listrik menjadi bentuk energy listrik yang lain, Pada umumnya, transformator berbentuk kumparan dari kawat yang dililitkan pada suatu inti besi. Selain itu, terdapat dua jenis kumparan, kumparan primer dan kumparan sekunder yang terpisah. Fungsi dari transformator adalah mengubah besaran listrik suatu rangkain. Adapun besaran utama yang diubah oleh sebuah transformator adalah tegangan. Jadi pada dasarnya Transformator difungsikan untuk menurunkan atau menaikkan tegangan listrik sesuai dengan kebutuhan tertentu.
Konstruksi sebuah tansformator secara umum terdiri dari tiga bagian besar yaitu belitan primer, belitan sekunder, dan inti magnet. Belitan primer digunakan untuk memasukkan suplai dan belitan sekunder digunakan untuk mengambil keluaran. Inti magnet digunakan untuk membatasi fluks magnet pada jalur tertentu.
Nah berdasarkan kontruksinya ada sebuah transformator yang unik dimana belitan primer dan sekunder nya disatukan berbeda dengan transformator pada umunya, namun masih bisa bekerja sesuai fungsi transformator secara umum, memiliki kelebihan dan kekurangannya tersendiri jika dibandingkan dengan transformator biasa, transformator ini dikenal dengan auto transformator, pada makalah ini akan dibahas lebih lanjut mengenai apa itu autotransformator.
1.2 Rumusan Masalah
Bedasarkan latar belakang diatas maka muncul petanyaan yang jika dirangkum meliputi :
Apa itu Autotransformator ?
Bagaimana prinsip kerja dari sebuah Autotransformator ?
Apa saja kelebihan dan kekurangannya dibandingkan trafo biasa ?
Bagaimana penerapan dari sebuah Autotransformator ? 1.3 Tujuan Penulisan
Berdasarkan rumusan masalah yang telah dipaparkan maka, tujuan penulisan artikel ini adalah untuk :
Untuk mengetahui tentang Autotransfomator
Untuk memahami prinsp kerja dari sebuah Autotransformator
Untuk mengetahui kelebihn dan kekurangannya
Untuk mengetahui penerapan dari sebuah Autotransformator
BAB 2
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Autottransformator
Trafo adalah suatu alat listrik yang dapat memindahkan (transfer) energi listrik dari satu atau lebih rangkaian listrik ke rangkaian listrik yang lainnya melalui suatu gandengan magnet dan beroprasi berdasarkan prinsip induksi elektromagnet. Salah satu jenis yang dipakai dalam aplikasi adalah autotransfomator (autotrafo) trafo jenis ini hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder. Seperti halnya transformator biasa, auto trafo juga dapat digunakan untuk menaikan atau menurunkan tegangan. Auto trafo mempunyai keterbatasan yaitu tidak baik lagi bila tegangan keluarannya jauh lebih tinggi atau lebih rendah dari tegangan masukannya, atau dapat disebutkan bahwa perbandingan transformasinya adalah mendekati satu.
Transformator 2 kumparan biasa dapat difungsikan sebagai autotrafo bila dirangkai sedemikian rupa dengan memperhatikan polaritas lilitannya. dalam autotransformer gulungan primer dan sekunder dihubungkan bersama secara elektrik dan magnetis. Keuntungan utama dari jenis desain transformator ini adalah dapat dibuat jauh lebih murah, untuk peringkat daya VA yang sama, tetapi juga punya kelemahan besar dimana autotransformer umunya tidak memiliki isolasi pada belitan primer dan sekundernya, sehingga tidak dapat digunakan dengan aman untuk menurunkan tegangan yang tinggi ke tegangan yang jauh lebih rendah.
Berikut adalah kontruksi autotrafo yang dibuat dari transformator 2 kumparan :
Dari gambar a dua belitan, tegangan dan arus dihubungkan menjadi persamaan V1
V2=N1 N2=a I1
I2=N1 N2=a
Dimana a adalah rasio perbandingan antara dua belitan transformator.Untuk gambar yang b membentuk persamaan
Vh=V2+V1
Subtitusikan V1 dari persamaan sebelumnya didapatkan Vh=V2+N1
N2V2
Karena V2 = VL pada gambar b, maka hubungan tegangan antara dua sisi autotranformator menjadi
Vh=Vl+N1 N2V l
Vh=(1+a)Vl
Atau Vh
Vl=1+a
Hubungan anatara arus dan kedua sisi transformator bisa dinyatakan dengan
Il Ih=1+a
persamaan, rasio perbandingan daya tampak dari sebuah auto transformator dengan transformator dua belitan, dikenal dengan keuntungan power rating,
S auto
S2w =(V1+V2)I1
V1 =1+N1 N2=1+1
a
2.2 Jenis Jenis Autotransformator
Autotransformator dengan Multiple Tapping Points
Metode standar untuk menandai belitan transformator-otomatis adalah melabelinya dengan huruf kapital (huruf besar). Jadi misalnya, A, B, Z dll untuk mengidentifikasi akhir persediaan. Secara umum koneksi netral umum ditandai sebagai N atau n. Untuk ketukan sekunder, angka sufiks digunakan untuk semua titik ketuk di sepanjang belitan primer transformator otomatis. Angka-angka ini umumnya dimulai pada angka "1" dan terus dalam urutan naik untuk semua titik-titik ketukan seperti yang ditunjukkan
Tanda Terminal Autotransformer
Autotransformer digunakan terutama untuk penyesuaian voltase saluran baik untuk mengubah nilainya atau untuk tetap konstan. Jika penyesuaian tegangan dengan jumlah kecil, naik atau turun, maka rasio transformator kecil karena VP dan VS hampir sama. Arus IP dan IS juga hampir sama.
Oleh karena itu, bagian belitan yang membawa perbedaan antara dua arus dapat dibuat dari ukuran konduktor yang jauh lebih kecil, karena arus jauh lebih kecil menghemat biaya transformator luka ganda yang setara.Namun, peraturan, induktansi kebocoran dan ukuran fisik (karena tidak ada belitan kedua) dari autotransformer untuk peringkat VA atau KVA yang diberikan kurang dari untuk transformator luka ganda.
Jika belitan sisi sekunder menjadi sirkuit terbuka, arus beban berhenti mengalir melalui belitan primer yang menghentikan aksi transformator yang mengakibatkan tegangan primer penuh diterapkan ke terminal sekunder.
Variabel Autotransformator
Kita dapat melihat bahwa variac dapat mengatur tegangan ke beban dengan lancar dari nol ke tegangan suplai terukur. Jika tegangan suplai ditapping pada suatu titik disepanjang belitan primer, maka potensial tegangan sekunder keluaran bisa lebih tinggi dari tegangan suplai aktual. Variabel autotransformer juga dapat digunakan untuk meredupkan lampu dan ketika digunakan dalam jenis aplikasi ini, mereka kadang-kadang disebut "dimmerstats".
Variac juga sangat berguna dalam bengkel dan laboratorium listrik dan elektronik karena mereka dapat digunakan untuk menyediakan pasokan AC variabel. Tetapi perhatian harus diambil dengan perlindungan sekering yang cocok untuk memastikan bahwa tegangan pasokan yang lebih tinggi tidak ada di terminal sekunder dalam kondisi gangguan.
Variabel autotransformer biasanya dirancang dengan jumlah besar gulungan primer untuk menghasilkan tegangan sekunder yang dapat disesuaikan dari beberapa volt menjadi fraksi volt per putaran. Ini dicapai karena sikat karbon atau panel geser selalu bersentuhan dengan satu atau lebih putaran belitan primer. Karena belitan primer berjarak secara merata sepanjangnya. Kemudian tegangan output menjadi sebanding dengan rotasi sudut
2.3 Prinsip Kerja Autotransformator
Dari gambar diatas diketahui bahwa arus Is yang masuk ke beban (load) merupakan hasil penjumlahan dari arus Ip dengan I’. Arus I’ yang mengalir pada belitan sekunder (Ns) yang mempuyai arah ke atas mengikuti arus Is, disebabkan karena Is lebih besar dibandingkan arus Ip. Arus sekunder lebih besar dikarenakan tegangan Vs lebih kecil dari Vp dan arus pada high voltage akan lebib kecil dari arus pada sisi low voltage.
Autotransformer juga dapat dibangun dengan lebih dari satu titik tapping. Autotransformator dapat digunakan untuk memberikan titik tegangan yang berbeda sepanjang yang berkelok-kelok atau meningkatkan tegangan suplai sehubungan dengan tegangan pasokan VP seperti yang ditunjukkan.
Analisis aliran arus pada autotransformator : 1. Autotransformator Step Up
Pada autotransformator jenis ini, tegangan masukan dinaikkan hingga tegangan yang diinginkan dan tegangan keluaran akan bergantung pada rasio putaran autotransformator.
Seperti yang telah kita bahas, coba analogikan setiap loop induktor sebagai baterai, lebih banyak loop pada rangkaian keluaran berarti lebih banyak tegangan ac dikeluarkan dibandingkan dengan masukan. Kita tahu bahwa daya semu masukan dan keluaran adalah sama sehingga jika kita ingin menaikkan tegangan maka arus pasti akan dikurangi untuk menjaga keseimbangan daya.
2. Autotransformator Step Down
Konstruksinya sama untuk autotransformator step up dan step down tetapi dalam konfigurasi ini tegangan primer tinggi dan tegangan sekunder rendah sehingga disebut transformator step down.
2.4 Penerapan Autotransformator
Autotransformator memiliki banyak kegunaan dan aplikasi dantaranya
Starting motor induksi
Penstabil tegangan
Dimmers
Digunakan untuk mengatur tegangan dari jaringan transimis
Dapat digunakan untuk mengubah tegangan.
2.5 Kelebihan dan kekurangan Autotransformer Kelebihan dari Autotransformer yaitu:
1. Dalam penggunaannya menggunakan biaya yang rendah dikarenakan kapasitas dari lilitan autotransformer berkurang, ukurannya relative kecil, materialnya pun juga berkurang dan biayanya juga rendah.
2. Mudah dipasang serta diangkut karena dari kapasitas yang sama double winding transformer ringan dan ukurannya yang kecil.
3. Rugi kurang efektif dikarenakan berkurangnya jumlah kawat tembaga dan lembaran baja silicon.
Kekurangan dari Autotransformator yaitu:
1. Berbahaya untuk bekerja pada tegangan yang tinggi
2. Kerugian utama dari sebuah autotransformer adalah bahwa hal itu tidak memiliki dasar untuk isolasi berliku sekunder transformator luka ganda konvensional.
Kemudian autotransformer dapat tidak aman digunakan untuk mengundurkan diri tegangan tinggi ke tegangan yang jauh lebih rendah cocok untuk beban yang lebih kecil.
3. Jika sisi gulungan sekunder menjadi hubung terbuka, berhenti arus yang mengalir melalui gulungan primer menghentikan aksi transformator menghasilkan tegangan primer penuh diterapkan ke sirkuit sekunder.
4. Jika rangkaian sekunder menderita kondisi sirkuit pendek, arus primer yang dihasilkan akan jauh lebih besar daripada sebuah transformator luka ganda setara karena meningkatnya linkage fluks merusak autotransformer tersebut.
5. Karena koneksi netral adalah sama untuk kedua gulungan primer dan sekunder, pembumian dari gulungan sekunder secara otomatis bumi primer karena tidak ada isolasi antara dua gulungan. Ganda transformator luka kadang-kadang digunakan untuk mengisolasi peralatan dari bumi.
Tabel Perbedaan Transormator Konvensional dan Autotransformator
BAB 3 PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari hasil pembahasan tentang Autotrafo diatas dapat diambil kesimpulan :
1. Pengertian dari Autotrafo adalah jenis trafo yang hanya terdiri dari satu lilitan yang berlanjut secara listrik, dengan sadapan tengah. Dalam transformator ini, sebagian lilitan primer juga merupakan lilitan sekunder.
2. Autotransformer memiliki banyak kegunaan dan aplikasi, seperti : starting motor induksi, penstabil tegangan, dimmers, digunakan untuk mengatur tegangan dari jaringan transmisi, dan digunakan untuk mengubah tegangan ketika primer untuk rasio sekunder dekat dengan kesatuan.
3. Autotrafo memiliki kelebihan biaya yang rendah, mudah dipasang serta dibawa, dan rugi kurang efektif. Serta kekurangannya berbahaya apabila bekerja pada tegangan tinggi, tidak memliki dasar untuk isolasi berliku sekunder transformator luka ganda konvensional, jika sisi gulungan sekunder menjadi hubung terbuka maka arusnya berhenti melalui gulungan primer dll
3.2 Saran
Untuk mempelajari autotrafo dibutuhkan sumber sumber dan referensi yang bagus dan terpercya, setelah membaca artikel tulisan ini pembaca diharapkan mampu memahami dan menerapkannya dalam dunia kerja, tak lupa pula kami juga mengaharapakan adanya pertanyaan dan saran mengenai pembahasan ini agar bisa memberikan dan mengerti lebih dalam tentang autotrafo, arigato.
DAFTAR PUSTAKA
1. https://www.electronicshub.org/autotransformer/
2. https://circuitglobe.com/difference-between-autotransformer-and-conventional- transformer.html
3. https://id.wikipedia.org/wiki/Transformator 4. Buku Power System Analysis, Hadi Saadat,
