Transformer

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Lompat ke: pandu arah, cari
Transformer agihan dengan belitan sekunder pengulir tengah pada tiang yang digunakan untuk 'kuasa elektrik belahan fasa' bagi perkhidmatan komersil ringan dan perumahan.[1][2]

Transformer adalah peranti elektrik statik yang memindahkan tenaga dengan gandingan aruhan antara litar belitannya. Perubahan arus pada belitan primer mencipta perubahan pada fluks magnet dalam teras lalu menghasilkan fluks magnet yang berubah pada belitan sekunder. Perubahan fluks magnet ini mengaruh daya gerak elektrik (d.g.e.) atau voltan yang berubah pad belitan sekunder.

Transformer bukan sahaja sering digunakan untuk mencipta voltan yang lebih tinggi atau lebih rendah, tetapi turut digunakan untuk mengasingkan litar antara satu sama lain.

Transformer mempunyai pelbagai saiz dari sekecil ibu jari yang digunakan dalam mikrofon hinggalah ke unit seberat ratusan tan yang menyambungkan grid kuasa. Terdapat juga banyak jenis rekaan transformer yang digunakan dalam penggunaan kuasa elektrik dan elektronik. Transformer adalah penting untuk penghantaran, pengagihan dan penggunaan tenaga elektrik.

Prinsip asas[sunting | sunting sumber]

Transformer unggul[sunting | sunting sumber]

Rajah litar transformer unggul

Dengan menimbangkan transformer unggul, tanpa sebarang kebocoran dan diganding sempurna seperti yang ditunjuk dalam rajah litar, ia mempunyai bilangan lilitan primer dan sekunder NP dan NS.

Transformer unggul mengaruh voltan sekunder ES =VS sebagai suatu perkadaran dengan voltan primer VP = EP dan setiap bilangan lilitan diberi dengan persamaan


\frac{V_\text{P}}{V_{\text{S}}} = \frac{E_\text{P}}{E_\text{S}} = \frac{N_\text{P}}{N_\text{S}}
=a,

iaitu,

- VP/VS = EP/ES = a adalah nisbah voltan dan NP/NS = a adalah nisbah lilitan, nilai nisbah-nisbah ini masing-masing menjadi tinggi dan rendah bagi transformer menaik dan menurun,[3][4][lower-alpha 1][lower-alpha 2].
- VP mewakili voltan bekalan/utama,
- VS mewakili voltan keluaran/sekunder, dan,
- EP & ES mewakili voltan teraruh d.g.e.[lower-alpha 3]

Sebarang impedans beban Z_L yang disambungkan ke belitan sekunder transformer unggul menyebabkan arus mengalir tanpa kebocoran dari litar primer ke litar sekunder, kuasa ketara masukan dan keluaran adalah sama denga persamaan


I_P \times V_P  = I_S \times V_S
.

Dengan menggabungan kedua-dua persamaa, pengenalan transformer unggul tersebut diperoleh


\frac{V_P}{V_S} = \frac{I_S}{I_P} = \frac{N_P}{N_S}=a.

Rumus ini adalah anggaran mungkin bagi transformer komersil yang biasa, dengan nisbah voltan dan nisbah bilangan lilitan kedua-duanya adalah berkadaran songsan dengan nisbah arus yang terlibat.

Impedans beban Z_L ditakrifkan dalam pernyataan voltan dan arus litar sekunder seperti berikut

Z_L = \frac{V_L}{I_L}=\frac{V_S}{I_S}.

Impedans ketara Z_L^\prime bagi beban litar sekunder ini merujuk kepada litar belitan primer yang dikuasai oleh hubungan faktor pendaraban nisbah lilitan kuasa dua yang ditakrif seperti berikut[6][7]

Z_L^\prime=\frac{V_P}{I_P}=\frac{aV_S}{I_S/a}=a^2\times\frac{V_S}{I_S}=a^2\times{Z_L}.

Lihat juga[sunting | sunting sumber]

Catatan[sunting | sunting sumber]

  1. "Nisbah lilitan sebuah transformer adalah nisbah bilangan lilitan dalam belitan voltan tinggi per belitan voltan rendah",[5]
  2. Transformer menurun menukarkan voltan tinggi ke voltan rendah manakala transformer menaik menukar voltan rendah ke voltan tinggi, transformer pengasing mempunyai nisbah lilitan 1:1 dengan voltan keluaran adalah sama dengan voltan masukan.
  3. Memandangkan voltan bekasan bagi belitan transformer unggul adalah sama dengan voltan teraruh, voltan teraruh tidak dimasukkan bagi memudahkan empat persamaan seterusnya.

Rujukan[sunting | sunting sumber]

  1. Knowlton, A.E. (Ed.) (1949). Standard Handbook for Electrical Engineers (edisi 8th). McGraw-Hill. m/s. 597, Fig. 6–42. 
  2. Mack, James E.; Shoemaker, Thomas (2006). Chapter 15 - Distribution Transformers (edisi 11th). New York: McGraw-Hill. m/s. 15-1 to 15-22. ISBN 0071467890. http://books.mcgraw-hill.com/downloads/products/0071467890/0071467890_ch15.pdf. 
  3. Winders, John J., Jr. (2002). Power Transformer Principles and Applications. CRC. m/s. 20–21. 
  4. Hameyer, Kay (2001). "§3.2 'Definition of Transformer Ratio' in Section 3 - Transformers". Electrical Machines I: Basics, Design, Function, Operation. RWTH Aachen University Institute of Electrical Machines. p. 27. 
  5. Knowlton, §6-13, p. 552
  6. Ralat petik: Tag <ref> tidak sah; teks bagi rujukan flanagan_p2.1 tidak disediakan
  7. Tcheslavski, Gleb V. (2008)). "Slide 13 Impedance Transformation in Lecture 4: Transformers". ELEN 3441 Fundamentals of Power Engineering. Lamar University (TSU system member). 

Bibliografi[sunting | sunting sumber]

Pautan luar[sunting | sunting sumber]