Templat tugas akhir S1

advertisement
MODIFIKASI UNIT PENINGKAT DAYA LISTRIK DENGAN
PEMASANGAN PENSTABIL TEGANGAN PADA APLIKASI
INDUSTRI ALAT DAN MESIN PERTANIAN
NOPRI SURYANTO
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER
INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Modifikasi Unit
Peningkat Daya Listrik dengan Pemasangan Penstabil Tegangan pada Aplikasi
Industri Alat dan Mesin Pertanian adalah benar karya saya dengan arahan dari
dosen pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan
tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Desember 2013
Nopri Suryanto
NIM F14090068
ABSTRAK
NOPRI SURYANTO. Modifikasi Unit Peningkat Daya Listrik dengan
Pemasangan Penstabil Tegangan pada Aplikasi Industri Alat dan Mesin Pertanian.
Dibimbing oleh AGUS SUTEJO.
Penstabil tegangan merupakan unit elektronika yang mampu menjaga
tegangan listrik tetap stabil. Komponen utama penstabil tegangan diantaranya
variable travo, PCB Servo Motor Control (SMC), dan motor servo. Tujuan
penelitian ini adalah melakukan perancangan penstabil tegangan yang digunakan
pada unit peningkat daya listrik dan mengetahui kinerjanya. Peningkat daya listrik
merupakan suatu alat yang bekerja dengan meningkatkan arus pemakaian.
Modifikasi dilakukan dengan penambahan komponen step up transformer dan
penstabil tegangan sebagai penstabil tegangan output.
Perancangan ini
berdasarkan pada input tegangan pada sumber listrik PLN, dengan masukan
tegangan 190 V maka dirancang penstabil dengan keluaran tegangan 220 V.
Pemasangan unit penstabil ini mampu menjaga tegangan keluar stabil pada + 220
V sehingga tidak mengganggu kinerja peralatan listrik. Tegangan keluar yang
dihasilkan oleh penstabil setelah modifikasi berada pada 220-222 V. Pada
tegangan 220 V tersebut maka sesuai dengan kebutuhan untuk penyalaan power
supply peralatan listrik. Daya maksimal yang dihasilkan unit peningkat daya
listrik mencapai 6000 Watt untuk daya masukan 2200 Watt dan menghasilkan
tegangan stabil pada 220 V.
Kata kunci: penstabil tegangan, peningkat daya listrik, tegangan.
ABSTRACT
NOPRI SURYANTO. The Modification of Electric Power Enhancing Unit by
Installing A Voltage Stabilizer for Application in Agricultural Tools and
Machinery Industry. Supervised by AGUS SUTEJO.
Voltage stabilizer is an electronic unit that is able to keep the voltage stable.
The main components of the voltage stabilizer are a variable travo, a PCB servo
motor control and a servo motor. The purpose of this research is to design a
voltage stabilizer which is used in an electric power enhancing unit and to know
how it works. The electric power enhancing unit is an instrument that works by
increasing the current usage. The modification is carried out by giving addition on
the step up transformer component and voltage stabilizer as output voltage
stabilizer. This design is based the input voltage of electric resources, with input
voltage of 190 V then it is designed to be the stabilizer with output voltage of
220 V. By installing this stabilizer, the output voltage is kept stable at ±220 V,
therefore it should not disturb the performance of electric instruments. The output
voltage produced by the modified stabilizer is at the range of 220-222 V. At
220 V voltage, it will meet the requirement of supporting the switching on electric
power supply. The maximum power that is produced by the electric power
enhancing unit reaches 6000 Watt for input power of 2200 Watt and it produces
the stable voltage at 220V.
Keywords: voltage stabilizer, electric power enhancing unit, voltage
MODIFIKASI UNIT PENINGKAT DAYA LISTRIK DENGAN
PEMASANGAN PENSTABIL TEGANGAN PADA APLIKASI
INDUSTRI ALAT DAN MESIN PERTANIAN
NOPRI SURYANTO
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Modifikasi Unit Peningkat Daya Listrik dengan Pemasangan
Penstabil Tegangan pada Aplikasi Industri Alat dan Mesin
Pertanian
Nama
: Nopri Suryanto
NIM
: F14090068
Disetujui oleh
Ir. Agus Sutejo, M.Si
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Desrial, M.Eng
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2013 ini ialah energi
listrik, dengan judul Modifikasi Unit Peningkat Daya Listrik dengan Pemasangan
Penstabil Tegangan pada Aplikasi Industri Alat dan Mesin Pertanian.
Pada kesempatan kali ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Ir. Agus Sutejo, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang telah
membantu dan membimbing penulis sehingga dapat menyelesaikan
skripsi ini.
2. Kedua orang tua serta adik yang senantiasa memberikan doa, arahan,
dan dukungan terhadap penulis selama ini.
3. Bapak Haryo, Bapak Ujang, Bapak Angga yang telah membantu selama
penelitian ini berlangsung.
4. Saudara Muhammad Nafis Rahman, Ivan Setiawan, Aditya Fiardi,
Fahmi, Muhammad Sigit Gunawan yang tanpa pamrih membantu
selama penelitian ini berlangsung.
5. Teman-teman Teknik Mesin dan Biosistem angkatan 46 yang sudah
sangat membantu dan memberikan dukungan kepada penulis.
Akhirnya penulis berharap semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan akan
membantu kemajuan teknologi pertanian dunia khususnya Indonesia.
Bogor, Desember 2013
Nopri Suryanto
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
3
Energi Listrik
3
Transformer
5
Unit Penstabil Tegangan
6
Unit Peningkat Daya Listrik
7
METODE
10
Waktu dan Tempat
10
Bahan
10
Alat
10
Tahapan Penelitian
10
Identifikasi dan Analisis Masalah
11
Konsep Modifikasi
12
Metode Pengujian Kinerja
12
HASIL DAN PEMBAHASAN
15
Konstruksi Penstabil Tegangan Hasil Perancangan
15
Hasil Kinerja Penstabil Tegangan pada Unit Peningkat Daya Listrik
21
KESIMPULAN DAN SARAN
27
Simpulan
27
Saran
27
DAFTAR PUSTAKA
28
LAMPIRAN
29
RIWAYAT HIDUP
38
DAFTAR TABEL
1
K
inerja bengkel industri alat dan mesin pertanian tanpa menggunakan
unit peningkat daya listrik
8
2
K
inerja bengkel industri alat dan mesin pertanian menggunakan unit
peningkat daya listrik
8
3
P
engujian fungsional penstabil tegangan hasil perancangan
21
4
P
engujian tegangan keluar penstabil tegangan pada pemasangan unit
peningkat daya listrik
21
5
P
engujian tegangan pada kemampuan maksimal unit peningkat daya
listrik
25
6
P
engujian kinerja maksimal pada unit peningkat daya listrik sebelum dan
setelah pemakaian penstabil tegangan
26
DAFTAR GAMBAR
1
S
usunan transformer step up (a), susunan transformer step down (b)
5
nit penstabil tegangan
6
ata letak pemakaian unit peningkat daya listrik
7
2
U
3
T
4
U
nit peningkat daya listrik
8
5
D
iagram tahapan penelitian
11
6
M
etode pengujian
14
7
S
kema gulungan pada variable transformer
16
8
S
kema PCB Servo Motor Control (SMC) (a) sistem penyearah
gelombang AC-DC (b) sistem kerja rilay penggerak motor servo
17
9
K
umparan dan rangkaian PCB SMC pada penstabil tegangan
18
10
D
iagram sistem pemasangan penstabil tegangan pada unit peningkat daya
listrik
18
11
J
alur penginputan daya listrik pada unit peningkat daya listrik
12
emasangan 3 buah MCB 10 A untuk pembagian energi listrik yang akan
digunakan
19
P
19
13
P
emasangan penstabil tegangan dan unit peningkat daya listrik pada
bengkel
20
14
P
emasangan tembaga kuningan ground pada jaringan pemakaian energi
listrik
15
asil pengujian keluaran tegangan penstabil tegangan dengan MCB 4 A
16
engujian tegangan dari penstabil tegangan pada beban 2000 W
17
engujian tegangan dari penstabil tegangan pada beban 3600 W
18
engujian tegangan dari penstabil tegangan pada beban 6000 W
19
asil pengujian tegangan penstabil tegangan dengan MCB 10A
20
H
22
P
22
P
23
P
23
H
24
DAFTAR LAMPIRAN
1
D
ata pengukuran kerja penstabil tegangan pada pemakaian beban listrik
450 W
2
ata pengukuran kerja penstabil tegangan pada pemakaian beban listrik
900 W
29
D
30
3
D
ata pengukuran kerja penstabil tegangan pada pemakaian beban listrik
1300 W
31
4
D
ata pengukuran kerja penstabil tegangan pada pemakaian beban listrik
1800 W
32
5
D
ata pengukuran beban listrik pada kWh-meter dengan menggunakan
MCB 4A
33
6
D
ata pengukuran tegangan terpakai dengan pembebanan bertingkat pada
penggunaan MCB 10 A
34
7
D
iagram tata letak pemasangan penstabil tegangan dan unit peningkat
daya listrik pada bengkel
8
okumentasi pengujian penstabil tegangan hasil modifikasi
36
D
37
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Listrik merupakan salah satu energi yang menjadi kebutuhan pokok
masyarakat dalam kehidupan modern saat ini dan tidak terkecuali masyarakat
Indonesia. Kebutuhan akan sumber energi listrik terus meningkat sejalan dengan
perkembangan kehidupan masyarakat. Melalui peningkatam taraf hidup dan gaya
hidup masyarakat mengakibatkan muncul berbagai teknologi yang mampu
mempermudah kegiatan manusia dan teknologi tersebut membutuhkan energi
listrik sebagai sumber penggeraknya. Energi listrik banyak digunakan dalam
pemenuhan kebutuhan penerangan, sumber energi penggerak kegiatan industri,
dan sumber penggerak barang-barang elektronik. Pemanfaatan energi listrik oleh
masyarakat dan industri terukur dalam satuan Watt pemakaian, merupakan hasil
dari perkalian tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh pembangkit listrik.
Terbentuknya energi listrik dalam reaksi fisika adalah ketika terjadi lompatan
elektron-elektron dari atom ke atom yang lain dalam suatu penghantar. Suatu inti
atom yang memiliki jumlah elektron (muatan negatif) dan proton (muatan positif)
dalam jumlah yang sama tidak akan terjadi reaksi listrik namun dengan adanya
penghantar antara atom akan terbentuk lompatan elektron sehingga terjadi induksi
listrik dan terbentuk energi listrik.
Energi listrik tersimpan dalam bentuk yang beragam seperti dalam bentuk
magnet, muatan elektron, dan kimia. Sebelum menghasilkan energi listrik dalam
jumlah yang besar, maka diperlukan suatu unit pembangkit yang dapat
menghasilkan energi listrik dalam jumlah masal. Sampai saat ini terdapat
beberapa jenis pembangkit yang dikembangkan dari berbagai sumber energi.
Diantara pembangkit listrik ini adalah Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA),
Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU), Pembangkit Listrik Tenaga Diesel
(PLTD), dan Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN), serta berbagai
pengembangan pembangkit lainnya. Berdasarkan data Badan Pusat Statistik
Indonesia tahun 2012 potensi akan sumber energi listrik Indonesia belum
sepenuhnya dimanfaatkan secara optimal sedangkan kebutuhan akan energi listrik
di prediksi terus meningkat. Upaya untuk mengatasi permasalah ini adalah
dengan mengoptimalkan pembangunan pembangkit listrik dan meningkatkan
efisiensi penggunaan energi listrik.
Penggunaan unit peningkat daya listrik akan meningkatkan efisiensi
pemanfaatan energi listrik konvensional, karena dengan pemanfaatan ini akan
meningkatkan kemampuan daya listrik tanpa peningkatan daya pada jaringan
listrik PLN. Unit peningkat daya listrik merupakan suatu teknologi kelistrikan
terbaru yang berfungsi meningkatkan daya listrik pemakaian masyarakat tanpa
meningkatkan penggunaan pada jaringan listrik PLN. Teknologi ini berfungsi
seperti generator listrik dengan sistem aktivasi listrik AC dengan output listrik AC
pada arus yang meningkat. Teknologi peningkat daya listrik ini sedang
dikembangkan oleh bengkel industri alat dan mesin pertanian di Desa Cibereum
Kabupaten Bogor. Dimana bengkel industri ini membuat berbagai macam alat
dan mesin yang digunakan dalam kegiatan pertanian mulai dari kegiatan pra
sampai pasca panen produk-produk pertanian.
2
Pemanfaatan unit peningkat daya sangat penting untuk meningkatkan
efisiensi pemakaian energi listrik, namun untuk pemakaian saat ini kurang
maksimal. Penurunan tegangan dari generator sering terjadi jika sedang
dioperasikan sehingga perlu dilakukan modifikasi. Modifikasi terhadapat unit
peningkat daya dengan pemakaian unit penstabil tegangan listrik yang akan
mampu membantu peningkatan kerja optimum dari unit peningkat daya tersebut.
Penstabil tegangan listrik merupakan unit elektronika yang mampu menjaga
tegangan yang dikeluarkan oleh generator tetap stabil.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1) Perancangan penstabil tegangan untuk digunakan pada alat peningkat daya
listrik pada pemakaian listrik skala industri.
2) Pengujian kinerja penstabil tegangan pada pemakaian unit peningkat daya
listrik dengan berbagai jenis dan kondisi beban dan mengetahui pengaruh
terhadap peralatan listrik setelah pengaplikasian teknologi ini.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Energi Listrik
Energi listrik merupakan salah satu bentuk energi yang sangat penting bagi
kehidupan dan telah menjadi kebutuhan pokok masyarakat, dimana seluruh
kegiatan masyarakat sangat terpengaruh dengan keberadaan energi listrik.
Kebutuhan energi listrik dalam moderenisasi semakin meningkat seiring dengan
berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi untuk kesejahteraan masyarakat.
Sistem energi listrik merupakan keseluruhan komponen-komponen listrik yang
saling berhubungan dan berinteraksi dengan tujuan mendistribusikan energi lisrik
dari sumber pembangkit menuju beban pengguna. Beban-baban dari sistem ini
adalah komponen-komponen elektronika yang mampu mengkonversi energi listrik
menjadi energi non listrik seperti energi mekanik, panas, cahaya, dan berbagai
bentuk energi lainnya.
Arus listrik adalah jumlah muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan
elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan
waktu. Mengalirnya elektron secara terus-menerus pada konduktor akibat
perbedaan jumlah elektron pada beberapa lokasi yang jumlahnya tidak sama. Satu
Amper arus listrik akan mengalirkan elektron sebanyak 626 x 1016 atau sama
dengan satu Coloumb per detik melewati penampang konduktor (PLN 2010).
Kuat arus listrik merupakan arus yang tergantung pada banyak sedikitnya
elektron bebas yang berpindah melalui suatu penampang kawat dalam satuan
waktu. Sedangkat rapat arus ialah besarnya arus listrik tiap-tiap mm2 luas
penampang kawat yang disebutkan dalam bentuk (A/mm2). Diketahui terdapat 6
sistem arus listrik yang sering diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari yakni:
1. Sistem arus searah, dua hantaran
2. Sistem arus searah, tiga hantaran
3. Sistem arus bolak-balik fasa satu, dua hantaran
4. Sistem arus bolak-balik fasa satu, tiga hantaran
5. Sistem arus bolak-balik fasa tiga, dua hantaran, dan
6. Sistem arus bolak-balik fasa tiga, tiga hantaran.
Sistem transmisi dan jaringan listrik berfungsi menyalurkan energi listrik
dari pembangkit listrik (generating plan) atau sub stasiun pembangkit listrik ke
pusat beban. Selain itu saluran transmisi dan jaringan listrik juga berfungsi
sebagai media penghubung antara beberapa pebangkit sehingga mampu
mengakumulasikan energi listrik yang dihasilkan dari beberapa gabungan
pembangkit dalam satu sistem interkoneksi (Grid System). Sistem transmisi
jaringan listrik sangat tergantung pada: 1) kapasitas pembangkit listrik sebagai
sumber energi listrik, 2) besaran beban yang digunakan, 3) penyebaran wilayah
jaringan yang akan dibangun (Rangkuti, 2011).
Daya didefinisikan sebagai rata-rata kerja yang dilakukan, sedangkan daya
listrik dapat didefinisikan sebagai laju hantaran energi listrik dalam sirkuit listrik.
Satuan daya listrik adalah Watt yang menyatakan banyaknya tenaga listrik yang
mengalir per satuan waktu (Joule/detik). Daya listrik pada rangkaian arus dapat
dihitung dengan Hukum Joule:
4
P = VI
dimana:
P = daya listrik dengan satuan Watt (W)
I = arus listrik dengan satuan Amper (A)
V = beda potensial listrik dengan satuan Volt (V)
(1)
Daya listrik mengalir dimanapun medan listrik dan magnet berada di tempat
yang sama. Daya dikatakan positif ketika arus mengalir bernilai positif, artinya
arus mengalir dari sumber tegangan menuju rangkaian (transfer energi dari
sumber ke rangkaian). Daya dikatakan negatif ketika arus yang mengalir bernilai
negatif, artinya mengalir dari rangkaian menuju sumber tegangan (Ramdhani
2004).
Daya listrik secara umum dapat dibagi menjadi 3 macam yakni daya nyata,
daya semu, daya reaktif. Daya nyata merupakan daya listrik yang digunakan
untuk keperluan menggerakkan mesin-mesin listrik atau peralatan lain yang dapat
didefinisikan sebagai berikut :
untuk mesin listrik 1 fasa: P = V x I x cos α
untuk mesin listrik 3 fasa: P = akar 3 x V x I x cos α
dimana: P = daya nyata (Watt)
cos α = faktor daya
(2)
(3)
Daya semu merupakan daya listrik yang melalui suatu penghantar transmisi
suatu distribusi, daya ini merupakan perkalian antara tegangan dan arus yang
melalui penghantar serta dapat didefinisikan sebagai berikut:
untuk mesin listrik 1 fasa: S = V x I
untuk mesin listrik 3 fasa: S = akar 3 x V x I
dimana: S = daya semu (Watt)
(4)
(5)
Daya reaktif merupakan selisih antara daya semu yang masuk pada
penghantar dengan daya aktif pada penghantar itu sendiri, dimana daya ini
terpakai untuk daya mekanik dan panas. Daya reaktif adalah hasil kali antara
besarnya arus dan tegangan yang dipengaruhi oleh faktor daya dan dapat
didefinisikan sebagai berikut:
untuk mesin listrik 1 fasa: Q = V x I x sin α
untuk mesin listrik 3 fasa: Q = akar 3 x V x I x sin α
dimana: Q = daya reaktif (Watt)
sin α = faktor daya
(6)
(7)
Untuk meningkatkan daya listrik dibutuhkan perbesaran faktor daya cos α
dengan cara memperkecil sudut α. Sedangkan untuk memperkecil sudut α dapat
dilakukan dengan cara memperkecil komponen daya reaktif (kVAR). Komponen
daya reaktif yang bersifat induktif harus dikurangi dan pengurangan itu dapat
dilakukan dengan menambahkan suatu sumber daya reaktif berupa kapasitor.
5
Transformer
Transformer merupakan suatu alat yang terdiri dari bebarapa rangkaian
elektronika yang berfungsi merubah tegangan. Komponen utama penyusun antara
lain adalah lilitan primer, lilitan sekunder, dan inti besi. Ketiga komponen utama
ini akan disusun dalam komposisi tertentu sehingga berfungsi sebagai peningkat
dan penurun tegangan. Selain tiga komponen utama tersebut, terdapat bagian
yang juga penting dalam rangkaian transformer yakni cairan pendingin. Cairan
pendingin ini akan mendinginkan suhu serta mencegah terjadinya short circuit
yang disebabkan karena penguapan sehingga menciptakan cairan yang menjadi
konduktor.
Belitan pada transformer disusun berdasarkan kebutuhan tegangan, dimana
pada step up transformer memiliki jumlah lilitan primer (Np) lebih kecil dari
lilitan sekunder (Ns) dan pada step down transformer memiliki lilitan primer (Np)
lebih besar dari lilitan sekunder (Ns). Fungsi utama adalah merubah tegangan
masuk terhadap tegangan keluar, dimana step up berguna untuk meningkatkan
tegangan sedangkan step down berguna untuk menurunkan tegangan. Pada
transformer besarnya tegangan yang dikeluarkan oleh kumparan sekunder adalah:
1. Sebanding dengan banyaknya lilitan sekunder (Vs~Ns)
2. Sebanding dengan besarnya tegangan primer (Vs~Vp), dan
3. Berbanding terbalik dengan banyaknya lilitan primer.
Hubungan antara tegangan primer, jumlah lilitan primer, tegangan sekunder,
dan jumlah lilitan sekunder, dapat dinyatakan dalam persamaan:
Vp/Vs = Np/Ns
dimana : Vp = tegangan primer (Volt)
Vs = tegangan sekunder (Volt)
Np = jumlah lilitan primer
Ns = jumlah lilitan sekunder
(8)
Vp Ip = Vs Is
dimana : Ip = arus primer (Ampere)
Is = arus sekunder (Ampere)
(9)
(a)
(b)
Gambar 1. Susunan pada step down transformer (a), susunan pada step up
transformer (b)
6
Penstabil Tegangan
Penstabil tegangan merupakan suatu perangkat elektronika yang berfungsi
sebagai penjaga tegangan generator tetap konstan. Penggunaan penstabil akan
tetap mengeluarkan tegangan yang selalu stabil dan tidak terpengaruh pada
kondisi beban yang selalu berubah-ubah. Prinsip kerja dari penstabil tegangan
adalah mengatur arus penguatan (excitacy) pada exiter. Apabila tegangan pada
generator dibawah tegangan nominal yang seharusnya, maka penstabil akan
memperbesar arus penguatan pada exiter. Sebaliknya apabila tegangan generator
melebihi tegangan nominal, maka penstabil akan mengurangi arus penguatan pada
exciter. Apabila terjadi perubahan tegangan output generator akan distabilkan
secara otomatis dikarenakan dilengkapi dengan peralatan seperti alat yang
digunakan untuk pembatasan penguat minimal atau maksimal yang bekerja secara
otomatis.
Seperti halnya rumus mendasar dalam kelistrikan bahwa P = V.I, dimana P
adalah daya dengan satuan Watt atau VA (Volt Ampere), V adalah tegangan, dan
I adalah arus, maka dapat dipastikan bahwa perubahan daya berbanding lurus
dengan perubahan tegangan dan atau arus. Melalui dasar ini maka dapat
disimpulkan jika ada penambahan beban dalam sebuah jalur listrik maka akan ada
penurunan tegangan dan atau arus pada jalur tersebut, inilah yang menjadi dasar
perancangan penstabil tegangan. Terdapat dua macam penstabil yang sering
digunakan, yang pertama disebut sebagai elektrik, yaitu penstabil tegangan
dengan sistem transformer biasa yang diatur pilihannya secara garis besarnya saja.
Transformer ini bentuknya sama dengan transformer pada umumnya yaitu
memiliki belitan primer dan sekunder yang terbelit pada batang besi berbentuk W
dan M.
Perubahan tegangan pada titik tertentu akan merubah pilihan pada bagian
primer sehingga akan terjadi perubahan pada sekunder dengan tujuan
menstabilkan tegangan. Sebagai contoh jika terjadi perubahan dari 220 V menjadi
210 V maka ada sebuah switch (saklar) pada relay rangkaian tersebut akan
mengarah pada belitan yang lebih rendah dengan harapan tegangan pada sekunder
akan mendekati 220 V. Penstabil tegangan menggunakan sistem relay sebagai
saklarnya maka ada kelemahan yang perlu diwaspadai untuk tegangan listrik yang
sangat tidak stabil. Penstabil dengan sistem selanjutnya adalah dengan sistem
transformer yang dililitkan pada batang ferrit yang berbentuk lingkaran (disebut
Torroid). Penstabil ini biasa disebut sebagai penstabil motor (servo).
Gambar 2. Unit penstabil tegangan
7
Unit Peningkat Daya Listrik
Unit peningkat daya listrik merupakan peralatan elektronik yang digunakan
sebagai media penyalur energi listrik dan meningkatkan daya penggunaan energi
listrik.
Sesuai dengan prinsip kerja generator listrik, unit ini mampu
menghasilkan arus kuat dan tegangan bolak balik (AC) yang bekerja melalui
prinsip aktivasi voltase listrik AC. Seperti pada penjelasan sebelumnya bahwa
daya listrik merupakan kerja yang terpakai pada saat pengoperasian peralatan
listrik. Peningkatan daya listrik ini menggunakan prinsip pengurangan daya semu
yang mengalir pada jaringan listrik. Daya semu yang muncul karena penggunaan
resistansi pada jaringan atau penghantar listrik akan mengurangi kemampuan
kerja sebuah jaringan listrik, namun penggunaan daya semu ini akan sangat
berguna pada jaringan sehingga tidak dapat dihilangkan. Tanpa menghilangkan
daya semu yang terpakai pada jaringan melainkan meningkatkan kapasitansi akan
mengurangi daya semu dan meningkatkan daya aktif namun tidak meningkatkan
daya total penggunaan pada jaringan.
Proses penggunaan daya semu ini menggunakan penambahan kapasitansi
yang akan mengurangi sudut α pada faktor daya, sehingga nilai dari daya nyata
akan meningkat dengan semakin kecilnya nilai sudut tersebut. Prinsip
pengurangan daya semu dengan meningkatkan kapasitansi yang digunakan dalam
rangkaian alat peningkat daya listrik. Alat ini merupakan alat dengan modifikasi
penggunaan rangkaian elektronika dengan teknologi baru yang digunakan untuk
tujuan akhir sebagai penghematan penggunaan energi listrik.
Melalui sistem induksi elektromagnetik, kelebihan elektron akan
meningkatkan potensial listrik. Potensial listrik dengan perbedaan tinggi akan
ikut menambah arus listrik terinduksi dan akan meningkatkan daya keluar dari
unit peningkat daya listrik. Peningkat daya listrik dapat digunakan pada
penghematan kebutuhan energi listrik rumah tangga, industri, atau tempat-tempat
umum. Pemasangan alat ini dengan diletakkan pada jaringan lisrik setelah
pemasangan kWh-meter PLN dan sebelum penggunaan instalasi beban listrik.
Awal pemakaian pada sebuah bengkel industri alat dan mesin pertanian
terdapat permasalahan pemakaian. Permasalahan pada pengaplikasian peningkat
daya yakni terjadi penurunan tegangan output yang dihasilkan pada alat.
Penurunan tegangan akan sangat merugikan jika terus diaplikasikan pada perlatan
elektronika tanpa menggunakan adaptor. Pengaruh tersebut dari penggunaan
energi listrik dengan tegangan tidak stabil adalah kerusakan pada peralatan
elektronika. Berikut adalah unit peningkat daya listrik dan tata letaknya pada
bengkel alat dan mesin pertanian dan data pengujian awal:
V (input)
V (output)
MCB
I (input)
Peningkat Daya Listrik
Beban
I (output)
Gambar 3. Tata letak pemakaian unit peningkat daya listrik
8
Gambar 4. Unit peningkat daya listrik
Data pengujian awal unit peningkat daya listrik
Listrik PLN dengan KWH-meter 900 VA, dengan V = 205 Volt
Tabel 1. Kinerja bengkel industri alat dan mesin pertanian tanpa menggunakan
unit peningkat daya listrik.
No.
V (Volt)
I (Ampere)
Keterangan
Vi
Vo
Ii
Io
(input) (output) (input) (output)
Mati
Beban
1.
Motor listrik 1.5 HP
2.
Motor listrik 3 HP
Motor listrik 3 HP + Las
listrik
3.
-
-
-
-
Mati
-
-
-
-
Mati
Tabel 2. Kinerja bengkel industri alat dan mesin pertanian dengan peningkat daya
listrik Sebelum modifikasi
No
Beban
1.
Motor listrik 1.5 HP
2.
Motor listrik 3 HP
Motor listrik 3 HP +
Las listrik
3.
V (Volt)
Vi
Vo
(input)
(output)
205
190
I (Ampere)
Ii
Io
(input)
(output)
3.56
3.56
Keterangan
Beroperasi
205
186
6.47
6.47
Beroperasi
205
180
9.58
9.58
Beroperasi
Berdasarkan hasil pengujian peningkat daya listrik pada aplikasi bengkel
alat dan mesin pertanian tersebut didapatkan hasil tidak stabil pada tegangan
keluar alat seperti pada Tabel 2. Mengacu pada hasil uji kinerja ini, maka
diperlukan suatu modifikasi alat sehingga mampu menghasilkan kinerja yang
lebih baik dengan tegangan stabil dan tidak mengalami penurunan tegangan.
Penurunan tegangan yang terus terjadi pada ambang diterima peralatan listrik
akan mengganggu kinerja peralatan listrik yang digunakan sebagai beban di
bengkel. Melalui modifikasi alat, maka akan dihasilkan kinerja peningkat daya
listrik yang lebih baik dan mampu meningkatkan daya secara maksimal.
9
Unit peningkat daya listrik merupakan generator yang mampu menghasilkan
arus kuat dan voltase bolak-balik (AC) baik 1 phase maupun 3 phase yang bekerja
dengan prinsip aktivasi voltase listrik AC. Peralatan ini dapat bekerja pada kondisi
teraktivasi dengan power listrik AC dengan nilai ouput lebih besar dari nilai input,
dimana output akan memiliki voltase sesuai dengan voltase aktivasi sedangkan
arus keluaran akan bertambah besar sesuai dengan beban kerja yang terpasang.
Peningkat daya listrik dibuat dan dikembangkan pada suatu bengkel industri alat
dan mesin pertanian (Daut Teknik) di Desa Cibereum Kabupaten Bogor.
Pembuatan unit peningkat daya listrik dilakukan dengan perancangan input dan
output yang akan digunakan. Sebagai dasar perancangan unit ini akan
memperhatikan output daya yang ingin digunakan dimana pada pemakaian daya
yang diharapkan lebih dari 2000 Watt maka memerlukan input kurang lebih 900
Watt atau 1300 Watt.
10
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April hingga Agustus 2013.
Pembuatan alat dan modifikasi dilakukan di bengkel industri alat dan mesin
pertanian yang terletak di Desa Cibeureum, Kecamatan Dramaga, Kabupaten
Bogor. Sedangkan pengujian dilakukan di bengkel industri alat dan mesin
pertanian dan rumah kontrakan penulis di Desa Cibanteng, Kecamatan Dramaga,
Kabupaten Bogor.
Bahan
Bahan-bahan utama yang digunakan dalam kegiatan penelitian ini meliputi
bahan-bahan pembuatan dan modifikasi alat serta bahan-bahan pengujian hasil
modifikasi alat. Bahan-bahan yang digunakan dalam pembuatan dan modifikasi
alat adalah: timah solder, kapasitor, lilitan, diode, kabel serabut, mur dan baut, dan
terminal kabel. Sedangkan bahan yang digunakan dalam pengujian hasil
modifiksi adalah: motor listrik 1.5 HP, motor listrik 3 HP, gerinda duduk, gerinda
tangan, bor listrik, dan mesin las listrik.
Alat
Alat-alat dan perlengkapan yang diperlukan dalam kegiatan penelitian
meliputi peralatan pembuatan dan peralatan pengujian. Peralatan untuk proses
pembuatan alat seperti: solder, obeng, kunci baut, dan perlengkapan bengkel lain.
Sedangkan peralatan yang digunakan untuk pengujian alat adalah: digital
multimeter (DT 830D), digital tang amper, kWh-meter, obeng dan tespent, alat
tulis, percabangan kabel, dan stopwatch.
Tahapan Penelitian
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode pendekatan
rancangan secara umum yaitu berdasarkan pendekatan fungsional dan structural
dengan tahapan penelitian pada Gamabar 5.
11
Mulai
Identifikasi dan analisis masalah
Konsep modifikasi
Pembuatan prototipe
Uji fungsional
tidak
Berhasil
Modifikasi
ya
Uji kinerja
tidak
Berhasil
Modifikasi
ya
Selesai
Gambar 5. Diagram tahapan penelitian
Identifikasi dan Analisis Masalah
Identifikasi masalah merupakan langkah awal dalam perancangan alat. Pada
unit peningkat daya listrik ditemukan masalah berupa penurunan tegangan yang
dikeluarkan oleh alat sehingga hasil tegangan keluaran tidak stabil dan
menurunkan potensial peningkatan daya. Selanjutnya pada tahapan ini dilakukan
analisa untuk mendapatkan solusi permasalahan yang sesuai dengan kebutuhan
yang diharapkan dalam penelitian. Solusi ini akan menjadi konsep perancangan
yang akan dilakukan.
Identifikasi didapatkan pada penggunaan alat dengan daya 730 VA terjadi
penurunan tegangan dari 205 Volt menjadi 190 Volt seperti pada Tabel 2 diatas.
Kondisi ini terus mengalami penurunan untuk pemakaian daya yang lebih besar.
Penurunan tegangan seperti ini akan menggangu kinerja dari berbagai peralatan
listrik, karena untuk peralatan listrik yang berada di pasaran Indonesia memiliki
ketahanan pakai pada tegangan listrik stabil 200-240 Volt dan akan optimal jika
berada pada tegangan 220 Volt. Untuk menjaga kinerja dan fungsi peralatan
listrik yang digunakan, maka perlu dilakukan penstabilan tegangan pakai/tegangan
keluar dari pemakaian unit peningkat daya listrik.
12
Konsep Modifikasi
Konsep utama modifikasi adalah peningkatan dan penstabilan tegangan
keluar yang dihasilkan oleh unit peningkat daya listrik karena pada pengujian
awal hanya terjadi penurunan tegangan. Penstabilan ini dilakukan dengan
pemasangan unit penstabil tegangan sesuai dengan kebutuhan beban.
Perancangan penstabil tegangan ini akan dilakukan melalui peningkat tegangan
dan penstabil keluaran tegangan pada alat. Konsep modifikasi yang dilakukan
adalah sebagai berikut. Penambahan rangkaian step up transformer yang akan
berfungsi sebagai peningkat tegangan listrik jika terjadi penurunan tegangan
keluaran dari alat. Sistem step up transformer merupakan sistem kerja yang
terdiri dari komponen utama: kumparan primer, kumparan sekunder, dan inti besi.
Ketiga komponen utama tersebut dirangkai pada komposisi yang tepat dan dapat
disesuaikan dengan kebutuhan alat.
Kumparan primer dalam hal ini berfungsi sebagai penginduksi kumparan
sekunder sehingga kumparan mendapatkan perpotongan gaya gerak listrik.
Perpotongan tersebut akan menyebabkan kumparan sekunder menghasilkan arus
listrik. Susunan dengan kumparan primer lebih banyak dari kumparan sekunder
akan menurunkan tegangan dan sebaliknya jika kumparan sekunder lebih banyak
dari kumparan primer akan meningkatkan tegangan. Penyusunan step up dalam
sistem variable trnsformer sehingga mampu menyesuaikan kondisi tegangan input
untuk menghasilkan tegangan output stabil pada 220 V. Penstabil tegangan
dirancang dengan bagian utama berupa gulungan variable transformer dan
beberapa komponen elektronika dalam rangkaian PCB Servo Motor Control
(SMC) yang menjaga tegangan stabil sesuai kebutuhan power supply peralatan
listrik.
Metode Pengujian Kinerja
Pengujian yang dilakukan meliputi: 1) pengujian fungsi penstabil tegangan ,
2) pengujian penstabil tegangan pada unit peningkat daya listrik, 3) pengujian
tegangan pada kerja maksimal unit peningkat daya listrik, dan 4) pengujian
pengaruh alat terhadap kinerja beban. Pengujian-pengujian tersebut untuk
mengatahui kondisi penstabil tegangan hasil perancangan apakah telah sesuai
dengan kebutuhan beban.
1. Pengujian fungsi penstabil tegangan
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tingkat kestabilan
tegangan yang dikeluarkan oleh penstabil tegangan hasil perancangan.
Melalui pengujian ini diharapkan hasil kestabilan tegangan yang
dikeluarkan oleh penstabil tegangan pada saat dioperasikan.
Pengujian dilakukan dengan cara mengukur tegangan masuk dan
tegangan keluar dari alat pada beban yang berbeda-beda. Beban yang
digunakan antara lain peralatan dan mesin pada bengkel industri alat dan
mesin pertanian seperti gerinda, bor, dan las listrik.
2. Pengujian penstabil tegangan pada unit peningkat daya listrik
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui fungsi dari penstabil
tegangan hasil perancangan pada pemakaian unit peningkat daya listrik.
13
Melalui hasil pengujian ini diharapkan hasil kestabilan tegangan yang
dikeluarkan pada saat pengoperasian peralatan listrik.
Pengujian dilakukan dengan melakukan pengukuran tegangan yang
dihasilkan oleh peningkat daya listrik setelah menggunakan unit
penstabil tegangan hasil perancangan. Pengukuran tegangan ini akan
mengetahui keberhasilan perancangan dalam menjaga tegangan keluar
tetap stabil. Pengukuran dilakukan dengan melakukan pembebanan
dengan menggunakan peralatan yang terdapat di bengkel alat dan mesin
pertanian. Peralatan uji yang digunakan sebagai beban diantaranya:
mesin las, mesin bor, mesin gerinda, dan motor listrik.
3. Pengujian tegangan pada kerja maksimal peningkat daya listrik
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui tegangan yang
dikeluarkan oleh penstabil yang bekerja pada kemampuan maksimal
peningkat daya listrik.
Melalui pengujian ini akan didapatkan
kemampuan penstabil tegangan menjaga tegangan pada saat unit
peningkat daya listrik digunakan dengan beban maksimal.
Pengujian ini dilakukan dengan pengukuran tegangan yang
dikeluarkan alat dengan pembebanan terus-menerus. Untuk mengetahui
tegangan pada beban maksimal dilakukan pembebanan terhadap
peningkat daya sehingga terjadi turun daya pada MCB yang digunakan
untuk membatasi penggunaan daya listrik sebagai pendukung pengujian.
4. Pengujian pengaruh alat terhadap komponen beban yang digunakan
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemakaian
penstabil tegangan terhadap berbagai komponen yang digunakan pada
pengujian. Pengaruh dapat dilihat dari hasil pemasangan penstabil
terhadap unit peningkat daya yang dibandingan dengan spesifikasi
komponen beban seperti gerinda, bor, dan las listrik. Pengujian ini
dilakukan untuk mengurangi pengaruh negative dari alat yang dapat
berpotensi merukan atau mengurangi kemampuan kerja beban uji.
Berikut skema metode pengujian yang dilakukan untuk mengetahui
kinerja dan fungsi penstabil tegangan hasil perancangan pada Gambar 6.
14
Mulai
Energi listrik melalui kWhMeter
Mengukur arus dan tegangan
dengan multimeter
Energi listrik masuk unit peningkat
daya listrik
Energi listrik masuk unit
penstabil tegangan
Mengukur arus dan tegangan
dengan multimeter
Energi listrik melalui
kWh-Meter
Beban uji dioperasikan
Selesai
Gambar 6. Metode Pengujian
Pada Gambar 6 diatas dapat dilihat bagaimana rangkaian sistem
pengujian yang dilakukan. Penempatan beberapa peralatan uji dan beban
disesuaikan dengan kebutuhan hasil uji yang diinginkan. Setiap
pengujian dilakukan dengan berulang dan dalam waktu berkala untuk
mengetahui beberapa variable pendukung pengujian.
15
HASIL DAN PEMBAHASAN
Konstruksi Penstabil Tegangan Hasil Perancangan
1. Penstabil tegangan
Seperti pada hasil penelitian pendahuluan sebelumnya untuk pemakaian
beban mencapai 1800 Watt, terjadi penurunan tegangan yang sangat besar.
Penurunan tegangan yang terlalu besar akan mengurangi kemampuan kerja
peralatan listrik. Konstruksi peningkat tegangan (step up transformer) yang
dibuat pada penelitian ini digunakan untuk meningkatkan tegangan yang pada
awalnya mengalami penurunan. Bagian utama peningkat tegangan (step up
transformer) yaitu lilitan primer, lilitan sekunder, dan inti besi. Lilitan sekunder
ditentukan berdasarkan dengan kondisi tegangan terukur pada bengkel
pengaplikasian peningkat daya listrik. Tegangan pada bengkel terukur pada beban
tinggi adalah 190 Volt, sedangkan tegangan yang diharapkan adalah 220 Volt.
Sebagai penunjang kinerja alat, maka lilitan yang digunakan antara lain
dengan komposisi lilitan primer 1000 lilitan pada tegangan masuk 190 Volt dan
lilitan sekunder 1260 lilitan untuk tegangan keluar 240 Volt. Bahan utama yang
digunakan dalam pembuatan lilitan ini adalah bahan tembaga coating seperti
pembuatan step up secara umum. Pemakaian jenis tembaga ini karena pada
penginduksian elektromagnetik yang terjadi pada transformer akan menghasilkan
arus berputar. Arus yang berputar memiliki sirkuit yang kontinyu dan tidak
tersambung dengan arus berputar pada arah berlawanan.
Pemasangan step up transformer ini diletakkan pada penstabil tegangan,
sehingga menyatu dalam satu sistem. Penyatuan ini dilakukan dengan tujuan
untuk menjaga kinerja penstabil. Pemasangan kedua bagian ini seperti pada
Gambar 9. Peningkat tegangan ini disambungkan dengan menggunakan kabel
tembaga ukuran 0,6 in karena akan berhubungan dengan kerja tinggi sehingga
memakai kabel penyambung ukuran besar dan ukuran ini sesuai dengan beban
2000 Watt. Step up transformer akan menerima tegangan masukan dari
pembangkit sebesar ± 190 Volt dan akan dinaikkan sampai ± 240 Volt. Melalui
penggunaan persamaan perbandingan anatara lilitan primer dan sekunder maka
dapat ditentukan jumlah lilitan yang tepat.
a. Tegangan input yang masuk 190 Volt
b. Lilitan yang primer untuk tegangan input adalah 1000 lilitan
c. Tegangan output diinginkan 240 Volt, maka Vp/Vs = Np/Ns.
d. (190 Volt) / (240 Volt) = (1000 lilitan) / (Ns)
e. Maka Ns yang digunakan = 1260 lilitan (sebagai lilitan sekunder), Ns>Np
Perancangan transformer diatas akan diaplikasikan dalam satu rangkaian
penstabil tegangan. Transformer tersebut akan berada dalam dua jenis kumparan
yang dililitkan bertingkat dalam dua tingkat. Pada tingkat pertama atau pada
gulungan dalam berfungsi untuk menghasilkan output tegangan sedangkan pada
gulungan luar akan lebih berfungsi sebagai penyesuai kebutuhan tegangan. Dua
tingkatan transformer yang dirangkai dalam satu kumparan disebut dengan
variable transformer sehingga mampu menyesuaikan tegangan yang masuk untuk
menghasilkan tegangan keluar tetap stabil 220 V. Berikut adalah gambaran skema
gulungan yang dirancang pada Gambar 7.
16
Gambar 7. Skema gulungan pada variable transformer
Skema gulungan yang dijelaskan pada Gambar 7 diatas merupakan variable
transformer yang berfungsi sebagai penyambung motor servo yang menerima
reaksi perubahan tegangan dari sirkuit PCB Servo Motor Control (SMC). Pada
bagian gulungan luar terdapat reaksi fungsi step up dan step down dari
transformer, dimana pada setiap ujung reaksi terdapat saklar variabel. Saklar
variabel pada reaksi fungsi tersebut berfungsi sebagai pembatas kenaikan dan
penurunan tegangan yang dibatasi pada 220 V. Skema gulungan diatas bekerja
berdasarkan pada perintah yang diberikan oleh sirkuit PCB kontrol relay pada
motor servo yang terpasang pada bagian ujung gulungan. Berikut adalah skema
PCB SMC pada motor servo.
(a)
17
(b)
Gambar 8. Skema PCB Servo Motor Control (SMC). (a) sistem penyearah
gelombang AC-DC, (b) sistem kerja relay pergerakan motor servo
Seperti terlihat pada Gambar 8 sebagai skema PCB Servo Motor Control
(SMC) terdapat dua bagian utama yang akan berfungsi menggerakkan motor
servo berdasarkan pada input tegangan pada jaringan listrik AC. Pada bagian
pertama terdapat skema penyearah gelombang AC menjadi gelombang DC
sehingga mampu diterima oleh sistem kedua dengan baik. Sistem kedua terdapat
skema relay tegangan yang didapatkan pada input tegangan AC. Melalui
informasi tegangan tersebut maka sistem relay akan menggerakan motor servo
sesuai dengan kebutuhan sehingga menghasilkan tegangan stabil 220 V.
Berdasarkan dua skema diatas, skema PCB SMC dan skema gulungan maka akan
didapatkan rangkaian penstabil tegangan seperti pada Gambar 9 dibawah ini.
18
Gambar 9. Kumparan dan rangkaian PCB SMC pada Penstabil tegangan
2. Penambahan penstabil tegangan pada unit peningkat daya listrik
Pengaplikasian unit peningkat daya dalam pemakaian berbagi peralatan
listrik memiliki sifat dan karakteristik yang seimbang dengan jaringan dan
pembangkit listrik konvensional. Pada pemakaian jaringan listrik melalui
peningkat daya mengikuti persamaan standar kelistrikan P = V.I, dimana
perubahan daya pemakaian akan berbanding lurus dengan perubahan tegangan
dan atau arus pemakaian. Mengacu pada persamaan tersebut maka dapat dikatan
bahwa pada pemakaian daya besar untuk jaringan listrik akan terjadi penurunan
tegangan listrik. Perubahan tegangan dan arus yang terjadi secara tiba-tiba sering
tidak sesuai dan tidak dapat diterima oleh power supply pada peralatan kelistrikan.
Sebagai upaya, perlu kestabilan tegangan output yang masih dalam toleransi
kemampuan power supply.
Pemasangan unit penstabil tegangan pada jaringan pembangkit dalam
peningkat daya akan membantu dalam menjaga tegangan output tetap konstan.
Melalui tegangan keluar stabil pada 220 V maka tidak akan mengurangi kinerja
power supply pada peralatan listrik. Perancangan dilakukan dengan menggunakan
penstabil tegangan tipe relay karena penstabil tipe ini akan lebih mudah
digunakan untuk pemakaian beban yang cukup tinggi. Selain itu pemasangan
penstabil tipe relay yang mudah dan menyesuaikan dengan sistem peningkat daya
menjadi salah satu faktor penentu.
Penstabil tegangan digunakan untuk menjaga tegangan keluar atau terpakai
tetap sesuai dengan power supply dari peralatan listrik. Menggunakan penstabil
tegangan dengan tipe ini mampu bekerja pada daya maksimal 2000 W. Penstabil
ini mampu menjaga tegangan tetap stabil pada pemakaian beban dengan arus lebih
dari 9 A.
Pemasangan unit penstabil tegangan berada setelah penyaluran sistem
pembangkit sehingga secara utuh tidak mempengaruhi sistem pembangkit. Skema
pemasangan stavolt dapat dilihat pada Gambar 10 di bawah ini.
A1
V1
Peningkat
daya listrik
A2
V2
Penstabil
tegangan
A3
V3
Gambar 10. Diagram sistem pemasangan stabilizer voltage pada unit peningkat
daya listrik
19
A1 = Arus masuk dari listrik PLN
A2 = Arus keluar pembangkit
A3 = Arus keluar penstabil tegangan
V1 = Tegangan masuk dari listrik PLN
V2 = Tegangan keluar pembangkit
V3 = Tegangan keluar penstabil tegangan
Terlihat pada Gambar 10 dimana pemasangan penstabil tegangan berada
setelah unit peningkat daya listrik. Pemasangan ini akan menjadikan proses
pengeluaran dan pemasukan arus dan tegangan secara berkala dalam tiga tahapan.
Gambar 11. Jalur penginputan tegangan dan arus dari peningkat daya menuju
penstabil tegangan
Pada Gambar 11 diatas menunjukan jalur pengeluaran tegangan dan arus
menuju penstabil tegangan (A2,V2). Pada jalur ini energi listrik akan diteruskan
ke tiga buah penstabil tegangan. Pembagian tiga jalur pemakaian energi listrik
dengan menggunakan tiga buah MCB 10 A seperti pada Gambar 12, sehingga
pada setiap pemakaian beban memiliki pembatas MCB masing-masing.
Gambar 12. Pemasangan tiga buah MCB 10 A untuk pembagian energi listrik
yang akan digunakan
20
Gambar 13. Pemasangan penstabil tegangan dan unit peningkat daya listrik pada
bengkel
Pada Gambar 13 menunjukkan pemasangan penstabil tegangan pada unit
peningkat daya listrik, dimana pemasangan menggunakan tiga buat penstabil
tegangan untuk dapat memenuhi kebutuhan daya yang ada pada bengkel industri
alat dan mesin pertanian tersebut. Berdasarkan kondisi tersebut maka pemakaian
energi listrik melalui unit penstabil tegangan terbagi dalam tiga jalur pemakaian
sehingga tegangan yang dihasilkan pada setiap pemakaian lebih stabil.
Gambar 14. Penanaman tembaga kuningan sebagai ground pada jaringan
pemakaian energi listrik
Penanaman tembaga ground pada Gambar 14 berfungsi untuk membuang
tegangan liar yang mungkin dikeluarkan oleh unit penstabil tegangan atau unit
peningkat daya. Penanaman ground dilakukan di luar ruangan bengkel sehingga
tegangan yang keluar langsung dibuang di luar dan diterima oleh tanah.
21
Kinerja Penstabil Tegangan Hasil Perancangan
1. Pengujian fungsi penstabil hasil perancangan
Sebelum dilakukan pemasangan penstabil tegangan pada unit peningkat
daya listrik, perlu dilakukan pengujian fungsional terlebih dahulu. Hasil pengujian
penstabil tegangan dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Pengujian fungsi dari unit penstabil tegangan hasil perancangan
No
1
2
3
4
5
Beban
Gerinda tangan
Bor tangan
Gerinda duduk
Bor duduk
Las listrik
Tegangan (Volt)
Input
Output
192
221
192
221
192
220
192
220
192
220
Seperti terlihat pada tabel diatas bahwa penstabil tegangan hasil
perancangan telah berfungsi sesuai dengan perancangan. Pengujian menunjukkan
tegangan keluar yang dihasilkan oleh alat tetap stabil diatas 220 V dengan
pembebanan berbagai jenis alat dan mesin yang berada di bengkel industri alat
dan mesin pertanian. Bahan uji yang digunakan diantaranya gerinda, bor, dan las
listrik. Hasil pengujian yang menunjukkan nilai tegangan stabil pada 220-221 V
terjadi karena kerja dari penstabil tegangan hasil perancangan menaikkan
tegangan dan dijaga stabil pada tegangan 220 V.
2. Pengujian penstabil tegangan pada unit peningkat daya listrik
Tegangan keluar yang akan terpakai dalam pengoperasian unit peningkat
daya listrik sangat mempengaruhi kinerja dari unit alat. Hasil pengujian tingkat
keluaran tegangan dari unit peningkat daya setelah penambahan pemasangan
penstabil tegangan dapat dilihat pada Tabel 4 dan Gambar 16.
Tabel 4. Pengujian tegangan keluar penstabil tegangan pada pemasangan unit
peningkat daya listrik
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
Beban
Gerinda tangan (97.6 W)
Gerinda tangan + bor tangan (244 W)
Gerinda tangan + bor tangan + gerinda duduk (585.6 W)
Gerinda tangan + bor tangan + gerinda duduk + bor duduk
(976 W)
Bor tangan (146.4 W)
Bor tangan + gerinda duduk (488 W)
Bor tangan + gerinda duduk + bor duduk (878.4 W)
Gerinda duduk (341.6 W)
Gerinda duduk + bor duduk (732 W)
Las listrik (1830 W)
Tegangan(Volt)
Input
Output
192
222
192
222
192
222
192
221
192
192
192
192
192
192
221
221
222
222
222
221
22
Gambar 15. Hasil pengujian tegangan dari penstabil tegangan dengan MCM 4A
Hasil pengujian pada unit penstabil tegangan pada peningkat daya listrik
dengan menggunakan beban 450 W sampai pada beban 1800 W. Pengujian
menggunakan batas pemakaian MCB 4 A sehingga pemakaian maksimal terhadap
daya listrik PLN adalah 900 W. Peningkatan nilai tegangan terpakai pada
pengujian menunjukan nilai yang cukup tinggi, dimana pada beban awal 450 W
dapat meningkatkan tegangan dari 190 V menjadi 220 V. Peningkatan tegangan
yang dihasilkan terus stabil sampai pada penggunaan beban mencapai 1800 W.
Kondisi ini telah menjawab permasalahan awal pada unit peningkat daya listrik
sebelum dilakukan perbaikan dan modifikasi. Tegangan keluar dari unit
peningkat daya listrik hasil pengujian telah memenuhi standar toleransi penyalaan
power supply peralatan kelistrikan. Batas keluaran tegangan pada beban 450 W
sampai 1800 W sebesar 220 V – 221 V. Tegangan keluar ini masuk dalam
toleransi penyalaan power supply pada kisaran 220 V – 240 V.
Gambar 16. Pengujian tegangan dari penstabil tegangan pada beban 2000 W
23
Berdasarkan Gambar 16 terlihat bahwa pengujian penstabil tegangan hasil
perancangan telah bekerja dengan baik pada beban 2000 W. Pembebanan
dilakukan secara terus menerus sampai 20 menit untuk mengetahui daya tahan
penstabil tegangan hasil perancangan. Terlihat mulai dari menit ke-5 sampai menit
ke-20 tegangan yang dikeluarkan tetap stabil pada 220-221 V.
Gambar 17. Pengujian tegangan penstabil tegangan pada beban 3600 W
Berdasarkan pengujian penstabil tegangan hasil perancangan seperti terlihat
pada Gambar 17, terlihat bahwa pemakaian beban hingga 3600 W menghasilkan
tegangan yang masih stabil. Mulai dari menit ke-5 sampai menit ke-20 tegangan
terukur stabil pada 220-222 V. Pengujian ini dilakukan dengan pemasangan dua
unit penstabil tegangan pada unit peningkat daya, pemasangan dua unit karena
untuk satu stavol hanya mampu bekerja optimum pada beban 2000 W.
Gambar 18. Pengujian tegangan penstabil tegangan pada beban 6000 W
24
Pengujian kemampuan kerja penstabil tegangan hasil perancangan dilakukan
dengan beban yang lebih tinggi yakni pada beban mencapai 6000 W. Seperti
terlihat pada Gambar 18 hasil pengujian tegangan tetap stabil dengan keluaran
tegangan 220-221 V. Tegangan tetap stabil pada beban tinggi karena pada
pengujian menggunakan tiga unit penstabil tegangan untuk menjalankan beban
mencapai 6000 W. Hasil pengujian tetap stabil pada tegangan 220 V sampai pada
beban yang cukup tinggi dan dengan pengujian secara terus-menerus didapat
samapai pada menit ke-20 tegangan tetap stabil.
Gambar 19. Hasil pengujian tegangan dari penstabil tegangan dengan MCM 10 A
Hasil pengujian pada unit penstabil tegangan pada peningkat daya listrik
dengan menggunakan beban 1320 W sampai pada beban 7920 W. Pengujian
menggunakan batas pemakaian MCB 10 A. Gambar 19 terlihat peningkatan nilai
tegangan terpakai dalam pengujian yang cukup tinggi, dimana untuk beban awal
450 W dapat meningkatkan tegangan dari 192 V menjadi 221 V. Tegangan keluar
dari penstabil tegangan hasil pengujian telah memenuhi standar toleransi
penyalaan power supply peralatan kelistrikan. Batas keluaran tegangan pada
beban 1320 W sampai 8000 W sebesar 220 V – 222 V. Tegangan keluar ini
masuk dalam toleransi penyalaan power supply pada kisaran 220 V – 240 V.
3. Pengujian tegangan pada beban maksimal
Sebagai pengujian kemampuan kerja penstabil tegangan hasil perancangan
diperlukan hasil keluaran tegangan pada pembebanan maksimal. Pemberian beban
secara bertahap mulai dari 450 Watt, 900 Watt, 1300 Watt, 18000 Watt, dan
seterusnya sampai mengakibatkan penstabil tegangan pada unit peningkat daya
tidak mampu beroperasi lagi. Pengujian penstabil tegangan hingga pada beban
maksimal menggunakan pembatas MCM 10 A dan dikerjakan dengan
pembebanan menggunakan berbagai perlatan yang terdapat pada bengkel industri
alat dan mesin pertanian seperti gerinda, bor, dan las listrik. Hasil pengujian
dapat dijelaskan pada Tabel 5.
25
Tabel 5. Pengujian tegangan pada kemampuan maksimal pada MCB 10 A unit
peningkat daya listrik
Tegangan (Volt)
Beban pakai
Arus
(Watt)
(Ampere)
Input
Output
1
450
2.15
192
222
Beroperasi
2
900
4.14
191
222
Beroperasi
3
1300
6.17
191
221
Beroperasi
4
1800
8.19
190
221
Beroperasi
5
2700
12.32
191
220
Beroperasi
6
3545
16.12
191
220
Beroperasi
7
4400
20.01
190
220
Beroperasi
8
5326
24.21
192
220
Beroperasi
9
6715
30.52
190
220
Beroperasi
10
7964
36.20
191
220
Beroperasi
11
8700
39.56
191
220
Mati
No.
Keterangan
Hasil pengujian kemampuan maksimal unit penstabil tegangan pada
peningkat daya listrik menunjukkan hasil yang sangat baik. Melalui pengujian
secara terus menerus sampai pada kemampuan pemakaian unit peningkat daya
seperti pada tabel di atas. Hasil pengujian menunjukkan tegangan keluaran yang
dihasilkan oleh unit peningkat daya listrik setelah dilakukan pemasangan penstabil
tegangan tetap stabil pada 220 V bahkan sampai pada beban maksimal unit
peningkat daya. Pembebanan dilakukan terus menerus dengan menggunakan
berbagai peralatan yang terdapat di bengkel seperti gerinda, bor, dan las listrik.
Pengujian awal dengan menggunakan beban rendah 450 W sampai 1800 W
tegangan yang dihasilkan stabil pada 221-222 V dengan input sebelumnya 192190 V. Selanjutnya pada beban mulai dari 2700 W sampai 5000 W beban masih
stabil pada 220 V dengan input tegangan sebelumya 190-191 V. Pada
pembebanan diatas 8000 W menghasilkan tegangan stabil 220, kondisi ini tetap
terjadi karena penstabil tegangan yang digunakan masih memenuhi kriteria
kebutuhan beban yang digunakan.
4. Perbandingan sesudah dan sebelum pemasangan penstabil tegangan
Perbandingan kinerja antara unit peningkat daya listrik sebelum dan sesudah
pemasangan penstabil tegangan dapat dilihat pada Tabel 6. Perbandingan ini
disesuaikan dengan kondisi hasil pengujian unit peningkat daya listrik sebelum
dan sesudah pemasangan penstabil tegangan yang diaplikasikan pada bengkel
industri alat dan mesin pertanian di Desa Cibereum, Dramaga, Kab. Bogor.
Tabel 6. Perbandingan kinerja unit peningkat daya listrik sebelum dan setelah
pemasangan penstabil tegangan
26
No.
Kinerja
Sebelum Modifikasi
Setelah Modifikasi
1
Tegangan input
± 190 Volt
± 190 Volt
2
Tegangan output
± 180 Volt
± 221 Volt
3
Arus maksimal input
10.00 Ampere
10.00 Ampere
4
Arus maksimal output
39.50 Ampere
39.56 Ampere
5
Daya maksimal input
1900.00 Watt
1900.00 Watt
6
Daya maksimal output
7110.00 Watt
8703.20 Watt
5. Pengaruh pemakaian unit peningkat daya listrik terhadap perlatan listrik
Pengaruh pemakaian unit peningkat daya listrik terhadap unit beban terpakai
atau peralatan listrik setelah dioperasikan, tidak memiliki pengaruh yang cukup
besar terhadap kemampuan kerja unit beban tersebut. Berdasarkan spesifikasi
peralatan listrik yang digunakan pada pengujian didapatkan bahwa unit beban
akan tetap berfungsi dengan normal tanpa perubahan kapasitas dan kualitas kerja
jika tegangan listrik yang digunakan masih pada rentang 220-240 Volt. Melalui
penambahan unit penstabil tegangan telah membuktikan hasil tegangan yang
stabil dan sesuai dengan kebutuhan power supply dari peralatan listrik. Salah satu
faktor optimal peralatan listrik dapat bekerja dengan optimal jika digunakan pada
tegangan optimal yang dibutuhkan. Melalui pemasangan unit penstabil maka
peralatan listrik akan bekerja dengan baik.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Berdasarkan perancangan yang dilakukan bahwa bagian utama dari
penstabil tegangan yang dipasang pada peningkat daya antara lain variable
transformer, PCB Servo Motor Control (SMC), dan motor servo. Variable
27
transformer dirancang dengan dua sistem lilitan yakni lilitan luar dan lilitan
dalam. Lilitan dalam berfungsi untuk merespon tegangan masuk penstabil dan
lilitan luar bergerak menaikkan dan menurunkan tegangan keluar penstabil.
Gulungan dirancang dengan jumlah lilitan primer 1000 lilitan dan lilitan sekunder
1260 lilitan dengan menggunakan kabel tembaga 0.6 in. PCB SMC terdiri dari
sistem pengendali motor servo dan sistem penyearah gelombang AC menjadi
gelombang DC pada tegangan masuk. Sistem pengendali motor berjalan dengan
prinsip kerja relay dengan tegangan 12 Volt DC sedangkan penyearah gelombang
dengan menggunakan diode penyearah.
Berdasarkan pada hasil pengujian penstabil tegangan yang dipasang setelah
unit peningkat daya listrik didapatkan tegangan keluaran yang digunakan untuk
penyalaan power supply peralatan listrik tetap stabil pada tegangan 220-221 Volt.
Sebelum dilakukan modifikasi, tegangan keluar yang dihasilkan tidak stabil dan
kurang dari 200 Volt. Selain itu pada pembebanan maksimal tegangan yang
dikeluarkan penstabil tetap berada pada 220-222 Volt. Kondisi tegangan listrik
yang tidak stabil pada suatu bengkel industri akan mempengaruhi kemampuan alat
dan mesin kerja. Melalui pemakaian penstabil tegangan maka peralatan listrik
bekerja dengan optimal. Peralatan listrik yang terdapat di bengkel industri alat dan
mesin pertanian Desa Cibeureum Kabupaten Bogor merupakan jenis peralatan
listrik dengan power supply bertegangan 220 V, dengan ini hasil perancangan
penstabil tegangan yang dilakukan telah sesuai dengan kebutuhan tegangan
optimum penyalaan power supply peralatan listrik pada bengkel.
Saran
Perlu dilakukan perancangan lebih lanjut dari penstabil tegangan yang telah
rancang pada penelitian ini. Perbaikan perancangan perlu dilakukan dengan target
tegangan keluar tetap pada nilai 220 Volt, karena pada perancangan ini masih
didapatkan nilai tegangan yang berlebih yakni mencapai 222 Volt. Perbaikan
perancangan dapat dilakukan dengan memperbaiki sistem penggulungan pada
transformer.
DAFTAR PUSTAKA
BOPS-PLN JAWA BALI, 2010. Teori Dasar Listrik. http://bops.pln-jawabali.co.id/teoridasarlistrik01.pdf ( 15 Maret 2013).
Harsono, Suparlan, dan Triwahyudi S., 2006. Desain dan Uji Kinerja Mesin
Pemisah Lembaga Biji Jagung (Degerminator) Sistem Basah.
28
http://mekanisasi.litbang.deptan.go.id/desain dan uji kinerja mesin pemisah
lembaga biji jagung (degerminator) sistem basah.pdf (10 Maret 2013).
Jefri, 2012. Transformator Step Up Step Down. http://elektronika.undip.ac.id/
transformator-step-up-step-down.pdf (25 Maret 2013)
Muchlis, M., Permana, A.D., 2000. Proyeksi Kebutuhan Listrik PLN Tahun 2003
S.D 2020. http://oocities.org/markal-bppt/proyeksi kebutuhan listrik pln tahun
2003 s.d 2020.pdf (10 Maret 2013).
Nawawi, G., 2001. Pengenalan Alat dan Mesin Pertanian. http://mirror.kioss.
Undip.ac.id/ pertanian/ pengenalan alat dan mesin pertanian. pdf (10 Maret
2013).
Ramdhani, M., 2008. Rangkaian Listrik. Erlangga. Jakarta.
Rangkuti, P. A., 2011. Elektrifikasi Pertanian. IPB Press. Bogor.
Tim Pengajar Mata Kuliah Jurusan Teknik Pertanian IPB, 1998. Energi dan
Listrik Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Lampiran 1. Data pengukuran kerja penstabil tegangan pada pemakaian beban
listrik 450 Watt
t
(Menit)
A
(Amper)
Input Output
Tegangan
(Volt)
Input
Output
P
(Watt)
Input
Energi lisrik
terpakai (kWh)
Output Input
Output
29
0
-
-
-
1
1.98
1.99
224
237
443.52
471.63
2
2.12
2.12
223
235
472.76
498.20
3
2.13
2.13
222
236
472.86
502.68
4
2.14
2.13
224
236
479.36
502.68
5
2.12
2.13
222
238
470.64
506.94
6
2.13
2.12
224
236
477.12
500.32
7
2.13
2.11
223
236
474.99
497.96
8
2.15
2.13
223
236
479.45
502.68
9
2.16
2.15
223
236
481.68
507.40
10
2.18
2.17
222
237
483.96
514.29
11
2.12
2.16
222
237
470.64
511.92
12
2.2
2.15
222
237
488.4
509.55
13
2.24
2.18
223
235
499.52
512.30
14
2.2
2.17
222
237
488.4
514.29
15
2.2
2.16
222
237
488.4
511.92
16
2.16
2.15
222
236
479.52
507.40
17
2.16
2.16
224
237
483.84
511.92
18
2.15
2.14
222
237
477.3
507.18
19
2.16
2.13
223
238
481.68
506.94
20
2.18
2.15
222
238
483.96
511.70
0.04
0.04
0.08
0.08
0.12
0.12
0.16
0.16
Lampiran 2. Data pengukuran kerja penstabil tegangan pada pemakaian beban
listrik 900 Watt
t
(Menit)
A
(Amper)
Input
Output
Tegangan
(Volt)
Input
Output
P
(Watt)
Input
Output
Energi lisrik
terpakai (kWh)
Input
Output
30
0
1
3.98
4.13
223
236
887.54
974.68
2
3.97
4.02
223
237
885.31
952.74
3
3.99
4.07
222
236
885.78
960.52
4
3.98
4.01
224
235
891.52
942.35
5
3.98
3.98
223
237
887.54
943.26
6
3.97
4.14
224
236
889.28
977.04
7
3.98
4.17
224
236
891.52
984.12
8
3.97
4.1
223
235
885.31
963.50
9
3.99
4.18
223
236
889.77
986.48
10
3.99
4.24
222
237
885.78 1004.88
11
3.97
4.21
224
235
889.28
12
3.98
4.22
222
237
883.56 1000.14
13
3.97
4.15
223
235
885.31
975.25
14
3.99
4.17
223
236
889.77
984.12
15
3.98
4.2
222
237
883.56
995.40
16
3.97
4.13
222
236
881.34
974.68
17
3.98
4.12
224
235
891.52
968.20
18
3.97
4.17
222
237
881.34
988.29
19
3.99
4.14
224
236
893.76
977.04
20
3.98
4.16
222
236
883.56
981.76
0.08
0.08
0.16
0.18
0.24
0.28
0.32
0.37
989.35
Lampiran 3. Data pengukuran kerja penstabil tegangan pada pemakaian beban
listrik 1300 Watt
t
(Menit)
A
(Amper)
Input Output
Tegangan
(Volt)
Input Output
P
(Watt)
Input Output
Energi lisrik
terpakai (kWh)
Input
Output
31
0
1
3.97
6.16
222
234
881.34 1367.52
2
3.98
6.14
222
235
883.56 1363.08
3
3.97
6.15
224
234
889.28 1377.60
4
3.99
6.16
224
235
893.76 1379.84
5
3.98
6.15
223
235
887.54 1371.45
6
3.97
6.16
223
234
885.31 1373.68
7
3.98
6.17
224
235
891.52 1382.08
8
3.97
6.14
223
235
885.31 1369.22
9
3.99
6.18
222
233
885.78 1371.96
10
3.99
6.2
224
234
893.76 1388.80
11
3.97
6.17
224
235
889.28 1382.08
12
3.98
6.15
222
233
883.56 1365.30
13
3.97
6.15
223
235
885.31 1371.45
14
3.99
6.14
223
235
889.77 1369.22
15
3.98
6.1
222
234
883.56 1354.20
16
3.97
6.14
222
233
881.34 1363.08
17
3.98
6.17
224
235
891.52 1382.08
18
3.97
6.2
223
234
885.31 1382.60
19
3.99
6.23
222
235
885.78 1383.06
20
3.98
6.24
223
234
887.54 1391.52
0.08
0.12
0.16
0.24
0.24
0.36
0.32
0.48
Lampiran 4. Data pengukuran kerja penstabil tegangan pada pemakaian beban
listrik 1800 Watt
A
(Amper)
(Menit) Input Output
t
Tegangan
(Volt)
Input Output
P
(Watt)
Input
Output
Energi lisrik
terpakai (kWh)
Input
Output
32
0
1
3.98
8.2
223
234
887.54
1918.80
2
3.97
8.19
224
233
889.28
1908.27
3
3.99
8.21
223
234
889.77
1921.14
4
3.98
8.2
224
232
891.52
1902.40
5
3.97
8.23
223
233
885.31
1917.59
6
3.98
8.2
224
234
891.52
1918.80
7
3.97
8.18
223
234
885.31
1914.12
8
3.99
8.16
222
233
885.78
1901.28
9
3.98
8.17
223
233
887.54
1903.61
10
3.97
8.16
224
234
889.28
1909.44
11
3.98
8.18
223
232
887.54
1897.76
12
3.97
8.17
222
233
881.34
1903.61
13
3.99
8.19
223
232
889.77
1900.08
14
3.97
8.2
222
233
881.34
1910.60
15
3.98
8.2
223
234
887.54
1918.80
16
3.97
8.18
222
233
881.34
1905.94
17
3.99
8.21
223
233
889.77
1912.93
18
3.98
8.19
222
234
883.56
1916.46
19
3.99
8.2
223
232
889.77
1902.40
20
3.97
8.18
222
234
881.34
1914.12
0.08
0.16
0.16
0.32
0.24
0.46
0.32
0.63
Lampiran 5. Data pengukuran pemakaian beban listrik pada kWh-meter dengan
MCB pembatas 4A.
No.
1
Waktu
Arus (Ampere)
Tegangan (Volt)
Pemakaian (kWh)
(menit)
Input
Output
Input
Output
Input
Output
5
2.12
2.13
222
238
0.04
0.04
33
2
3
4
10
2.18
2.17
222
237
0.04
0.04
15
2.20
2.16
222
237
0.04
0.04
20
2.18
2.15
222
238
0.04
0.04
5
3.98
3.98
223
237
0.08
0.08
10
3.99
4.24
222
237
0.08
0.10
15
3.99
4.20
222
237
0.08
0.10
20
3.98
4.16
222
236
0.08
0.09
5
3.98
6.15
223
235
0.08
0.12
10
3.99
6.20
224
234
0.08
0.12
15
3.98
6.10
222
234
0.09
0.12
20
3.98
6.24
223
234
0.09
0.12
5
3.97
8.23
223
233
0.08
0.16
10
3.97
8.16
224
234
0.08
0.16
15
3.98
8.20
223
234
0.08
0.16
20
3.97
8.18
222
234
0.09
0.17
Lampiran 6. Data pengukuran tegangan terpakai dengan beban bertingkat pada
pembatas MCB 10 A
t (menit)
0
1
2
3
A (amper)
Input
Output
8.17
8.2
8.2
8.19
8.12
8.21
Tegangan (Volt)
Input
Output
190
221
191
222
192
221
P (watt)
Input
Output
1552.3
1566.2
1559.04
1812.20
1818.18
1814.41
34
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
2
3
8.1
8.11
8.08
8.05
8.03
8.01
7.99
7.9
7.95
7.92
8.1
8.11
8.08
8.05
8.03
8.1
8.11
9.76
9.67
9.8
9.82
9.8
9.78
9.67
9.85
9.8
9.78
9.67
9.82
9.67
9.8
9.84
9.82
9.8
9.86
9.78
9.67
9.67
9.85
9.8
8.2
8.23
8.2
8.18
8.16
8.17
8.16
8.18
8.17
8.19
8.2
8.2
8.18
8.21
8.19
8.2
8.18
16.04
16.03
16.07
16.05
16.01
16.09
16.13
16.09
16.11
16.13
16.15
16.13
16.19
16.14
16.11
16.13
16.19
16.14
16.11
16.13
30.23
32.03
31.06
190
192
192
191
192
190
193
193
190
193
190
192
192
193
190
192
192
190
191
192
190
192
192
191
193
190
193
190
192
192
193
190
192
192
191
193
190
190
192
192
223
221
221
220
221
220
220
220
221
220
220
221
221
220
220
221
220
221
223
221
221
222
221
223
221
221
220
221
221
220
221
220
220
220
221
220
221
221
222
221
1539
1557.12
1551.36
1537.55
1541.76
1521.9
1542.07
1524.7
1510.5
1528.56
1539
1557.12
1551.36
1553.65
1525.7
1555.2
1557.12
1854.4
1846.97
1881.6
1865.8
1881.6
1877.76
1846.97
1901.05
1862
1887.54
1837.3
1885.44
1856.64
1891.4
1869.6
1885.44
1881.6
1883.26
1887.54
1837.3
1837.3
1891.2
1881.6
1828.60
1818.83
1812.20
1799.60
1803.36
1797.40
1795.20
1799.60
1805.57
1801.80
1804.00
1812.20
1807.78
1806.20
1801.80
1812.20
1799.60
3544.84
3574.69
3551.47
3547.05
3554.22
3555.89
3596.99
3555.89
3560.31
3548.60
3569.15
3564.73
3561.80
3566.94
3544.20
3548.60
3561.80
3566.94
3544.20
3564.73
5743.70
6149.76
5963.52
35
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
9.82
9.85
9.86
9.67
9.85
9.8
9.85
9.78
9.67
9.85
9.8
9.78
9.67
9.67
9.85
9.8
9.84
32.21
31.06
32.21
32.67
32.43
31.76
32.49
32.26
31.76
32.46
31.76
32.46
30.99
31.6
32.21
32.15
32.22
191
193
190
193
190
192
192
193
192
191
193
190
192
192
193
192
193
223
221
221
220
221
221
220
221
221
223
220
221
221
220
221
221
221
1875.62
1901.05
1873.4
1866.31
1871.5
1881.6
1891.2
1887.54
1856.64
1881.35
1891.4
1858.2
1856.64
1856.64
1901.05
1881.6
1899.12
6152.11
5994.58
6119.90
6305.31
6161.70
6097.92
6238.08
6226.18
6097.92
6199.86
6129.68
6167.40
5950.08
6067.20
6216.53
6172.80
6218.46
Lampiran 7. Diagram tata letak pemasangan unit penstabil tegangan dan
peningkat daya listrik pada bengkel.
kWh-Meter
36
Lampiran 8. Dokumentasi pengujian penstabil tegangan hasil modifikasi
37
(a) Digital multitester untuk mengukur tegangan
(b) Digital tang ampere untung mengukur arus
(c) Beban uji berupa motor listrik AC sebagai bahan uji
RIWAYAT HIDUP
38
Nopri Suryanto, Lahir di Bangunrejo Kec. Bangunrejo
Kab. Lampung Tengah Provinsi Lampung pada tanggal
01 November 1990, putra pertama dari tiga bersaudara
dari pasangan Tamin dan Sudarsih. Penulis pernah
bersekolah di SDN 02 Bangunrejo Lampung Tengah dan
lulus pada tahun 2002. Penulis meneruskan
pendidikannya di SMPN 1 Bangunrejo dan lulus pada
tahun 2005. Penulis kemudian melanjutkan kembali
jenjang pendidikannya ke SMA Pelita Bangunrejo dalam
dua semester, penulis kemudian melanjutkan ke SMAN
1 Kalirejo Lampung Tengah dan lulus pada tahun 2009 serta pada tahun yang
sama penulis diterima di IPB dengan Mayor Teknik Pertanian, Departemen
Teknik Pertanian (sekarang bernama Departemen Teknik Mesin dan Biosistem)
Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif di berbagai bidang baik organisasi
kemahasiswaan, olahraga maupun kejuaraan penalaran pemikiran dibidang
teknologi tepat guna khususnya bidang pertanian. Di dalam organisasi pada tahun
2009-2010 penulis aktif di Dewan Perwakilan Mahasiswa Tingkat Persiapan
Bersama sebagai staf Komisi 3 Advokasi dan Sumber Daya Mahasiswa. Pada
tahun 2010-2011 aktif di Organisasi Mahasiswa Daerah Keluarga Mahasiswa
Lampung IPB sebagai Ketua Div. Sumber Daya Mahasiswa, sedangkan untuk
bidang olahraga penulis pernah manjadi kontingen dan menjuarai sepak bola dan
bola voli pada kejuaraan Olimpiade Mahasiswa IPB maupun pertandingan antar
Departemen. Meskipun dengan kesibukannya yang padat penulis tetap aktif
melakukan riset-riset dibidang perancangan teknologi tepat guna hal ini dapat
dilihat dengan banyaknya kejuaraan teknologi yang penulis pernah ikuti, pada
tahun 2011 penulis mendapatkan juara tiga pada Karya Ilmiah Mahasiswa
Nasional KSCSR Lampung, selanjutnya pada tahun 2012 penulis menjadi finalis
dan Juara Favorit Nasional pada Mandiri Yaoung Technopreneur Award 2011 dan
pada tahun 2012 penulis menyabet medali emas pada Pekan Ilmiah Mahasiswa
Nasional (PIMNAS XXV) di Yogyakarta kategori Penerapan Teknologi
selanjutanya pada tahun yang sama penulis mendapatkan juara 1 pada Tanoto
Student Research Award 2012. Selain itu penulis juga menjadi salah satu peserta
PIMNAS dengan 3 Judul Inovasi teknologi yang berbeda pada PIMNAS Ke-26 di
Mataram, NTB Tahun 2013.
Penulis juga kerap menjadi pembicara, pengisi seminar dan tutor pada
beberapa seminar di Institut Pertanian Bogor oleh Lembaga Kemahasiswaan pada
beberapa Himpunan Profesi. Penulis juga aktif menjadi assisten dosen pada
beberapa praktikum seperti matakuliah Teknik Mesin Budidaya Pertanian dan
Teknik Mesin Irigasi dan Drainase. Pada tahun 2012 penulis melakukan
praktikum lapangan dan kerja magang di PT. Agrowiyana Bakrie Sumatera
Plantations Unit Bisnis 1 Jambi. Sebagai salah satu syarat mendapatkan gelar
Sarjana Teknologi Pertanian, penulis menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Modifikasi Unit Peningkat Daya Listrik dengan Pemasangan Penstabil Tegangan
pada Aplikasi Industri Alat dan Mesin Pertanian”.
Download