1 bab i pendahuluan

1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Generator induksi adalah salah satu jenis generator yang digunakan untuk
proses pembangkitan energi listrik. Dibandingkan dengan jenis generator sinkron,
generator induksi memiliki berbagai kelebihan diantaranya lebih simple, kokoh,
memiliki harga yang lebih murah, dan lebih mudah untuk proses perawatannya [1].
Walaupun pada pembangkitan skala besar generator induksi sudah sangat jarang
digunakan, namun pada pembangkitan skala kecil generator induksi tetap menjadi
pilihan terutama karena faktor ekonomi.
Ketika sebuah generator induksi bekerja secara terpisah dari grid atau
bekerja secara stand-alone, maka regulasi tegangan generator tersebut akan cukup
buruk. Oleh karena itu perlu adanya sebuah sistem kendali untuk menstabilkan nilai
tegangan generator agar tetap konstan saat terjadi perubahan beban. Mekanisme
penstabilan nilai tegangan generator dapat dilakukan salah satunya dengan cara
memutar generator pada kecepatan konstan dan menghubungkannya dengan
dummy load yang dapat diatur nilai dayanya. Sistem kendali akan mengatur apakah
daya akan dikirimkan menuju beban atau terserap oleh dummy load, sehingga
generator akan selalu memiliki keluaran daya yang konstan.
Peneliti akan merancang sebuah purwarupa kendali tegangan generator
induksi skala laboratorium. Purwarupa kendali tegangan tersebut adalah sebuah
penyeimbang daya antara beban dan dummy load. Ketika beban rendah maka daya
1
akan banyak terdisipasi oleh dummy load, sedangkan ketika beban tinggi maka daya
yang terdisipasi dummy load akan berkurang. Sehingga generator akan selalu
mengeluarkan daya yang konstan.
Hasil yang diperoleh dari penelitian ini adalah sebuah purwarupa kendali
tegangan generator induksi berupa pengendali daya pada dummy load berbasis
mikrokontroller. Sistem kerja dummy load ini mampu membuat tegangan generator
tetap stabil saat terjadi perubahan beban.
1.2
Rumusan Masalah
Permasalahan yang diangkat dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Bagaimana pengaruh perubahan beban terhadap nilai tegangan dan
frekuensi keluaran generator induksi 2 Hp pada Laboratorium Teknik
Tenaga Listrik Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada?
2.
Bagaimana perancangan purwarupa kendali tegangan pada generator
induksi skala laboratorium?
3.
Bagaimana proses kendali daya pada dummy load dalam menstabilkan
tegangan terminal generator induksi?
1.3
Batasan Masalah
Batasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1.
Simulasi pembebanan menggunakan beban step resistif 3 fase berupa
lampu yang tersusun secara wye.
2.
Penggerak utama generator induksi adalah sebuah motor induksi yang
2
dapat diatur nilai putarannya.
3.
Metode kendali tegangan pada generator induksi menggunakan dummy
load sebagai penyeimbang daya.
4.
Penyeimbangan daya pada dummy load dilakukan oleh mikrokontroller
jenis Nuvoton NuMicro Mini54 48 pin.
5.
Dummy load yang digunakan adalah berupa lampu pijar resistif 3 fase
terhubung wye.
6.
Nilai kapasitansi pada kapasitor bank yang terhubung paralel dengan
generator induksi memiliki nilai tetap yaitu sekitar 31 uF per kapasitor.
7.
Perlindungan terhadap ketidakseimbangan beban dan arus lebih yang
mungkin terjadi pada beban belum diterapkan pada purwarupa.
1.4
Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui pengaruh perubahan beban terhadap nilai tegangan dan
frekuensi keluaran generator induksi 2 Hp pada Laboratorium Teknik
Tenaga Listrik Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada.
2. Mengetahui perancangan purwarupa kendali tegangan pada generator
induksi skala laboratorium.
3. Mengetahui proses kendali daya pada dummy load dalam menstabilkan
tegangan terminal generator induksi.
3
1.5
Sistematika Penulisan
Penulisan laporan penelitian ini terdiri dari lima bab, antara lain:
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini berisi latar belakang penelitian, rumusan masalah,
batasan masalah dalam penelitian, tujuan penelitian dan
sistematika penulisan laporan.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
Bab ini berisi teori-teori mengenai generator induksi dan
mikrokontroller.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini berisi sumber data yang digunakan dalam penelitian,
alat dan bahan penelitian serta alur dan proses yang
dilakukan dalam penelitian.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi pembahasan hasil penelitian, yang meliputi
desain purwarupa kendali tegangan generator induksi berupa
sensor tegangan, zero crossing detector, sistem minimum
mikrokontroller, TRIAC, serta kondisi saat terpasang pada
generator.
BAB V
PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan akhir dan saran pada penelitian ini.
4