1bab i pendahuluan

1BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Tak dapat dipungkiri bahwa sumber energi fosil kini semakin menipis.
Pengunaan energi terbarukan atau renewable energy sebagai sumber energi
alternatif semakin digalakan untuk mengurangi ketergantungan terhadap sumber
energi fosil. Sumber energi terbarukan yang dapat dikembangkan menjadi
pembangkit listrik antara lain: angin, air, surya, biogas, dan panas bumi.
Pada umumnya pusat pusat listrik yang memanfaatkan energi terbarukan
menggunakan jenis mesin induksi. Mesin induksi banyak digunakan karena harga
yang relatif murah, pemeliharaan mudah dan banyak ditemukan di pasaran. Tetapi
generator induksi memiliki kekurangan yaitu nilai regulasi tegangan terhadap
perubahan beban yang buruk. Dalam operasi pembangkitan generator induksi
membutuhkan kapasitor yang dipasang paralel sebagai penyuplai daya reaktif.
Tegangan yang dibangkitkan generator induksi dipengaruhi oleh daya beban
yang disuplai. Semakin besar daya beban yang disuplai maka tegangannya akan
semakin turun. Untuk mengendalikan tegangan pada sisi generator dan sisi beban,
maka diperlukan alat yang mampu mengendalikan tegangan keduanya. MERS
merupakan singkatan dari Magnetic Energy Recovery Switch. Pada penelitian ini
diharapkan MERS dapat menginjeksikan tegangan variabel sehingga dapat
mengontrol tegangan di sisi generator maupun sisi beban.
1
2
Prinsip kerja dari MERS adalah dengan menyerap dan melepaskan kembali
energi magnetic yang disimpan dalam kapasitor. Saklar semikonduktor dalam hal
ini yaitu MOSFET yang terangkai secara h-bridge dapat mengontrol pengisian dan
pembuangan pada kapasitor yaitu dengan cara megatur sudut penyulutan
pengaktifan saklar tersebut sehingga nilai kapasitansi dapat berubah-ubah atau
dengan kata lain kapasitor tersebut seperti variable capacitor. Karena nilai
kapasitansinya dapat berubah ubah, maka tegangan kapasitor juga dapat berubah
ubah. Pengaturan tegangan pada MERS ini diharapkan mampu untuk
mengendalikan tegangan pada sisi generator ataupun beban.
Penelitian ini dilakukan dengan membuat hardware MERS 3 fase dan
diaplikasikan
pada
operasi
pembangkitan
generator
induksi.
Dalam
pemasangannya, MERS dirangkai seri terhadap beban. Penelitian ini dilakukan
dengan cara melihat tegangan pada sumber ataupun beban sebelum dan setelah
dipasang MERS. Selain itu pada penelitian ini dilihat juga karakteristik yang
dihasilkan MERS.
1.2
Perumusan Masalah
Pada penelitian ini dilakukan perancangan MERS sebagai pengendali
tegangan pada sisi sumber ataupun sisi beban terhadap perubahan beban. MERS
yang dirancang berbasis mikrokontroler ATmega8. Pada penerapannya MERS
dirangkai secara seri terhadap beban. Pengaruh pemasangan MERS meliputi:
tegangan terminal generator, tegangan terminal pada beban, arus yang mengalir di
sistem, dan daya yang disuplai generator.
3
1.3
Batasan Masalah
Batasan masalah diperlukan untuk menghindari agar penelitian tidak terlalu
meluas. Adapun batasan masalah dari penelitian ini adalah:
1. Perancangan MERS berbasis mikrokontroler Atmega8.
2. MERS dirangkai seri pada generator induksi 3 fase yang beroperasi stand alone.
3. Generator induksi yang diuji berkapasitas 1.5 KW.
4. Pembangkitan tegangan generator induksi dilakukan dengan cara meng-couple
generator induksi dengan motor DC.
5. Kemampuan arus maksimum motor DC sebesar 5A.
6. Beban yang digunakan berupa lampu pijar Philips berdaya 100W dan load
induktor bank yang sudah tersedia di laboratorium.
1.4
Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui mekanisme operasi pembangkitan tegangan pada generator
induksi.
2. Mengetahui pengaruh perubahan beban terhadap tegangan terminal generator.
3. Merancang dan membuat MERS.
4. Mengetahui karakteristik operasi MERS dari sisi hardware.
5. Mengaplikasikan MERS pada generator induksi 3 fase.
6. Melihat karakteristik tegangan pada sisi sumber dan beban setelah dipasang
MERS.
4
1.5
Sistematika Penulisan
Penulisan naskah penelitian ini tersusun secara sistematis ke dalam lima bab,
yaitu :
Bab pertama berisi tentang pendahuluan yang membahas tentang belakang
penelitian, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian dan sistematika
penulisan.
Bab kedua berisi tentang dasar teori. Pada bagian ini dipaparkan teori-teori
yang terkait dengan penelitian ini, yakni: generator induksi, MERS meliputi,
mikrokontroler AVR ATmega32, dan rangkaian penggerak.
Bab ketiga berisi tentang alat dan bahan yang digunakan, proses dilakukannya
penelitian, perancangan sistem baik hardware maupun software dan setup
penelitian dijelaskan pada bab ketiga.
Bab keempat berisi tentang hasil dan pembahasan dari data yang diperoleh.,
yakni pembahasan mengenai hasil pengujian terhadap karakteristik MERS dan
pengaruhnya pada pengendalian tegangan generator induksi.
Bab yang terakhir adalah penutup. Bagian ini berisi kesimpulan dari
penelitian yang telah dilakukan dan saran-saran untuk pengembangan sistem ke
depannya.