jurusan teknik elektro program studi teknik listrik

advertisement
 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
2012
RANCANG BANGUN PENGENDALI BEBAN ELEKTRONIK GENERATOR INDUKSI
SPLIT
PHASE 250 W/220 V EKSITASI SENDIRI BERBASIS MIKROKONTROLER
BUILD AND DESIGN CONTROLLERS ELECTRONIC LOAD INDUCTION GENERATOR SPLIT
PHASE 250 W/220 V ALONE EXCITATION MICROCONTROLLER BASED
ABSTRAK
Agam Deska Purwanto (091321034)
Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Bandung
Jl. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga Kotak pos 6468 BDCD, Bandung
(022) 2012045
e-mail: [email protected]
untuk
Pembangkit
Tenaga
Mikrohidro (PLTMh).
Listrik
Motor Induksi Sebagai Generator (MISG)
adalah
motor induksi yang dapat
dioperasikan sebagai generator. Agar
motor induksi dapat digunakan sebagai
generator maka pada saat akan
beroperasi diperlukan arus eksitasi.
Untuk membangkitkan arus eksitasi pada
MISG yang akan bekerja dengan
penguatan
sendiri
maka
perlu
dipasangkan kapasitor yang besarnya
telah ditentukan atau ditetapkan.
Pengoperasian motor induksi sebagai
generator memiliki batasan dan sekaligus
sebagai kelemahan, yaitu generator
induksi tidak dapat memproduksi daya
reaktif dan tegangannya tidak konstan.
Beban yang dipasang dapat menyebabkan
perubahan
tegangan.
Untuk
mengendalikan besar nilai tegangan
dengan cara memasang kapasitor dengan
menetapkan nilainya. Pengaturan besar
nilai tegangan dilakukan secara otomatis
menggunakan mikrokontroler ATmega16
yang dilengkapi dengan sensor tegangan.
Keluaran generator yang diharapkan
yaitu dengan daya 250 W, tegangan 220 V
dan frekuensi 50 Hz.
Kata kunci: Motor Induksi, Generator
induksi, kapasitor, tegangan
1. PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Mesin induksi dapat dioperasikan sebagai
motor maupun sebagai generator. Motor
Induksi Sebagai Generator (MISG) biasanya
digunakan untuk mensuplai beban-beban
yang kecil. Di daerah-daerah terpencil yang
terdapat jaringan listrik, untuk mensuplai
energi listrik digunakan generator induksi
1
Pada pembuatan alat ini berlatar belakang
berdasarkan pengembangan alat sebelumnya
yang pernah dibuat dengan beroperasi pada
tegangan tiga fasa dengan motor yang
berbeda,
sedangkan
pada
alat
ini
menggunakan motor induksi split phase
dengan tegangan satu fasa.
Eksitasi generator induksi penguatan sendiri
diperoleh dari kapasitor yang dihubungkan
dengan terminal stator generator. Kapasitor
dihubungkan secara paralel dengan generator
. Kapasitor ini berfungsi sebagai pembangkit
daya reaktif untuk menghasilkan fluksi
magnetisasi di celah udara. Jadi tanpa
adanya daya reaktif untuk kebutuhan arus
eksitasi, kerja mesin induksi sebagai
generator tidak mungkin terlaksana.
Untuk memenuhi kebutuhan daya reaktif
dapat juga dengan menambahkan kapasitor
kompensasi untuk membantu kebutuhan
daya reaktif yang dibutuhkan oleh generator.
Oleh karena itu penulis akan menentukan
besarnya nilai kapasitor dengan cara
pengujian pada motor induksi sebagai
generator
dan
merancang
rangkaian
pengendali untuk menjaga kestabilan
tegangan keluaran dari generator induksi.
METODE PENELITIAN
a. Studi literatur
Studi
literatur
digunakan
untuk membangun dasar-dasar teori yang
diperlukan dalam penulisan laporan tugas
akhir, yang berhubungan dengan Motor
Induksi
Sebagai
Generator
(MISG),
pengaturan tegangan keluaran MISG, dan
hasil penelitian yang pernah dilakukan orang
lain.
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
2012
b. Penelitian
Penelitian
merupakan tahapan yang penting
bagi pengerjaan proyek akhir. Dalam tahap
ini dilakukan beberapa eksperimen untuk
mengubah motor induksi satu fasa menjadi
generator
induksi
satu
fasa
serta
mengendalikan
tegangan generator induksi
satu fasa.
2. LANDASAN TEORI
Prinsip Kerja Mesin Induksi
Kontruksi dan Prinsip Kerja Motor
Induksi Split Phase (Fasa Belah)
Konstruksi motor induksi satu fasa hampir
sama dengan konstruksi motor induksi tiga
fasa, yaitu terdiri dari dua bagian utama
yaitu stator dan rotor. Keduanya merupakan
rangkaian magnetik yang berbentuk silinder
dan simetris. Di antara rotor dan stator ini
terdapat celah udara yang sempit.
Gambar 1. Konstruksi Umum Motor Induksi
Satu Fasa
Kontruksi motor induksi fasa tunggal sama
dengan motor induksi tiga fasa jenis rotor
sangkar, kecuali kumparan statornya yang
hanya terdiri dari satu fasa. Pada motor fasa
belah, lilitan stator terdiri dari lilitan utama
(starting winding) dan lilitan bantu
(auxiliary winding) yang mempunyai saklar
sentrifugal.
Kontruksi motor fasa belah diperlihatkan
pada gambar 2.
(b)
Gambar 2. (a) Kontruksi motor fasa belah
(b)Rangkaian motor fasa belah
Stator merupakan bagian yang diam sebagai
rangka tempat kumparan stator yang
terpasang. Stator terdiri dari: inti stator,
kumparan stator, dan alur stator. Motor
induksi satu fasa dilengkapi dengan dua
kumparan stator yang dipasang terpisah,
yaitu kumparan utama (main winding) atau
sering disebut dengan kumparan berputar
dan kumparan bantu (auxiliary winding) atau
sering disebut dengan kumparan start.
Mode Motoring dan Generating
Mesin induksi dapat dioperasikan sebagai
motor maupun sebagai generator. Jika
dioperasikan sebagai motor, mesin induksi
harus dihubungkan dengan sumber tegangan
(jala-jala) dan akan bekerja pada slip lebih
besar dari nol sampai satu (0 < s <1).
Sedangkan jika mesin induksi dioperasikan
sebagai generator, maka mesin induksi akan
bekerja pada slip negatif (s < 0) atau dengan
kata lain kecepatan berputar rotor (Nr) lebih
besar dari kecepatan medan putar (Ns).
Karakteristik mesin induksi diperlihatkan
pada gambar 3.
Gambar 3. Kurva karakteristik mesin induksi
(Rheinisch, 2004)
(a)
Generator Induksi Satu Fasa
Pemodelan Generator Induksi Penguatan
Sendiri
Untuk mengoperasikan motor induksi
sebagai generator dibutuhkan daya mekanis
2
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
Hubungan arus dan tegangan pada mesin
induksi dapat dilihat pada vektor berikut.
Eg
φg
V1
φm
I
n
Im
ah
put
g
ara
sebagai penggerak mula yang akan memutar
rotor melebihi kecepatan sinkronnya.
Dengan kata lain, pada generator induksi slip
selalu dalam negatif. Hal ini dapat dilihat
dari persamaan berikut.
Ns − Nr
S=
Ns
S = Slip
Ns = Kecepatan stator
Nr = Kecepatan rotor
Jika Nr > Ns, maka harga S menjadi negatif.
Ar
Φ
Gambar 4. Diagram fasor hubungan
tegangan dan arus pada mesin induksi
(Fitzgerald, 1992)
Motor : arus mengikuti tegangan dengan
perbedaan fasa φm
Generator : menghasilkan tegangan Eg dan
arus Ig. Arus mendahului tegangan dengan
perbedaan fasa φg.
Generator induksi yang daya reaktif untuk
penguatannya berasal dari kapasitor penguat
(kapasitor eksitasi) disebut sebagai generator
induksi penguatan sendiri. Gambar 5
memperlihatkan penambahan kapasitor pada
generator induksi satu fasa.
Rangkaian ekuivalen generator induksi satu
fasa ditunjukkan pada gambar 5. Rangkaian
ini memperlihatkan kapasitor eksitasi yang
dihubungkan paralel dengan lilitan utama
dan beban.
IF R1m/F
IC
jX1m
IL
+
Vf
ZL
Z12
jXm
jX2
_
C
+
ZL
R1m/F
Vb
jX1m
_
R2
F-V
jX2
jXm
R2
F+V
Ib
Gambar 5. Rangkaian ekuivalen generator
induksi 1Ø (Y.H.A. Rahim, 1993)
3
Proses Penguatan
Induksi
Sendiri
2012
Generator
Untuk membangkitkan tegangan pada
terminal keluaran generator induksi maka
dibutuhkan daya reaktif sesuai dengan
kebutuhan daya reaktif mesin induksi
tersebut. Kebutuhan daya reaktif dapat
dipenuhi dengan memasang suatu unit
kapasitor pada terminal keluaran generator
induksi. Di mana kapasitor menarik daya
reaktif kapasitif (leading) atau dengan kata
lain kapasitor memberikan daya reaktif
induktif (lagging) pada mesin induksi. Kerja
kapasitor ini dapat dipandang sebagai suatu
sistem
penguat
(eksitasi),
sehingga
Generator Induksi juga dikenal dengan
sebutan Generator Induksi Penguatan Sendiri
(Self Excited of
Induction Generator)
(Devidriandi, 2003).
V
Xm
Xc
V3
V = Vc
V2
V1
I1
I2
I3
Im
Gambar 6. Pembangkitan tegangan pada
generator induksi penguatan sendiri
(Devidriandi, 2003)
Dengan menghubungkan kapasitor pada
terminal stator, akan terbentuk suatu
rangkaian tertutup yang menghasilkan
tegangan awal generator. Dengan adanya
tegangan awal tadi, pada rangkaian akan
mengalir arus. Arus yang megalir akibat
adanya
tegangan
tersebut
akan
menghasilkan arus di stator dan menambah
fluksi, sehingga pada stator akan terbangkit
tegangan sebesar V1. Tegangan V1 ini akan
mengakibatkan arus mengalir pada kapasitor
sebesar I1. Dengan adanya arus sebesar I1,
akan menambah jumlah fluksi di stator,
sehingga tegangan di stator menjadi V2.
Tegangan V2 akan mengalirkan arus di
kapasitor sebesar I2 yang menyebabkan
fluksi bertambah dan tegangan yang
dibangkitkan juga akan meningkat. Proses
ini
terjadi
hingga
mencapai
titik
keseimbangan V = Vc seperti ditunjukkan
pada gambar 7. Jika telah tercapai
keseimbangan tegangan, maka tidak terjadi
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
lagi penambahan fluksi atau pun tegangan
yang dibangkitkan.
Im
Vc
Vc
Xc
Gambar 7. Rangkaian resonansi tanpa beban
generator induksi penguat sendiri
(Fitzgerald, 1992)
Resonansi
frekuensi:
yang
f=
terjadi
mempunyai
1
2π L.XC
Dan kecepatan perputaran rotor tanpa beban
pada frekuensi tersebut adalah:
n=
Keterangan:
• L
=
• P
=
• n
=
• C
=
120.f
1
=
P
2π L.C
induktansi megnetisasi generator
jumlah kutub stator
putaran rotor
kondensator penguat
Nilai kapasitor yang dipasang sangat
berpengaruh pada terbangkit atau tidaknya
tegangan
keluaran
generator.
Untuk
membangkitkan tegangan pada generator
induksi, nilai kapasitor harus lebih besar dari
nilai kapasitor minimum yang diperlukan
untuk proses eksitasi. Untuk menentukan
nilai kapasitor eksitasi pada generator
induksi diasumsikan generator bekerja tanpa
beban. Rangkaian ekuivalen generator
induksi tanpa beban diperlihatkan pada
gambar 8.
jaX1
R1
I1
jaXm
E1
-j
Xc
a
2012
keluaran yang dihasilkan akan sebanding
dengan kecepatan putaran rotor (a = b).
Generator induksi akan membangkitkan
tegangan bila jumlah loop reaktansi tertutup
pada rangkaian ekuivalen gambar 8 sama
dengan nol, yang dirumuskan sebagai
berikut:
Xc
jaX 1 + JaXm − j
=0
a
Xc
= aX1 + aXm
a
Xc = a2 (X1 + Xm) = b2 (X1 + Xm)
1
C min =
2
ϖ .b (X 1 + Xm )
Dimana:
Cmin = nilai kapasitor eksitasi (μf)
ω
= 2.π.f
a = perbandingan frekuensi keluaran dengan
frekuensi dasar (p.u)
b = perbandingan antara kecepatan putaran
rotor dengan kecepatan putaran sinkron
yang disesuaikan dengan frekuensi dasar
(p.u)
X1 = nilai reaktansi stator (Ω)
Xm = nilai reaktansi magnetisasi (Ω)
Kecepatan dan Kapasitansi Generator
Induksi
Gambar 9 menunjukkan karakteristik
kecepatan putar pengoperasian motor
induksi pada frekuensi yang konstan.
Pengoperasian motor induksi terjadi dalam
keadaan stabil pada daerah kecepatan putar
yang ditandai dengan lengkungan. Pada
kecepatan sinkron sama sekali tidak terdapat
daya yang masuk.
VL-N
Gambar 9. Karakteristik torsi fungsi
kecepatan motor induksi (Fitzgerald, 1992)
Gambar 8. Rangkaian ekuivalen generator
tanpa beban (Fitzgerald, 1992)
Pada kondisi tanpa beban nilai slip hamper
mendekati nol (s ~ 0), sehingga frekuensi
4
Jika motor induksi diputar pada kecepatan
lebih besar dari kecepatan sinkron, kurva
momen putar menjadi terbalik seperti
ditunjukkan pada gambar 10. Di dalam
daerah yang stabil dari kurva ini, daya
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
listrik dibangkitkan dengan memanfaatkan
daya input mekanik dari penggerak mula.
Daya
Kecepatan (Nr)
Arus
Tegangan
Frekuensi
= 0,25 kW
= 1500 rpm
= 3,1 A
= 220 V
= 50 Hz
Pembuatan Program Pengendali
Start
SCAN PORT.A
YA
If Vadc > 4.5
PD5/OC1A 100 %
Gambar
10. Karakteristik torsi fungsi
kecepatan generator induksi (Fitzgerald,
1992)
2012
Selain itu, untuk membangkitkan tegangan
pada generator induksi diperlukan arus
eksitasi yang diperoleh dari kapasitor. Pada
tegangan yang konstan, nilai kapasitor
berbanding terbalik dengan kecepatan.
Seperti dijelaskan pada persamaan:
C=
C=
If Vadc <= 4
PD5/OC1A 80 %
YA
TIDAK
If Vadc <= 3.5
PD5/OC1A 70 %
YA
TIDAK
If Vadc <= 3
PD5/OC1A 60 %
YA
1
TIDAK
If Vadc <= 2.5
TIDAK
If Vadc <= 2
PD5/OC1A 40 %
2
Rangkaian
YA
TIDAK
PD5/OC1A 50 %
ϖ
Perancangan
Generator
If Vadc <= 4.5
PD5/OC1A 90 %
YA
1
2
ϖ .b (X 1 + Xm )
 Nr 
 (X1 + X m )
 Ns 
YA
TIDAK
YA
Pengendali
TIDAK
If Vadc <= 1.5
PD5/OC1A 30 %
YA
TIDAK
If Vadc <= 1
PD5/OC1A 20 %
YA
TIDAK
If Vadc <= 0.5
PD5/OC1A 10 %
Gambar 12. Flow chart program pengendali
Gambar 11. Skematik diagram pengendali
generator induksi satu fasa
Rangkaian pengendali generator induksi satu
fasa terdiri dari AVR mikrokontroler, sensor
tegangan, driver Optocoupler TLP250 dan
MOSFET.
Berdasarkan perancangan , maka spesifikasi
motor induksi split phase (fasa belah) yang
akan digunakan sebagai generator induksi
satu fasa adalah:
5
Dari gambar 3.7 dapat diketahui bahwa
langkah pemograman pengendali tegangan
yaitu:
a. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih besar dari 4.5 V maka PORT
D5/OC1A akan membuka sebesar 100%.
b. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih kecil sama dengan 4.5 V maka
PORT D5/OC1A akan membuka sebesar
90%.
c. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih kecil sama dengan 4 V maka PORT
D5/OC1A akan membuka sebesar 80%.
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
d. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang
masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih kecil sama dengan 3.5 V maka
PORT D5/OC1A akan membuka sebesar
70%.
e. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang
masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih kecil sama dengan 3 V maka PORT
D5/OC1A
akan membuka sebesar 60%.
f. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih kecil sama dengan 2.5 V maka
PORT D5/OC1A akan membuka sebesar
50%.
g. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih kecil sama dengan 2 V maka PORT
D5/OC1A
akan membuka sebesar 40%.
h. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih kecil sama dengan 1.5 V maka
PORT D5/OC1A akan membuka sebesar
30%.
i. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih kecil sama dengan 1 V maka PORT
D5/OC1A akan membuka sebesar 20%.
j. Jika tegangan DC dari sensor tegangan
yang masuk ke mikrokontroler bernilai
lebih kecil sama dengan 0.5 V maka
PORT D5/OC1A akan membuka sebesar
10%.
Perancangan Generator Induksi
Dalam perancangan generator induksi perlu
dilakukan beberapa percobaan untuk
menentukan parameter dan rangkaian
ekuivalen generator dengan melakukan
pengukuran resistansi stator, percobaan
beban nol dan percobaan hubung singkat.
Pengukuran Resistansi Stator (R1)
2012
Dari hasil percobaan diperoleh data sebagai
berikut:
• Vdc = 6.2 V
• Idc = 1,5 A
• Resistansi stator:
R1 =
Vdc
Idc
= 4,13 Ω
Percobaan Tanpa Beban
Gambar 14. Rangkaian percobaan motor
tanpa beban
Untuk pengujian motor tanpa beban dapat
dilakukan dengan cara sebagai berikut:
• Buat rangkaian seperti gambar 14.
• Atur tegangan sesuai nominal motor.
• Catat tegangan (V0), arus (I0) dan daya
(P0).
V0 = 210 V
I0 = 2,8 A
P0 = 20 W
Sehingga diperoleh
sebagai berikut:
hasil
perhitungan
• Impedansi tanpa beban
V
210
(Z0) = 0 = = 75 Ω
I0
2,8
• Resistansi beban nol
P
20
(R0) = 02 = 2 = 2,55 Ω
I0
2,8
• Reaktansi beban nol
(X0) = �𝑍0 2 − 𝑅0 2
= �752 − 2,552 = 74,95 Ω
Percobaan Hubung Singkat
Gambar 13. Rangkaian percobaan
pengukuran resistansi stator
Untuk percobaan nilai resistansi stator dapa
dilakukan dengan cara sebagai berikut:
• Buat rangkaian seperti pada gambar 13.
• Berikan tegangan DC.
• Catat tegangan (Vdc) dan arus (Idc)
6
Gambar 15. Rangkaian percobaan motor
hubung singkat
Untuk pengujian hubung singkat motor
dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut:
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
• Buat rangkaian percobaan seperti pada
gambar
15.
• Tahan rotor agar tidak berputar (atau
diusahakan putaran sangat lambat).
• Masukan tegangan sampai 15%-20%
nominal motor.
• Catat nilai arus (Ihs) dan daya (Phs) yang
terukur.
Vhs = 40 V
Ihs = 3,816 A
Phs = 25,3 W
3,816
3,816
Rugi inti diperoleh dari hasil percobaan
tanpa beban motor induksi. Dari hasil
percobaan diperoleh sebagai berikut:
V0 = 210 V
I0 = 2,8 A
P0 = 20 W
b) Resistansi tanpa beban:
P
20
R0 = 02 = 2 = 2,55 Ω
2,8
c) Reaktansi tanpa beban:
X0 = �𝑍0 2 − 𝑅0 2 = �752 − 2,552
= 74,95 Ω
d) Faktor daya tanpa beban:
P
20
Cosφ0 = 0 =
= 0,034
210.2,8
φ0 = 88,050
e) Reaktansi magnet:
Z
75
Xm = 0 =
= 75,75 Ω
f) Arus magnet:
Im = I0. Cosφ0 = 2,8 . 0.034 = 0,0952 A
= 95,2 mA
g) Rugi inti:
Pinti =
7
Z0
=
(220)2 .0.034
75
2
Penentuan Induktansi Magnit Rotor
Induktansi magnit diperoleh dari percobaan
tanpa beban. Dari percobaan tanpa beban
telah diketahui besar reaktansi magnit yaitu
sebesar 75,75 Ω. Sehingga nilai induktansi
magnet adalah sebagai berikut:
Xm
ϖ
=
75,75
2.π.f
=
75,75
2.π.50
= 0,24 H
Agar
generator
induksi
dapat
membangkitkan tegangan maka diperlukan
kapasitor. Nilai kapasitor yang dipasang
harus lebih besar dari nilai kapasitor
minimumyang diperlukan untuk proses
eksitasi. Besar nilai kapasitor yang
diperlukan adalah:
C > Cmin =
C>Cmin =
0,99
V0 2 .Cosφ0
2
Penentuan Nilai Kapasitansi Generator
2,8
Sinφ0
3,816
j) Reaktansi hubung singkat:
Xhs = �𝑍hs 2 − 𝑅hs 2 = �10,482 − 1,732
= 10,33 Ω
k) Reaktansi rotor:
X
10,33
X1 = X2 = hs =
= 5,165 Ω
L=
a) Impedansi tanpa beban:
V
210
Z0 = 0 = = 75 Ω
V0 .I0
3,816
Ihs
Penentuan Rugi Inti
I0
Vhs = 40 V
Ihs = 3,816 A
Phs = 25,3 W
Ihs
• Reaktansi hubung singkat
(Xhs) = �𝑍ℎ𝑠 2 − 𝑅ℎ𝑠 2
= �10,482 − 1,732 = 10,33 Ω
I0
Nilai resistansi dan reaktansi rotor diperoleh
dari hasil percobaan hubung singkat. Dari
hasil percobaan diperoleh data sebagai
berikut:
i) Resistansi hubung singkat:
P
25,3
Rhs = hs2 =
2 = 1,73 Ω
• Resistansi hubung singkat
P
25,3
(Rhs) = hs2 =
2 = 1,73 Ω
Ihs
Penentuan Nilai Resistansi dan Reaktansi
Rotor
h) Impedansi hubung singkat:
V
40
Zhs = hs =
= 10,48 Ω
• Impedansi hubung singkat
V
40
(Z hs) = hs =
= 10,48 Ω
Ihs
2012
= 21,94 W
=
=
1
ϖb2 .(X1 +Xm )
1
ϖb2 .(X1 +Xm )
1
1425 2
2.π.50.�
� .(5,165+75,75)
1500
1
314.(0,9).80,915
= 43,73 µF
= 45 µF
4. HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pengujian ini bertujuan untuk memperoleh
hasil yang diinginkan dari generator induksi
satu fasa dan mengamati karakteristik beban
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
dari sumber PLN tanpa beban konsumen,
karakteristik
generator induksi satu fasa saat
kondisi tanpa beban konsumen, serta
pengujian tiap sistem.
Pada pengujian beban dengan sumber dari
yang
masuk
ke
PLN saat
VDC
mikrokontroler berubah-ubah dari 0-5 V
sehingga
akan berpengaruh pada perubahan
besarnya VDC yang keluar dari rectifier ke
beban dan besarnya IDC yang mengalir pada
kaki drain seperti terlihat pada gambar 15.
Gambar 15. Karakteristik VDC = f (IDC)
kondisi saat VDC ke mikrokontroler dari
0-5 V
Pada pengujian beban dengan sumber dari
generator saat VDC yang masuk ke
mikrokontroler berubah-ubah dari 0-5 V
sehingga akan berpengaruh pada perubahan
besarnya VDC yang keluar dari rectifier ke
beban dan besarnya IDC yang mengalir pada
kaki drain seperti terlihat pada gambar 16.
2012
diperlukan untuk menghasilkan arus
eksitasi yaitu 43,73 µF meskipun dari
hasil
pengujian
kapasitor
yang
dibutuhkan adalah sebesar 57 µF untuk
menghasilkan arus eksitasi.
2. Dikarenakan alat ini tidak dapat
dioperasikan sesuai dengan tujuan yang
telah dibuat maka hanya dilakukan
pengujian tiap sistem rangkaian agar
diperoleh data pengujian dan analisa hasil
pengujian dan laporan ini dapat
terselesaikan.
Saran
Untuk pengembangan lebih lanjut penulis
memberikan saran:
1. Untuk ketetapan pengendalian, generator
akan tetap stabil jika dalam spesifikasi
pembuatan program pada mikrokontroler
lebih diperhitungkan dan teliti.
2. Penggunaan dummy load diharuskan
yang sesuai dengan spesifikasi generator
seperti water heater yang telah diatur
nilai R, I dan P nya.
DAFTAR PUSTAKA
Abdulkadir,
A.,
2002,
Kelayakan
Perusahaan Daerah Listrik Non PLN
untuk Mempercepat Usaha Elektrisasi
Pedesaan.
Amirullah,
M.,
2000,
Pengaruh
Pemasangan Kapasitor pada Untai
Belitan Stator terhadap Unjuk Kerja
Motor Induksi 3 Fasa Sangkar Tupai,
UGM, Yogyakarta.
Anthony, Z., 2001, Kinerja Pengoperasian
Motor Induksi 3 Fasa pada Sistem 1 Fasa
dengan Menggunakan Kapasitor, UGM,
Yogyakarta.
Gambar 16. Karakteristik VDC = f (IDC)
kondisi saat VDC ke mikrokontroler dari
0-5 V
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian yang telah
dilakukan, maka dapat disimpulkan:
1. Motor induksi satu fasa bisa diubah
menjadi generator induksi satu fasa,
dengan cara memutar motor di atas
putaran sinkron dan memberi arus
eksitasi. Arus eksitasi didapat dari
kapasitor. Kapasitor minimum yang
8
Berahim, H., 1997, Pengaruh Aspek Ratio
pada Perancangan Motor Induksi, UGM,
Yogyakarta.
Chapallaz, J. M., 1992,
Induksion Motor Used as
Deutsches Zentrum fur
technologien - GATEm
Germany.
Manual on
Generators,
Entwicklungs
Braunshweig,
Oktaufik, M., Abdullah, K., 2002,
Coorperation Opportunities to Promote
Renewable Energi-Role of IRES, majalah
Energi Edisi 17 (September – Nopember
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK
2002), Pusat
Yogyakarta.
Studi
Energi,
UGM,
Putra, I Ketut Perdana, Sasongko, Haryono.
[2004]: Penggunanan Kapasitor untuk
Perbaikan Unjuk Kerja Motor Induksi
Generator.
sebagai
http://i lib.ugm.ac.id/jurnal/download.php?dataId=6
460
Richardson, D. dan Caisse, A., 1996,
Rotating Electring Machinery and
Transformer Technology, Prentice Hall,
New Jersey, USA.
Theraja, B. L., 1994, A Text Book of
Electrical
Technology, Volume II: AC and
DC Machines, Nirja Contructions &
Development Co. Ltd. Ram Nagar, New
Delhi, India.
Tumiran, 2002, Kualitas Energi Listrik
Menyongsong
Pembahasan
RUU
Ketenagalistrikan, Majalah Energi, Edisi
16 (Juni – Agustus 2002), Pusat Studi Energi
UGM, Yogyakarta.
Zuhal, 1998, Dasar Teknik Tenaga Listrik
dan Elektronika Daya, PT. Gramedia,
Jakarta.
_____, Chapter I.pdf
http://repository.usu.ac.id/bitstream/1234567
89/30677/4/Chapter%20I.pdf
_____, motor induksi split phase sebagai
generator induksi satu fasa
http://journal.uii.ac.id/index.php/Teknoin/art
icle/viewFile/2154/1962
_____, makalah single phase motor
http://staff.ui.ac.id/internal/040603019/mater
ial/PaperSinglePhaseMotor.pdf
_____, motor induksi satu fasa
http://repository.usu.ac.id/bitstream/1234567
89/26659/3/Chapter%20II.pdf
_____, datasheet ATMega 16
http://www.wvshare.com/datasheet_html/AT
mega16-PDF.html
_____,Rancang bangun kontroler beban
PLTMH berbasis mikrokontroler
http://etd.ugm.ac.id/index.php?mod=peneliti
an_detail&sub=PenelitianDetail&act=view&
typ=html&buku_id=46162&obyek_id=4
9
2012
_____,Pemrograman
Mikrokontroler
Atmel AVR menggunakan BASCOMAVR | DSP & Embedded Electronics
http://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/20
11/02/ebook_mikrokontroler_bascom_avr/
_____,40HFR40 Datasheet pdf - 400V 40A
Std. Recovery Diode in a DO-203AB (DO5)package - International Rectifier
http://www.datasheetcatalog.com/datasheets
_pdf/4/0/H/F/40HFR40.shtml
_____,PWM Adalah | Pengertian PWM
http://www.sisilain.net/2011/11/pwmadalah-pengertian-pwm.html
Download