T1_612010023_BAB IV

BAB IV
PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil
pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja hasil
perancangan yang telah dibahas pada Bab III serta mengetahui tingkat keberhasilan setiap
spesifikasi yang telah diajukan. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian perbagian
maupun keseluruhan sistem.
4.1.
Pengujian Dimensi Mekanik Oscillating Water Column
Pengujian dimensi mekanik dilakukan untuk mengetahui ukuran panjang, lebar,
dan tinggi mekanik Oscillating Water Column. Dalam pengujian ini digunakan sebuah
meteran standar yang digunakan sebagai alat ukur.
Gambar 4.1. Pengujian panjang mekanik Oscillating Water Column.
41
Gambar 4.2. Pengujian lebar mekanik Oscillating Water Column.
Gambar 4.3. Pengujian tinggi mekanik Oscillating Water Column.
Dari hasil pengujian mekanik didapat dimensi mekanik Oscillating Water Column
yaitu panjang 72 cm, lebar 38 cm, dan tinggi 34 cm.
42
4.2.
Pengujian Keluaran Generator
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui keluaran generator murni sebelum
digabungkan dengan rangkaian lain.
Tabel 4.1 Keluaran Turbin terhadap beban
Beban (Ω)
22
100
1000
2000
4700
5600
Tegangan (V)
0.1
1.4
1.4
1.4
1.4
1.4
Arus (mA)
120
17
1.4
0.65
0.3
0.03
Arus (mA)
140
120
100
80
60
40
20
0
Arus (mA)
0,22
100
1000
2000
4700
5600
Gambar 4.4 Grafik arus terhadap beban.
Tegangan (V)
1,5
1
Tegangan (V)
0,5
0
0,22
100
1000 2000 4700 5600
Gambar 4.5 Grafik tegangan terhadap beban.
43
Terlihat pada Gambar 4.4 bahwa, semakin besar arus yang mengalir maka semakin
kecil hambatan sehingga sesuai dengan hukum ohm yaitu besar arus listrik yang mengalir
melalui sebuah penghantar selalu berbanding lurus dengan beda potensial dan berbanding
terbalik dengan hambatan. Jika dihitung secara teori arus yang mengalir pada beban 100 Ω
adalah 14 mA. Hal ini nilai arus yang dihasilkan mendekati sama dengan teori.
Terlihat pada Gambar 4.5 bahwa, tegangan mencapai nilai konstan saat beban 100 Ω
sehingga daya maksimum yang diperoleh sebesar 23.8 mW.
4.3.
Pengujian ADC pcDuino
Pengujian ADC pcDuino yang dilakukan meliputi pengujian ADC dengan nilai
tegangan pada multimeter dan konversi tegangan pada pcDuino dengan nilai tegangan
pada multimeter.
4.3.1
Pengujian ADC dengan Nilai Tegangan pada Multimeter
Pengujian ini dilakukan untuk melihat keluaran ADC pcDuino linear terhadap
perubahan nilai tegangan pada multimeter. Pengujian ini dilakukan dengan cara tegangan
yang masuk pada pin ADC pcDuino diparalel dengan multimeter dan data yang dihasilkan
ditampilkan ke layar.
Tabel 4.2 Keluaran pin ADC pcDuino dengan nilai tegangan multimeter
Tegangan
Multimeter ( V )
0
0.33
0.66
0.99
1.32
1.65
1.98
2.31
2.64
2.97
3.3
Nilai ADC
A3
A4
116
108
471
483
938
947
1366
1392
1846
1881
2315
2252
2693
2689
3297
3164
3599
3446
4062
3992
4095
4095
A2
123
461
954
1377
1834
2297
2710
3185
3650
4083
4095
44
A5
152
449
952
1401
1797
2279
2754
3248
3511
3948
4095
4500
4000
3500
3000
Nilai ADC A2
2500
Nilai ADC A3
2000
1500
Nilai ADC A4
1000
Nilai ADC A5
500
0
0
0,33 0,66 0,99 1,32 1,65 1,98 2,31 2,64 2,97 3,3
Gambar 4.6 Grafik Nilai ADC terhadap Nilai Tegangan Multimeter.
Terlihat pada Gambar 4.6 bahwa, 0 - 2.31VDC menunjukkan garis yang linear
namun pada saat tegangan 2.97 VDC hingga 3.3 VDC menyatakan bahwa garis tidak
linear sehingga mempengaruhi proses data selanjutnya.
Hal ini disebabkan oleh
sensitivitas dari ADC pcDuino yang berbeda-beda pada tiap titiknya.
4.3.2
Pengujian Konversi Tegangan pcDuino dengan Nilai Tegangan Multimeter
Pengujian ini dilakukan untuk melihat konversi tegangan pcDuino sama dengan
nilai tegangan multimeter. Pengujian ini dilakukan dengan cara data ADC pcDuino diolah
pada program menjadi satuan tegangan.
Tabel 4.3 Keluaran pin ADC pcDuino berupa tegangan dengan nilai tegangan multimeter
Tegangan
Multimeter ( V )
0
0.33
0.66
0.99
1.32
1.65
1.98
2.31
2.64
2.97
3.3
Konversi Tegangan ( V )
A2
A3
A4
0.022
0.018
0.015
0.38
0.4
0.42
0.753
0.749
0.751
1.118
1.115
1.123
1.475
1.48
1.503
1.85
1.87
1.798
2.104
2.1
2.092
2.552
2.57
2.547
2.934
2.92
2.889
3.299
3.3
3.295
3.299
3.3
3.3
45
A5
0.027
0.37
0.75
1.127
1.43
1.806
2.113
2.561
2.895
3.281
3.3
3,5
3
2,5
Konversi Tegangan ( V ) A2
2
Konversi Tegangan ( V ) A3
1,5
Konversi Tegangan ( V ) A4
1
Konversi Tegangan ( V ) A5
0,5
0
0
0,33 0,66 0,99 1,32 1,65 1,98 2,31 2,64 2,97 3,3
Gambar 4.7 Grafik ADC konversi Tegangan terhadap Nilai Tegangan Multimeter.
Terlihat pada Gambar 4.7 menunjukkan bahwa data konversi tegangan A2-A5
dengan nilai tegangan pada multimeter terjadi gap yang tidak sama. Gap yang terjadi
cukup besar sehingga mempengaruhi pengukuran digital menjadi tidak akurat. Supaya
pengukuran digital lebih baik, data grafik A2-A5 dikurangi 0.285. Setelah tahap
pengurangan tersebut data yang diperoleh masih ada selisih namun tidak besar sehingga
pengukuran digital ini mempunyai ralat sebesar ± 0.02 A.
4.4.
Pengujian Sensor ACS712
Pengujian ini dilakukan untuk melihat sensitivitas tiap sensor ACS712 dan konversi
arus sama dengan arus yang terbaca pada multimeter. Pengujian ini dilakukan dengan cara
output ACS712 dibandingkan dengan multimeter yang terpasang secara seri dengan
ACS712 yang terhubung dengan supply 12 VDC 10 A dengan beban yang bervariasi.
46
Tabel 4.4 Keluaran konversi arus ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5 dengan nilai arus
pada multimeter
Beban
Multimeter Arus ACS1 Arus ACS2 Arus ACS3 Arus ACS4 Arus ACS5
(Ω)
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
27
0,415
0,54125
0,50544
0,40994
0,44176
0,40992
33
0,356
0,47758
0,44176
0,35022
0,38208
0,35022
39
0,296
0,41788
0,38206
0,28655
0,3144
0,2935
68
0,164
0,27859
0,24277
0,15521
0,17909
0,15919
100
0,122
0,23481
0,19501
0,1143
0,14327
0,11143
120
0,101
0,21889
0,17909
0,09154
0,11939
0,09154
180
0,065
0,17571
0,14327
0,05572
0,0796
0,05174
820
0,015
0,12337
0,08756
0
0,03184
-0,00398
1200
0,01
0,11991
0,0796
-0,00398
0,02388
-0,00796
2200
0,006
0,11143
0,07562
-0,00796
0,0199
-0,01194
3300
0,003
0,10745
0,07164
-0,01194
0,01592
-0,01592
4700
0,002
0,10745
0,07104
-0,01592
0,01194
-0,0199
0,6
0,5
Multimeter (A)
0,4
Arus ACS1 (A)
0,3
Arus ACS2 (A)
Arus ACS3 (A)
0,2
Arus ACS4 (A)
0,1
Arus ACS5 (A)
0
-0,1
Gambar 4.8 Grafik Konversi Arus ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5 dengan Nilai
Arus pada Multimeter terhadap Beban Resistor yang Terpasang.
47
Terlihat pada Gambar 4.7 menunjukkan bahwa keluaran tiap sensor ACS712
memiliki sensitivitas yang berbeda-beda pada tiap titiknya sehingga diperlukan pengujian
ini untuk mengetahui perbedaan selisih pengukuran. Selisih pengukuran yang didapat pada
tiap sensor ACS akan diambil nilai rata-ratanya untuk memperkecil perbedaan nilai
tersebut. Nilai sensor ACS yang terbaca dipengaruhi oleh nilai ADC pcDuino yang kurang
akurat pada setiap titik sensitivitasnya sehingga diperlukan proses kalkulasi error
pengukuran dengan rerata selisihnya. Dengan pendekatan inilah akan didapatkan
pengukuran yang lebih akurat.
Tabel 4.5 Keluaran konversi arus ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5 dengan nilai arus
pada multimeter seletah pendekatan pengukuran
Beban
(Ω)
27
33
39
68
100
120
180
820
1200
2200
3300
4700
Multimeter Arus ACS1 Arus ACS2 Arus ACS3 Arus ACS4 Arus ACS5
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
(A)
0,415
0,427973
0,428785
0,42883
0,424421
0,421183
0,356
0,364303
0,365105
0,361163
0,364741
0,361483
0,296
0,304603
0,305405
0,297493
0,297061
0,304763
0,164
0,165313
0,166115
0,166153
0,161751
0,170453
0,122
0,121533
0,118355
0,125243
0,125931
0,122693
0,101
0,105613
0,102435
0,102483
0,102051
0,102803
0,065
0,062433
0,066615
0,066663
0,062261
0,063003
0,015
0,010093
0,010905
0,010943
0,014501
0,007283
0,01
0,006633
0,002945
0,006963
0,006541
0,003303
0,006
-0,00185
-0,00103
0,002983
0,002561
-0,00068
0,003
-0,00583
-0,00502
-0,001
-0,00142
-0,00466
0,002
-0,00583
-0,00561
-0,00498
-0,0054
-0,00864
48
0,5
0,45
0,4
0,35
Multimeter (A)
0,3
Arus ACS1 (A)
0,25
Arus ACS2 (A)
0,2
Arus ACS3 (A)
0,15
Arus ACS4 (A)
0,1
Arus ACS5 (A)
0,05
0
-0,05
Gambar 4.9 Grafik Konversi Arus ACS1, ACS2, ACS3, ACS4, ACS5 dengan Nilai
Arus pada Multimeter terhadap Beban Resistor yang Terpasang Setelah Pendekatan
Pengukuran.
Dengan adanya pendekatan pengukuran maka nilai pengukuran mendekati dengan
nilai pada multimeter. Pendekatan pengukuran ini memiliki nilai ralat sebesar ± 0.02 A
dengan prosentase ralat sebesar 0.4%.
4.5.
Pengujian Konverter Tegangan
Pengujian konverter tegangan meliputi pengujian konverter tegangan 5 VDC to 3.3
VDC dan pengujian konverter tegangan 12 VDC to 3.3 VDC.
4.5.1
Pengujian Konverter Tegangan 5 VDC to 3.3 VDC
Pengujian ini dilakukan untuk melihat tegangan output linear terhadap input.
Pengujian ini dilakukan dengan cara memberikan nilai tegangan pada input dengan
menggunakan supply dan output yang terukur pada multimeter.
49
Tabel 4.6 Keluaran konverter 5 VDC to 3.3 VDC terhadap input supply
Input Supply (V)
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
Output 5VDC to 3.3VDC (V)
0,306
0,712
1,03
1,352
1,662
2,015
2,315
2,646
2,998
3,317
Output 5VDC to 3.3VDC (V)
3,5
3
2,5
2
1,5
Output 5VDC to 3.3VDC (V)
1
0,5
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
Gambar 4.10 Grafik Keluaran konverter 5VDC to 3.3 VDC terhadap Input Supply.
Pada Gambar 4.10 grafik menunjukkan bahwa keluaran konverter 5VDC to
3.3VDC adalah linear terhadap input yang diberikan. Dengan konverter tegangan yang
linear seperti ini, memudahkan pemrosesan ke tahap selanjutnya untuk menghindari error
yang terjadi.
50
4.5.2
Pengujian Konverter Tegangan 12 VDC to 3.3 VDC
Pengujian ini dilakukan untuk melihat tegangan output linear terhadap input.
Pengujian ini dilakukan dengan cara memberikan nilai tegangan pada input dengan
menggunakan supply dan output yang terukur pada multimeter.
Tabel 4.7 Keluaran konverter 12 VDC to 3.3 VDC terhadap input supply
Input Supply (V) Output 12VDC to 3.3VDC (V)
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
9,5
10
10,5
11
11,5
12
0,136
0,271
0,404
0,544
0,678
0,817
0,952
1,079
1,22
1,362
1,495
1,624
1,762
1,905
2,018
2,162
2,304
2,448
2,576
2,718
2,85
2,988
3,121
3,28
51
Output 12VDC to 3.3VDC (V)
3,5
3
2,5
2
Output 12VDC to
3.3VDC (V)
1,5
1
0,5
11,5
10,5
9,5
8,5
7,5
6,5
5,5
4,5
3,5
2,5
1,5
0,5
0
Gambar 4.11 Grafik Keluaran konverter 12VDC to 3.3 VDC terhadap Input Supply.
Pada Gambar 4.11 menunjukkan bahwa keluaran konverter 12VDC to 3.3VDC
terhadap input yang diberikan adalah linear. Konverter tegangan yang linear memudahkan
untuk proses selanjutnya untuk menghindari terjadinya error pada pengukuran.
4.6.
Pengujian Keseluruhan Sistem
Pengujian kesuluruhan sistem merupakan pengujian lanjutan dari pengujian Sub
Bab sebelumnya. Pengujian ini dilakukan untuk melihat pengukuran tegangan dan arus
pada generator, supercapacitor, beban, alat pembuat gelombang (motor) dan mengukur
kecepatan turbin yang sesuai dengan spesifikasi perancangan dengan berbagai konfigurasi
PWM. Pengujian keseluruhan sistem meliputi pengujian keseluruhan sistem dengan PWM
cepat, pengujian keseluruhan sistem dengan PWM Sedang dan pengujuan keseluruhan
sistem dengan PWM Lambat. Hasil pengujian yang dilakukan secara detail terlampir pada
lampiran B.
4.6.1
Pengujian Keseluruhan Sistem dengan PWM Cepat
Pengujian keseluruhan sistem dengan PWM cepat dilakukan untuk melihat daya
energi listrik yang dihasilkan. Pengujian ini dilakukan dengan berbagai konfigurasi yaitu
kondisi Surut dengan beban, surut tanpa beban, pasang dengan beban dan pasang tanpa
beban. Pada skripsi ini kondisi pasang saat ketinggian air diatas 8 cm dan kondisi surut
ketinggian air diatas ± 1 cm dari kolom osilasi udara. Pengujian ini dilakukan dengan cara
melihat perubahan nilai tegangan dan arus setiap menitnya.
52
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
4
Tegangan (V) Beban
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.12 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut
tanpa Beban
Pengujian yang dilakukan ini, menghasilkan hasil tegangan seperti diatas, tegangan
boost, SC (supercapacitor), dan beban terjadi peningkatan tiap menitnya. Sedangkan,
tegangan generator tidak pasti terjadi peningkatan secara kontinyu terhadap waktu. Hal ini
disebabkan, tegangan generator bergantung pada tenaga angin akibat dari motor yang
bergerak sebagai pembuat gelombang buatan. Tegangan boost, SC dan beban terjadi
peningkatan secara kontinyu hingga tegangan mencapai 5 VDC. Hal ini terjadi karena
supercapacitor dalam kondisi pengisian. Tegangan motor selalu konstan mendekati 12VDC
karena supply yang mengalir adalah 12VDC.
3
2,5
2
Arus (A) Generator
Arus (A) Boost
1,5
Arus (A) SC
1
Arus (A) Beban
Arus (A) Motor
0,5
0
-0,5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.13 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut tanpa
Beban
53
Pada Gambar 4.13 adalah grafik arus keseluruhan sistem kondisi surut tanpa beban,
terlihat bahwa arus yang mengalir pada generator mengalami naik-turun yang tidak
menentu karena turbin yang bergerak tidak menentu konstan pada kecepatan tertentu. Arus
boost, SC dan Beban terlihat kecil dibanding arus pada generator. Ini terjadi karena pada
rangkaian boost terjadi penstabilan tegangan sehingga tegangan yang semula kecil namun
memiliki arus yang cukup besar, arus tersebut akan diubah menjadi nilai tegangan melalui
rangkaian boost tersebut. Arus motor mengalami naik-turun yang tidak menentu ini
dikarenakan oleh gerakan rotasi ke translasi ada gaya yang mendorong gerakan rotasi
translasi oleh gelombang air buatan dan juga oleh pengaruh motor yaitu memiliki beban
bersifat induktif.
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
Tegangan (V) Beban
4
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.14 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut
dengan Beban
Terlihat pada grafik diatas, tegangan pada boost, SC dan beban mengalami
peningkatan kemudian stabil pada tegangan ± 3VDC. Hal ini diakibatkan beban led 1watt
yang terpasang pada rangkaian.
54
2,5
2
Arus (A) Generator
1,5
Arus (A) Boost
1
Arus (A) SC
Arus (A) Beban
0,5
Arus (A) Motor
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-0,5
Gambar 4.15 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut dengan
Beban
Pada Gambar 4.15 arus yang mengalir pada beban led 1watt cukup kecil namun
masih ada perbedaan dibanding dengan arus yang mengalir pada Gambar 4.13. Perbedaan
arus yang terjadi dipengaruhi oleh beban led 1watt yang terpasang.
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
4
Tegangan (V) Beban
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.16 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang
tanpa Beban
Perbandingan grafik pada Gambar 4.16 dengan Gambar 4.12 terjadi perbedaan.
Peningkatan tegangan yang kontinyu secara waktu mengalami peningkatan yang lebih
kecil dibanding dengan kondisi surut tanpa beban. Pada Gambar 4.16, menit ke-8 tegangan
55
yang dihasilkan dibawah 4 VDC dan untuk menjadi 5 VDC membutuhkan waktu yang
lebih lama.
2,5
2
Arus (A) Generator
1,5
Arus (A) Boost
1
Arus (A) SC
Arus (A) Beban
0,5
Arus (A) Motor
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-0,5
Gambar 4.17 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang tanpa
Beban
Arus pada rangakaian sangat mempengaruhi tegangan. Tegangan pada kondisi
pasang tanpa beban menghasilkan arus yang lebih kecil daripada kondisi surut tanpa
beban. Putaran turbin juga mempengaruhi hasil dari arus yang mengalir.
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
4
Tegangan (V) Beban
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.18 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang
dengan Beban
Grafik pada Gambar 4.18 menunjukkan perbedaan dibanding dengan grafik pada
Gambar 4.14. Pada Gambar 4.14 menit ke-2 tegangan lebih dari 2VDC sedangkan pada
56
Gambar 4.18 menit ke-4 tegangan menjadi 2VDC. Dengan mengetahui perbedaan seperti
ini, kondisi pasang tanpa beban lebih kecil nilai tegangan dan perubahan terhadap waktu.
2,5
2
Arus (A) Generator
1,5
Arus (A) Boost
1
Arus (A) SC
Arus (A) Beban
0,5
Arus (A) Motor
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-0,5
Gambar 4.19 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang
dengan Beban
Arus memiliki peranan penting pada setiap rangkaian. Arus pada kondisi pasang
dengan beban lebih kecil daripada kondisi surut dengan beban. Dilihat dari hasil data yang
diperoleh, kondisi surut dan pasang dengan beban maupun tanpa beban mempengaruhi
daya listrik yang dihasilkan. Kondisi surut menghasilkan daya listrik jauh lebih besar
daripada kondisi pasang.
4.6.2
Pengujian Keseluruhan Sistem dengan PWM Sedang
Pengujian keseluruhan sistem dengan PWM Sedang dilakukan untuk melihat daya
energi listrik yang dihasilkan.
57
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
Tegangan (V) SC
6
Tegangan (V) Beban
4
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.20 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut
tanpa Beban
Pada Gambar 4.20 terlihat bahwa menit ke-8 tegangan belum mencapai 5VDC.
Untuk mencapai nilai tegangan 5VDC dibutuhkan waktu yang lebih lama dibanding PWM
cepat kondisi surut tanpa beban. Semakin besar PWM yang diberikan maka akan semakin
besar keluaran tegangan generator maupun boost, SC dan beban. Faktor-faktor yang
mempengaruhi hasil keluaran tegangan boost, SC dan beban adalah tegangan yang
dihasilkan oleh generator semakin besar maka keluaran tegangan tersebut akan semakin
besar dan semakin cepat peningkatan tegangan terhadap waktu. Terlihat pada grafik
tersebut bahwa tegangan yang dihasilkan generator lebih kecil daripada tegangan yang
dihasilkan generator saat PWM cepat pada kondisi pasang tanpa beban.
58
2,5
2
Arus (A) Generator
1,5
Arus (A) Boost
1
Arus (A) SC
Arus (A) Beban
0,5
Arus (A) Motor
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
-0,5
Gambar 4.21 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut tanpa
Beban
Pada Gambar 4.21 Arus motor dibawah 2A DC oleh pengaruh PWM yang
diberikan dalam kategori sedang. Nilai rerata arus generator saat kondisi surut tanpa beban
lebih kecil daripada saat PWM cepat kondisi pasang tanpa beban.
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
Tegangan (V) Beban
4
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.22 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut
dengan Beban
59
2,5
2
Arus (A) Generator
1,5
Arus (A) Boost
1
Arus (A) SC
Arus (A) Beban
0,5
Arus (A) Motor
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-0,5
Gambar 4.23 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut dengan
Beban
Pada Gambar 4.22 terlihat bahwa saat menit ke-4 nilai tegangan telah melampaui
2VDC sedangkan kondisi tanpa beban belum mencapai 2 VDC. Hal ini disebabkan oleh
pemasangan beban led 1watt. Pada Gambar 4.23 Grafik arus motor dibawah 2 A DC
karena pengaruh nilai PWM yang diberikan adalah kategori sedang. Arus yang dihasilkan
pada generator adalah lebih kecil daripada saat PWM cepat kondisi surut dengan beban
maupun tanpa beban. Hal ini mengakibatkan PWM berpengaruh pada nilai keluaran dari
generator.
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
Tegangan (V) Beban
4
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.24 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang
tanpa Beban
60
2
1,5
Arus (A) Generator
1
Arus (A) Boost
Arus (A) SC
Arus (A) Beban
0,5
Arus (A) Motor
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-0,5
Gambar 4.25 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang tanpa
Beban
Pengujian ini dilakukan dengan nilai awal dengan diatas ± 1VDC. Terlihat pada
grafik tersebut bahwa peningkatan tegangan masih terjadi namun peningkatannya tidak
terlalu jauh tiap menitnya. Hal ini disebabkan karena sumber tenaga yang diterima oleh
turbin tidak sebesar kondisi surut. Dibanding dengan kondisi surut dengan beban maupun
tanpa beban, peningkatan tegangan terhadap waktu jauh lebih cepat daripada kondisi
pasang ini.
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
Tegangan (V) Beban
4
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.26 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang
dengan Beban
61
2
1,5
Arus (A) Generator
1
Arus (A) Boost
Arus (A) SC
Arus (A) Beban
0,5
Arus (A) Motor
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
-0,5
Gambar 4.27 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang
dengan Beban
Pengujian ini dilakukan dengan nilai awal 2.8 VDC agar dapat melihat perubahan
yang terlalu kecil. Pada Gambar 4.26 seperti tidak ada perubahan peningkatan secara
signifikan. Hal ini dipengaruhi oleh beban yang terpasang sehingga arus yang mengalir
lebih besar pada beban dan mengakibatkan tegangan semakin menurun perlahan-lahan
karena input dan output yang tidak seimbang.
4.6.3
Pengujian Keseluruhan Sistem dengan PWM Lambat
Pengujian keseluruhan sistem dengan PWM Lambat dilakukan untuk melihat daya
energi listrik yang dihasilkan.
62
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
Tegangan (V) Beban
4
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.28 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut
tanpa Beban
1,8
1,6
1,4
1,2
Arus (A) Generator
1
Arus (A) Boost
0,8
Arus (A) SC
0,6
Arus (A) Beban
0,4
Arus (A) Motor
0,2
0
-0,2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.29 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut tanpa
Beban
Hasil pengujian terlihat pada grafik Gambar 4.28 dan 4.29, semakin kecil PWM
yang diberikan maka semakin kecil tegangan generator yang dihasilkan sebagai input
boost. Peningkatan tegangan keluaran pada boost, SC, dan beban terhadap waktu terlihat
sangat lambat. Arus pada motor juga terlihat pada Gambar 4.29 menunjukkan nilai arus ±
1.5 A DC, akibat dari PWM yang diberikan adalah kategori lambat.
63
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
Tegangan (V) Beban
4
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.30 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut
dengan Beban
2
1,8
1,6
1,4
Arus (A) Generator
1,2
Arus (A) Boost
1
Arus (A) SC
0,8
Arus (A) Beban
0,6
Arus (A) Motor
0,4
0,2
0
-0,2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.31 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Surut dengan
Beban
Terlihat pada Gambar 4.30 perubahan yang terjadi sangat lambat daripada
konfigurasi yang lainnya. Untuk menghasilkan keluaran boost, SC dan beban 5VDC
membutuhkan waktu yang sangat lama. Dalam hal ini PWM yang diberikan sangat
berpengaruh kepada keluaran generator maupun yang lainnya. Semakin besar PWM yang
diberikan maka akan semakin besar keluaran yang dihasilkan.
64
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
Tegangan (V) Beban
4
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.32 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang
tanpa Beban
1,8
1,6
1,4
1,2
Arus (A) Generator
1
Arus (A) Boost
0,8
Arus (A) SC
0,6
Arus (A) Beban
0,4
Arus (A) Motor
0,2
0
-0,2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.33 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang tanpa
Beban
65
14
12
10
Tegangan (V) Generator
8
Tegangan (V) Boost
6
Tegangan (V) SC
Tegangan (V) Beban
4
Tegangan (V) Motor
2
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.34 Grafik Tegangan Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang
dengan Beban
1,8
1,6
1,4
1,2
Arus (A) Generator
1
Arus (A) Boost
0,8
Arus (A) SC
0,6
Arus (A) Beban
0,4
Arus (A) Motor
0,2
0
-0,2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Gambar 4.35 Grafik Arus Keseluruhan Sistem Selama 8 menit Kondisi Pasang
dengan Beban
Pada konfigurasi ini PWM lambat, kondisi pasang dengan beban maupun tanpa
beban tidak menghasilkan daya listrik untuk pengisian supercapacitor maupun
menyalakan beban led 1 watt. Daya listrik yang dihasilkan adalah mendekati nol.
66