ANALISA TEGANGAN KAPASITOR PADA KONVETER C-DUMP …repository.unika.ac.id/19527/1/14.F1.0003 KHO...

ANALISA TEGANGAN KAPASITOR PADA

KONVETER C-DUMP UNTUK PENGGERAK

SWITCHED RELUCTANCE MOTOR

LAPORAN TUGAS AKHIR

Oleh :

KHO LUKAS BUDI SETIAWAN

14.F1.0003

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

2019

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan Tugas Akhir dengan judul ANALISA TEGANGAN KAPASITOR

PADA KONVETER C-DUMP UNTUK PENGGERAK SWITCHED

RELUCTANCE MOTOR diajukan untuk memenuhi sebagian dari persyaratan

dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro pada Program Studi Teknik

Elektro di Fakultas Teknik Universitas Katolik Soegijapranata Semarang.

Laporan Tugas Akhir ini disetujui pada tanggal .... Januari 2019.

Semarang, .... Januari 2019

Menyetujui,

Pembimbing Koordinator Tugas Akhir

Prof. Dr. Ir. Ign. Slamet Riyadi, MT.

058.1.1992.110

Prof. Dr. Ir. Ign. Slamet Riyadi, MT.

058.1.1992.110

Mengetahui,

Dekan Fakultas Teknik Ketua Progdi Teknik Elektro

Dr. Ir. Djoko Suwarno, MSi

058.1.1988.032

Leonardus Heru Pratomo, ST.,MT

058.1.1994.050

iii

PERNYATAAN

KEASLIAN LAPORAN TUGAS AKHIR (SKRIPSI)

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam tugas akhir yang berjudul

ANALISA TEGANGAN KAPASITOR PADA KONVETER C-DUMP

UNTUK PENGGERAK SWITCHED RELUCTANCE MOTOR ini tidak

terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu

Perguruan Tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya

atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang

secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila di kemudian hari ternyata terbukti bahwa tugas akhir ini sebagian

atau seluruhnya merupakan hasil plagiasi, maka saya rela untuk dibatalkan,

dengan segala akibat hukumannya sesuai peraturan yang berlaku pada Universitas

Katolik Soegijapranata dan / atau perundang-undangan yang berlaku.


Kho Lukas Budi Setiawan

iv

ABSTRAK

Sekarang ini tingginya penggunaan bahan bakar fosil menyebabkan

tingginya tingkat polusi pada lingkungan. Untuk mengurangi tingkat polusi

tersebut, diperlukan terobosan baru dalam bidang kendaraan listrik. Suatu

kendaraan listrik memerlukan penggerak yang berasal dari motor listrik. Salah

satu jenisnya adalah jenis switched reluctance motor (SRM). Motor jenis ini

merupakan pesaing terbaik untuk motor induksi karena rasio torka yang tinggi.

Meningkatnya perkembangan dari sebuah motor didukung dengan

kemajuan dari teknologi elektronika daya itu sendiri, dengan sebuah alat yaitu

konverter. Konverter merupakan saklar-saklar statis berkecepatan tinggi yang

berkonfigurasi tertentu yang berguna untuk mengatur arus pada belitan belitan

motor.

Pada tugas akhir ini konverter C-dump konvensional untuk mengendalikan

motor SRM akan dibahas. Kemudahan kontrol, konstruksi sederhana, dan biaya

rendah adalah dasar untuk memilih jenis konverter. Kelebihan konverter ini dapat

memberikan magnetisasi dan demagnetisasi yang cepat pada lilitan fasa, yang

berfungsi untuk menghindari terbentuknya torka negatif dengan menggunakan

energi yang tersimpan dalam kapasitor bisa menjadi energi tambahan.

Kata Kunci: C-dump, Energy recovery, Kapasitor, Kontrol tegangan,

Kecepatan.

v

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur penulis haturkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena

atas berkat, rahmat dan mukjizat-Nya yang senantiasa menyertai penulis, sehingga

penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir beserta Laporan Tugas Akhir yang

berjudul ANALISA TEGANGAN KAPASITOR PADA KONVETER C-

DUMP UNTUK PENGGERAK SWITCHED RELUCTANCE MOTOR. Tugas

akhir beserta laporan ini sebagai tugas penulis untuk menyelesaikan perkuliahan

di Program Studi S1 Teknik Elektro Universitas Katolik Soegijapranata.

Dalam proses pembuatan tugas akhir dan penyusunan laporan, penulis

mendapat bimbingan dan support dari berbagai pihak baik secara langsung

maupun secara tidak langsung. Untuk itu penulis ingin mengucapkan terima kasih

kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa yang senantiasa memberi rahmat, berkat, kemudahan

dan kelancaran pelaksanaan Tugas Akhir dan penyusunan laporan.

2. Orang tua dan adik dari penulis yang selalu memberi semangat dan dukungan

baik secara moril maupun materiil kepada penulis.

3. Bapak Prof. Dr. Ign. Slamet Riyadi, MT. selaku dosen pembimbing Tugas

Akhir, yang telah membimbing dalam pelaksanaan Tugas Akhir ini dan yang

memberikan saran, kritik, dan semangat serta subsidi komponen kepada

penulis.

4. Bapak Dr. Ir. Djoko Suwarno, MSi selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Katolik Soegijapranata Semarang.

vi

5. Bapak Dr. Leonardus Heru Pratomo, ST.,MT selaku Ketua Program Studi

Teknik Elektro, yang telah memfasilitasi laboratoruim dan perlengkapannya.

6. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Katolik Soegijapranata Semarang, terutama Bapak Juang.

7. Teman-teman seperjuangan yaitu teman-teman elektro angkatan 2014 terima

kasih sudah menemani dan saling berdinamika bersama selama kuliah.

8. Teman-teman Fakultas Teknik Program Studi Teknik Elektro Universitas

Katolik Soegijapranata.

9. Teman-teman fakultas yang lain yang turut mendukung saya.

10. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir

beserta laporannya yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan, maka

penulis dengan rendah hati mengharapkan saran maupun kritik dari berbagai

pihak untuk perbaikan dan perkembangan kedepannya. Besar harapan penulis

semoga laporan ini dapat memberikan sumbangan yang berarti bagi kemajuan

Iptek di lingkungan kampus, masyarakat dan negara.


Kho Lukas Budi Setiawan

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……………………………………………............................ i

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... ii

PERNYATAAN ..................................................................................................... iii

KEASLIAN LAPORAN TUGAS AKHIR (SKRIPSI) ......................................... iii

ABSTRAK ............................................................................................................. iv

KATA PENGANTAR ............................................................................................ v

DAFTAR ISI ......................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR .............................................................................................. x

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiii

BAB I ...................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN .................................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang ......................................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah .................................................................................. 2

1.3. Pembatasan Masalah ................................................................................ 3

1.4. Tujuan dan Manfaat .................................................................................. 3

1.5. Metodologi Penelitian .............................................................................. 4

1.6. Sistematika Penulisan ............................................................................... 5

BAB II ..................................................................................................................... 7

viii

LANDASAN TEORI .............................................................................................. 7

2.1. Pendahuluan ............................................................................................. 7

2.2. Dasar Motor Switched Reluctance............................................................ 7

2.2.1. Penjelasan Konstruksi Motor SRM ................................................... 8

2.2.2. Pengendalian Arah Putar Motor ...................................................... 10

2.2.3. Dasar Operasi Motor Switched Reluctance ..................................... 11

2.3. Pulse Width Modulation (PWM) ............................................................ 12

2.4. Sensor tegangan LEM LV25-P .............................................................. 13

2.5. Topologi Konverter C-Dump pada Motor Switched Reluctance ............ 14

2.6. MOSFET Model IRFP250 ..................................................................... 18

2.7. Digital Signal Controller (DSC) dsPIC30f4012 .................................... 19

2.8. Driver ..................................................................................................... 21

2.8.1. IC Buffer 74HC541 ......................................................................... 22

2.8.2. IC Optocoupler TLP250 ................................................................. 22

BAB III ................................................................................................................. 24

PERANCANGAN KONVERTER C-DUMP KONVENSIONAL ...................... 24

3.1 Pendahuluan ........................................................................................... 24

3.2 Rancangan Motor Switched Reluctance ................................................. 26

3.2.1. Stator ................................................................................................... 26

3.2.2. Rotor .................................................................................................... 27

3.2.3. Hall effect ............................................................................................ 27

ix

3.3 Rangkaian Daya C-Dump Konvensional ............................................... 28

3.4 Rangkaian Driver TLP 250 .................................................................... 29

3.5 Rangkaian Blok Kontrol ......................................................................... 31

BAB IV ................................................................................................................. 34

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 34

4.1 Pendahuluan ........................................................................................... 34

4.2 Hasil Simulasi ......................................................................................... 34

4.3 Hasil Pengujian ....................................................................................... 36

4.4 Hasil pengujian kecepatan, tegangan dan arus ....................................... 37

4.4.1 Hasil pengujian pada posisi parameter 400 .......................................... 37

4.4.2 Hasil pengujian pada posisi parameter 900 .......................................... 39

4.4.3 Hasil pengujian pada posisi S4 On ....................................................... 41

4.5 Hasil Pembahasan ................................................................................... 43

BAB V ................................................................................................................... 44

PENUTUP ............................................................................................................. 44

5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 44

5.2 Saran ....................................................................................................... 44

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 45

LAMPIRAN……………………………………………………………………...47

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Motor switched reluctance 7

Gambar 2.2 Stator motor switched reluctance 9

Gambar 2.3 Rotor motor switched reluctance 9

Gambar 2.4 (a) Posisi segaris (b) posisi tidak segaris 10

Gambar 2.5 Sinyal Pulse With Modulation 13

Gambar 2.6 Sensor tegangan LEM LV25-P 13

Gambar 2.7 Konverter C-Dump konvensional 14

Gambar 2.8 Mode Operasi 1 15





Gambar 2.13 Tipe MOSFET 18

Gambar 2.14 Konfigurasi pin dsPIC30F4012 20

Gambar 2.15 Konfigurasi pin 74HC541 22

Gambar 2.16 Konfigurasi pin TLP250 23

Gambar 3.1 Diagram blok sistem 25

Gambar 3.2 Sensor Hall Effect 28

Gambar 3.3 Konverter topologi C-Dump 29

Gambar 3.4 Blok driver 30

Gambar 3.5 Skema sistem minimum dsPIC30F4012 31

xi

Gambar 3.6 Flowchart Pemrograman 33

Gambar 4.1 Skema simulasi rangkaian motor switched reluctance 34

Gambar 4.2 Hasil Simulasi Gelombang tegangan 35

Gambar 4.3 Hasil Simulasi Gelombang tegangan pada kapasitor 35

Gambar 4.4 Hasil Simulasi Gelombang arus yang mengalir pada fasa 36

Gambar 4.5 Konverter C-Dump 36

Gambar 4.5 Prototipe yang dibuat 37

Gambar 4.6 Hasil pengujian gelombang arus fasa 38

Gambar 4.7 Hasil pengujian gelombang tegangan fasa 38

Gambar 4.8 Hasil pengujian gelombang (a) tegangan kapasitor (b) tegangan

input 38

Gambar 4.9 Hasil pengujian gelombang tegangan kapsitor 38

Gambar 4.10 Hasil pengujian kecepatan 39




input 40






input 42

xii



xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil pengujian 43

ANALISA TEGANGAN KAPASITOR PADA KONVETER C-DUMP …repository.unika.ac.id/19527/1/14.F1.0003 KHO...

Documents

Transcript of ANALISA TEGANGAN KAPASITOR PADA KONVETER C-DUMP …repository.unika.ac.id/19527/1/14.F1.0003 KHO...