Your logoBidang Studi : Marine Electrical And Automation System

Here comes your footer Page 2

Here comes your footer Page 3

Outline

1. Latar Belakang

2. Perumusan Masalah

3. Batasan Masalah

4. Tujuan dan Manfaat

5. Metodologi Penelitian

6.Analisa Data

7. Kesimpulan dan Saran

Energi alternatif mulai banyak dikembangkan sehingga

muncul pembangkit listrik sederhana salah satunya pembangkit litrik tenaga

gelombang laut yang mulai banyak dikembangkan.

Kebutuhan energi listrik di daerah-daerah semakin

meningkat

Energi Penghasil Bahan bakar

semakin berkurang

Indonesia memiliki potensi tenaga air yang besar, yakni sebesar 75.000 MWyang dapat dimanfaatkan sebagai sumber listrik. Sampai saat ini tenaga airketiga terbesar setelah minyak dan gas bumi (Marsudi,2004)

Ombak mengandung banyak energi per meter. Yang perlu diketahui pertamaialah kandungan energi ombak yang tersedia. Total energi ombak ialahpenjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial

Pada penelitihan energi menyebutkan bahwa gelombang laut di selatanpulau jawa yang tertinggi mencapai 16.478.982,17 Joule dan yang terendahsebesar 92,5897 Joule sedangkan untuk menghasilkan energi listrikmencapai 4.174.007,641 Watt dan yang terendah sebesar 175,892 Wattdengan demikian sangat potensial terhadap pengembangan energi alternatifini.

Here comes your footer Page 5

Tinngi Gelombang

Presentasi Kejadian (%)H (m)

0 – 1 3,02

1 – 2 20,27

2 – 3 7,54

> 3 1,89

Here comes your footer Page 6

Tabel 2.1 Tabel Tinggi Gelombang(Laporan Pertengahan Studi Penyusunan Model Perencanan Pengembangan

Wilayah Pesisir Pacitan Sebagai Industri Perikanan dan Wisata, BadanPenelitian dan Pengembangan Kab Pacitan,2010)

Here comes your footer Page 7

1. Berapa nilai kapasitor minimum yang diperlukan untukpengoprasian generator induksi

2. Bagaimana melakukan perancangan generator induksisehingga bertegangan 220 VAC

Hanya melakukan perancangan dan menganalisa generator induksi bertegangan nominal 220 VAC

Tidak melakukan perancangan struktur OWC

Tidak mengaanalisa terjadinya perubahan tegangan yang diakibatkan oleh beban

Dapat mengoperasikan motor induksi sebagai generatorinduksi bertegangan 220VAC pada pembangkit listeriktenaga gelombang laut

Dapat mengetahui karakteristik dari Generator induksipada pembangkit listrik tenaga gelombang laut

Here comes your footer Page 11

Manfaat tugas akhir ini ialah :

Generator induksi dapat dipergunakan sebagai penghasil tenaga listrik pada pembangkit listrik tenega gelombang laut didaerah - daerah pesisir

Sebagai alternatif sumber energi listrik yang murah dan mudah perawatannya pada pembangkit listrik tenega gelombang laut

Pada penelitihan energimenyebutkan bahwa gelombanglaut di selatan pulau jawa yangtertinggi mencapai 16.478.982,17Joule dan yang terendah sebesar92,5897 Joule sedangkan untukmenghasilkan energi listrikmencapai 4.174.007,641 Wattdan yang terendah sebesar175,892 Watt dengan demikiansangat potensial terhadappengembangan energi alternatifini.

Here comes your footer Page 12

Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL)

Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut (PLTGL)

OWC (Oscilatting Water Column) merupakan salah satu sistem dan peralatanyang dapat mengubah energi gelombang laut menjadi energi listrik denganmenggunakan kolom osilasi. Alat OWC ini akan menangkap energigelombang yang mengenai lubang pintu OWC, sehingga terjadi fluktuasi atauosilasi gerakan air dalam ruang OWC, kemudian tekanan udara ini akanmenggerakkan baling-baling turbin yang dihubungkan dengan generatorlistrik sehingga menghasilkan listrik.

Here comes your footer Page 13

Gambar Prinsip kerja dari OWC(Anne, Louise, 2003)

Generator InduksiPada motor induksi, kecepatan putar rotor (n) selalu lebih kecil dari

kecepatan sinkron (ns). Tetapi pada generator induksi, kecepatan putar rotorharus dibuat lebih besar dari kecepatan sinkron (n > ns) sehingga energilistrik akan dikembalikan pada sistem jala-jala. Syarat utama terbangkitnyategangan generator induksi adalah adanya remanensi di rotor atau kapasitoreksitasi yang digunakan harus sudah mempunyai muatan listrik terlebihdahulu. Remanensi atau muatan kapasitor merupakan tegangan awal yangdiperlukan untuk proses pembangkitan tegangan selanjutnya.

Nilai kapasitor yang dipasang sangat menentukan terbangkitnyategangan atau tidak. Untuk terbangkitnya tegangan pada generator induksi,nilai kapasitor yang dipasang harus lebih besar dari nilai kapasitorminimum yang diperlukan untuk proses eksitasi. Jika kapasitor yangdipasang lebih kecil dari kapasitor minimum yang diperlukan, maka prosespembangkitannya tidak akan berhasil.

Kelebihan Dan Kekurangan

Beberapa kelebihan dari generator induksi adalah:Konstruksinya sangat sederhana dan kuatHarganya relatif murahTidak menggunakan penguatan DC Pemeliharaan motor mudah

Sedangkan kekurangan dari motor induksi adalah:Tidak ada eksitasi yang dapat dikendalikan

Here comes your footer Page 15

Here comes your footer Page 16

No. Jenis KegiatanMinggu ke -

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Perumusan Masalah

2 Studi Literatur

3 Pengumpulan Data

4 Analisa Data

5 Pembahasan

6 Kesimpulan

Here comes your footer Page 17

No. Jenis KegiatanMinggu ke -

9 10 11 12 13 14 15 16

1 Perumusan Masalah

2 Studi Literatur

3 Pengumpulan Data

4 Analisa Data

5 Pembahasan

6 Kesimpulan

Spesifikasi Motor Induksi 1 fasaDaya = 1 HpKecepatan = 1430 rpmArus = 15/ 7,5 ATegangan = 110 / 220 VFrekuensi = 50 Hz

Perlu dilakukan beberapa percobaan antara lain :1. Pengukuran resistansi stator (R1)2. Percobaan beban nol (mencari Xm)3. Percobaan hubung singkat (mencari X1)

Sehingga kita dapat menentukan nilai kapasitor minimum yang dibutuhkan

Here comes your footer Page 19

Kapasitor Minimum

Here comes your footer Page 20

( )

F95,74

68,42045,4.15001430.50.2.

1)XmX.(b.

1

2

12

µ

π

ϖ

=

+

=

+=

Pada penelitihan ini rewinding generator induksi dilakukan beberapakalidengan keluaran tegangan pada generator induksi sebesar :

1. Bertegangan 12 VAC2. Bertegangan 24 VAC3. Bertegangan 220 VAC

Here comes your footer Page 21

Rangkaian sangat berpengaruh pada pembangkitan tegangan padagenerator induksi karena apabila rangkaiannya tidak tepat maka tidak akanpernah terbangkit tegangan

Here comes your footer Page 22

D4 D3

D1 D2

Kapasitor

KumparanUtama

KumparanBantu

Gambar Rangkaian kapasitor pada generator induksi

Here comes your footer Page 23

MotorPenggerak

GeneratorInduksi 1 Phase KapasitorTransmisi

Setelah diketahui tahap-tahap perancangan meliputi penentuan nilaikapasitor yang dipasang minimal 74,95 uF, melakukan rewinding motorselain itu juga melakukan proses perubahan rengkaian pada generatorinduksi sehingga didapatkan hasil rancangan generator induksibertegangan sebesar 220VAC. Berikut skema rangkaian generator induksisatu fasa

Gambar Skema Rangkaian Generator Induksi Satu Fasa

Motor PenggerakMotor penggerak merupakan hal yang sangat penting untuk terbangkitnyategangan dari generator induksi karena dengan motor penggerak inilah yangmemberikan putaran maupun torsi yang dibutuhkan generator induksi untukmenghasilkan tegangan nominal 220VAC, sehingga apabila putaran maupun torsitidak dapat mencukupi untuk memutar generator sampai diatas putarannominalnya maka tegangan tidak akan terbangkitkan

Sistem TransmisiPower loses yang sistem transmisi menggunakan coupling lebih baik dari beltkarena loses tersebut mempengaruhi putaran maupun torsi dari generator induksi

Here comes your footer Page 24

Here comes your footer Page 25

Here comes your footer Page 26

Here comes your footer Page 27

0

50

100

150

200

250

300

50 55 60 65 70 75 80 85

Tega

ngan

( V

)

Kapasitor (uF)

Grafik Putaran Konstan 3000 Rpm

Grafik

Pada pengujian generator induksi tanpa beban dengan putaran konstanpada percobaan ini dilakukan untuk mengetahui nilai kapasitor minimumyang dapat mengeluarkan tegangan nominal dari generator induksi satufasa serta mengetahui besarnya kapasitor terhadap besarnya tegangandari generator induksi, dari grafik diatas dapat dilihat bahwa semakintinggi nilai kapasitor maka nilai tegangan keluaran dari generator semakinbesar dan dari percobaan tersebut terlihat bahwa generator induksi dapatmenghasilkan tegangan nominalnya antara 208 VAC – 247 VAC denganmenggunakan kapasitor minimum yang didapat dari perhitungan yakni74,95 uF sehingga hasil perhitungan tersebut terbukti oleh hasil pengujian

Here comes your footer Page 28

Here comes your footer Page 29

0

50

100

150

200

250

Tega

ngan

( V

)

Putaran (Rpm)

Grafik Kapasitor Konstan 75 uF

Here comes your footer Page 30

0

50

100

150

200

250Te

gang

an (

V )

Putaran (Rpm)

Grafik Kapasitor Konstan 75 uF

Pada pengujian pertama menggunakan kapasitor 75 uF didapatkan nilaitegangan berpengaruh pada putaran generator induksi, dapat dilihat padagrafik diatas yakni semakin besar putarannya maka tegangan yangdihasilkan semakin besar pula. Pada pegujian kedua menggunakankapasitor 80 uF seperti pada diatas tegangan juga akan berpengaruhpada putaran generator, namun dengan menggunakan kapasitor 75 uFtegangan yang dihasilkan lebih rendah apabila menggunakan kapasitor80 uF yakni dengan putaran yang sama. Dari data percobaan diaatasuntuk mencapai tegangan nominalnya dibutuhkan putaran lebih rendahapabila menggunakan kapasitor 80 uF dibandingkan dengan 75 uF yaknipada kapasitor 80 uF untuk mencapai tegangan nominal sekitar 220 VACmembutuhkan putaran 3020 sedangkan pada kapasitor 75 uFmembutuhkan putaran lebih tinggi yakni 3078

Here comes your footer Page 31

Here comes your footer Page 32

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

1437 1510 1539 1581 1622 1667 1709 1775

Kap

asito

r (uF

)

Putaran (Rpm)

Grafik Tegangan Konstan 220 V

Analisa

Dari grafik diatas didapatkan untuk mencapai tegangan nominal konstan220VAC, semakin tinggi nilai kapasitor maka akan mempengaruhi nilaiputaran dan frukuensi. Yakni Semakin tinggi nilai kapasitornya makasemakin rendah nilai putarannya dan semakin rendah pula nilaifrekuensinya sebaliknya semakin rendah nilai kapasitornya maka semakintinggi pula nilai putarannya atau nilai frekuensinya. Dari grafik diatasdapat disimpulkan untuk dapat memperoleh tegangan nominal 220 VACdengan putaran 3000 Rpm dan frekuensi 50 Hz yakni denganpenggunaan kapasitor 80 uF yang paling mendekati dan sesuai denganvoltase maupun frekuensi yang ideal

Here comes your footer Page 33

Panas pada generator induksimenurut penelitihan yang lain tentang pengaruh beban induktif menyebutkan semakin tinggi beban yang digunakan maka semakin tinggi pula putaran yang dilakukan generator induksi dengan kapasitor konstan sehingga hal ini menyebabkan unjuk kerja generator induksi semakin meningkat dan berat sehingga hal ini yang menyebabkan cepat panas pada generator induksi

Generator induksi hanya dapat dibebani 60 W beban induktifDalam hal ini kapasitor eksitasi berfungsi sebagai penghasil arus eksitasiberfungsi ganda yakni sebagai penyedia daya reaktif yang dibutuhkan beban,akibatnya daya reaktif yang dibutuhkan untuk eksitasi akan berkurang sehinggategangan akan turun dan jika beban induktif yang terpasang terlalu besar,maka generator akan kahilangan arus eksitasiyang mengakibatkan tegangankeluaran juga akan hilang

Here comes your footer Page 34

Standart Operating Procedure (SOP) Merangkai generator induksi dengan motor penggerak Pastikan rangkaian generator induksi satu fasa dan motor penggerak terpasang

dengan benar. Hidupkan sumber tegangan variabel untuk menghidupkan motor penggerak. Naikkan tegangan secara perlahan pada sumber tegangan variable sehingga

motor penggerak memutar generator induksi satu fasa sampai kecepatan rotornyamelebihi kecepatan sinkron. Perhatikan arus dari penggerak. Jika melebihi dari arus spesifikasi penggerak

maka segera matikan penggerak karena dapat menyebabkan kerusakan. Catat tegangan yang dihasilkan oleh generator induksi satu fasa. Turunkan tegangan secara perlahan pada sumber tegangan variable sampai

motor penggerak berhenti. Matikan sumber tegangan variabel

Here comes your footer Page 35

Nilai kapasitor minimum yang dibutuhkan untuk mengoperasikan generatorinduksi sebesar 74,95 uF

Perancangan generator induksi untuk menghasilkan tegangan 220 VAC ini harusmemperhatikan1. Tipe dan rangkaian kapasitor yang digunakan2. Besarnya tegangan sisa / daya magnetisasi yang dihasilkan akan

mempengaruhi besar kecilnya ggl induksi dan hal ini juga mempengaruhiterbangkitnya tegangan pada generator induksi, semakin besar tegangansisa/ daya megnetisasi , ggl induksi yeng dihasilkan maka terbangkitnyategangan akan semakin besar begitu pula sebaliknya

Faktor – faktor pendukung terbangkitnya tegangan pada generator induksimeliputi motor penggerak yang prima dan sistem transmisi yang baik.

Here comes your footer Page 36

Dari hasil pengujian dapat disimpulkan : Nilai kapasitor yang ideal ialah kapasitor 80 uF karena pada kapasitor

tersebut nilai tegangannya mencapai 220VAC dengan putaran 3000 rpmatau frekuensi 50 Hz

Semakin besar nilai kapasitor yang digunakan maka tegangan yangdihasilkan akan semakin besar pula dengan putaran konstan

Semakin besar putaran rotor maka tegangan yang dihasilkan akan semakinbesar pula dengan kapasitor konstan

Apabila nilai kapasitor jauh lebih kecil dari nilai kapasitor minimum yangdiperlukan maka tidak akan terbangkit tegangan.

Generator induksi dapat digunakan sebagai penghasil tenaga listik pada PLTGLkarena gelombang laut di perairan indonesia memiliki prosentase gelombangyang besar yakni 2-3 meter tidak pecah hingga pantai dan juga dapatmenghasilkan listrik sebesar 2-3 terra watt, selain itu juga generator induksimemiliki keuntungan perawatannya yang mudah dan harganya yang murah

Here comes your footer Page 37

Generator induksi satu fasa pada penelitihan ini memiliki kelemahan panas dandrop tegangan yang besar bila diberi beban induktif, sehingga disarankan perludilakukan tinjauan lebih lanjut tentang permasalahan ini dengan merancangsistem pendingin maupun perancangan pengendali tegangan.

Setelah selesainya perancangan generator induksi satu fase maka disarankanpenelitihan selanjutnya melakukan perancangan generator induksi 3 fasa,

Here comes your footer Page 38

B.S, M. Isnaeni. 2005. Motor Induksi Sebagai Generator (MISG), Seminar Nasional Teknik Ketenagalistrikan, Teknik Elektro Fak Teknik- Universitas Diponegoro.

Irianto, Chairul Gagarin. 2004. Studi Penggunaan Motor Induksi Sebagai Generator: Penentuan Nilai Kapasitor untuk Penyedia Daya Reaktip. Jakarta: Jurusan Teknik Elektro-FTI, Universitas Trisakti.

Zair, Devidiandri. 2003. Penggunaan Motor Induksi 3 Fasa sebagai Generator Induksi 3 Fasa pada PLTMH. Bandung: Institut Teknologi Nasional.

Yahya sofyan, Toto Tohir. 2012 Motor induksi split phase sebagai generator induksi satu fasa. Bandung, Politeknik Negri Bandung

Perdana,Lintang.2013. Perancangan dan Implementasi Pengendali Tegangan Generator Induksi Satu Fasa 370 W. Surabaya : Teknik Elektro Industri PENS.

Wijaya,Tirta.2013. Kajian Teknis Motor Induksi Sebagai Generator Pada Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut.Surabaya :Teknik Sistem Perkapalan ITS

Here comes your footer Page 39

Wijaya,I Wayan Arta.2010. Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Menggunakan Teknologi Oscilating Water Column Di Perairan Bali.Bali :Teknik Elektro Universitas Udayana

SMK Kejuruan,Melilit dan Membongkar Kumparan : Program Keahlian Teknik Pemanfaatan Tenaga Listrik

Surya,Wasimudin.Analisa Karakteristik Motor Induksi Sebagai Generator (MISG) Pada Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH)

Joko dkk. 2010, Paper single phase motor. Depok :Teknik elektro UI McCormick, Michael, “Ocean Wave Energy Conversion”,1981

http://dunia-listrik.blogspot.com/motor-listrik-ac-satu-fasa.html. http://maritim.bmkg.go.id/index.php/main/prakiraan_gelombang_7hari http://hamadun.blogspot.com/2010/05/motor-fasa-belah-splite-phasa-motor.html http://soemarno.org/2008/09/15/typical-kerusakan-winding/ http://circuitbooks.wordpress.com/2012/10/13/motor-induksi-3-fasa/ http://iskandarrumii.blogspot.com/2013/05/v-behaviorurldefaultvmlo_28.html

Here comes your footer Page 40

Here comes your footer Page 41