Nama : Rizki Devin Irvando

Nim : 21090113060053

PSD III Teknik Perkapalan

Sebuah awal dari metode kapal propulsi listrik singkronisasi permanen magnet motor

Sistem propulsi yang terdiri dari AC AC Converter dan sinkronisasi permanen magnet motor lebih sering digunakan di kapal penggerak listrik saat ini. Terlebih dalam memecahkan masalah ini dikenal dengan memulai metode PMSM. Dalam makalah ini, berdasarkan penggambarkan sistem propulsi listrik kapal, menganalisis karakteristik awal PMSM , sistem menggunakan loop terbuka frekuensi pada metode awal. Analisis ini menunjukkan bahwa cara propulsi kapal PMSM mulai berjalan terkondisi, sederhana, dapat diandalkan, kinerja awal yang baik. Metode ini juga dapat digunakan sebagai metode awal sebuah PMSM besar untuk tujuan lain.Jadi AC AC Converter sendiri adalah rangkaian elektronika daya yang dapat mengubah gelombang masukan AC dengan frekuensi tertentu ke gelombang keluaran AC dengan frekuensi yang berbeda. Pada Figure 1(a) dapat dilihat rangkaian daya cycloconverter satu phasa. Dalam industri baja, seringkali digunakan topologi AC-AC Converter (Cyclo-converter) sebagai pengendali dari Rolling Mills-nya. Dengan menggunakan sistem kendal Cyclo-converter ini terdapat beberapa keuntungan yaitu :

Mengurangi biaya lifetime (lifetime cost) Mengurangi pemeliharaan (maintenance)Selain digunakan dalam pengendalian motor listrik dalam Rolling Mills, aplikasi dari Cyclo-converter juga dapat digunakan pada sistem propulsi kapal laut, sistem penggilingan bijih dan Cement Mill Drives.Selanjutnya akan dibahas bagaimana prinsip kerja dari Cyclo-converterPada Cycloconverter, terdapat tiga prinsip kerja yaitu :

Single-phase to Single Phase (1f-1f) Cycloconverter Three-Phase to Single-Phase (3f-1f)Cycloconverter Three-Phase to Three-Phase (3f-3f) CycloconverterNamun, pada artikel ini akan dibahas hanya padaSingle-phase to Single Phase (1f-1f) Cycloconverter.Konverter ini terdiri dari rangkaian back-to-back connectiondan dua rangkaian penyearah gelombang penuh.

PerkenalanKapal propulsi listrik adalah cara propulsi dimana propulsi motor yang langsung mendorong kapal. Perangkat propulsi umumnya terdiri dari baling-baling, motor, generator, penggerak utama dan komponen lainnya. Penggerak listrik memiliki kebisingan yang rendah, mobilitas yang baik, fleksibilitas ruang pengiriman dan keuntungan lainnya. Menggunakan penggerak listrik dapat menghindari pengaturan kecepatan berbagai penggerak utama, serta meningkatkan efisiensinya. Tapi, di sisi lain, dalam mesin listrik proses konversi mesin, juga meningkatkan konsumsi energi. Oleh karena itu, motor harus memiliki penggerak efisiensi tinggi, dan dapat memenuhi kapal dalam segala kondisi. Dengan perkembangan kekuatan teknologi elektronik dan bahan magnetik, di kapal sistem propulsi listrik, Biasanya digunakan sinkronisasi pemanen magnet motor. Dibandingkan dengan mesin konvensional, ia memiliki kepadatan daya tinggi, torsi kepadatan tinggi, efisiensi tinggi, faktor daya tinggi dan sebagainya. Sistem propulsi terdiri oleh sinkron magnet permanen mesin, kebisingan rendah, efisiensi tinggi, pemeliharaan dan kinerja yang lebih baik. Karena kapal adalah kekuatan pendorong besar dan kecepatan rendah, sistem propulsi Saat ini yang paling banyak digunakan adalahCYCLO Pada sistem ini tidak perlu disediakan propulsors (alat gerak kapal), seperti misalnya screw propellers ataupun paddle-wheels. Sistem propulsi ini digunakan pertama pada tahun 1992 dan langsung mendapat perhatian dunia. Salah satu bagian ini adalah Magneto hydro dynamic (MHD). Mesin ini diterapkan di Jepang pada kapal yang bernama, dimana kapal ini terdiri dari dua mesin Magneto hydro dynamic (MHD) yang menggunakan prinsip electromagnetic propulsion dan tidak memiliki alat penggerak lain selain itu. Prinsip kerja PMSM

Prinsip dasarnya adalah merupakan electromagnetic propulsion, yang mana dihasilkan dari interaksi antara fixed coil didalam badan kapal dan arus listrik yang dilewatkan melalui air laut oleh elektrodeelektrode yang tempatkan pada bagian dasar (bottom) dari lambung kapal. Gaya yang dihasilkan secara orthogonal terhadap medan magnet dan arus listrik, adalah merupakan hasil dari Flemings right-hand rule. Jenis Propulsion ini mampu menekan tingkat noise dan vibration akibat propulsi hidrodinamik, sehingga hal ini menjadikan pertimbangan tersendiri untuk aplikasi pada kapal-kapal angkatan laut. Satu dari masalah utama yang terjadi pada sistem propulsi ini adalah kesulitan-kesulitan teknis untuk menjaga superconducting coil di zero resistance property, yang mana hal tersebut dibutuhkan untuk menjaga temperatur Liquid Helium hingga mencapai -268

Metode propulsi listrik ini tidak memiliki bagian yang bergerak dan berlaku untuk setiap cairan konduktif termasuk air, logam cair atau plasma. Berikut ini merupakan prinsip model dengan air. Pada dasarnya dua elektroda dalam arus air melewati medan magnet dan air akan keluar dari belakang yang menjadikan dorongan.

Model diatas terdapat dua magnet terpisah sekitar satu inci. Pada sudut kanan kiri adalah dua elektroda sejajar sekitar 1,6 A 9,6 V DC dalam air asin sekitar 15 watt. Power dengan baterai model NiCd pack. Seluruh konstruksi terbuat dari kayu balsa dengan panjang sekitar 8 inci.Penerapan PMSMDi tempat screw propellers ataupun paddle-wheels kapal Yamato1 digunakan jet air yang dihasilkan oleh system electromagnetic propulsion. Kapal ini dibangun disebuah galangan di daerah Kobe Jepang oleh Mitsubishi Heavy Industries dari tahun 1989 dan selesai tahun 1992. Kapal ini merupakan kapal pertama yang menggunakan system electromagnetic propulsion. Kapal ini memiliki berat 185 ton dengan kecepatan 15 km/h atau 8 knot. Ketika air laut memasuki tabung pendorong didepan, arus listrik dan medan magnet akan melewati tabung. Arus listrik dan medan magnet keduanya berada pada posisi yang tepat satu sama lain dan mengalir dalam arah arus air. Keberadaan garam dalam air laut membuatnya menghantarkan listrik dan air laut sehingga berinteraksi dengan medan listrik dan magnet sedemikian rupa kemudian air didorong keluar dari bagian belakang kapal dengan kekuatan penuh. Ketika kekuatan air laut keluar dari belakang, kapal melaju dengan cepat ke arah depan. Tabung pendorong terus menghisap air terus menerus dari depan dan memompa keluar pada kecepatan yang lebih tinggi ke belakang, dan menjadikan kecepatan konstan kapal.Dengan adanya medan magnet dan arus listrik, ion air laut yang berada diantara elektroda terkonsentrasi sehingga menjadi aliran yang bergerak. Ketika bergerak ion akan menyeret molekul air laut, pergerakan arus ion ini sesuai dengan aturan tangan kanan/ Flemings right-hand rule Kelebihan dan KekuranganKelebihan system ini adalah mampu menekan tingkat noise dan vibration sehingga hal ini menjadi pertimbangan tersendiri untuk aplikasi kapal-kapal angkatan laut. Misalnya kapal selam agar tidak terdeteksi kapal musuh karena tingkat noise dan vibration yang rendah. Kelebihan lainya adalah ramah lingkungan karena menggunakan magnet dan listrik yang dapat menekan penggunaan generator dibandingkan system propulsi konvensional lainya

Kekurangan system ini tentu saja adalah harganya yang mahal dibandingkan kapal konvensional lainya dan juga lebih lambat jika dibandingkan mesin menggunakan propeller pada umumnya. Lebih dari itu, perbandingan kecepatan yang dihasilkan, ukuran mesin yang terlalu besar menjadi permasalah dalam proses pendesainan. Selain itu masalah utama system propulsi ini adalah kesulitan teknis untuk menjaga superconducting coil di zero resistance property untuk menjaga temperature Liquid Helium.