pdf ku

9
1 Abstrak Motor induksi tiga fasa merupakan jenis motor yang paling banyak digunakan di bidang industri dibandingkan motor jenis lain. Ini dikarenakan motor induksi tiga fasa memiliki banyak keunggulan. Tetapi terdapat juga suatu kelemahan dari motor induksi tiga fasa yaitu kesulitan dalam mengatur kecepatan. Karena pengaturan kecepatan motot induksi tiga fasa pada dasarnya dapat dilakukan dengan mengubah jumlah kutub motor atau mengubah frekuensi suplai motor. Pengaturan kecepatan dengan mengubah jumlah kutub sangat sulit karena dilakukan dengan merubah konstruksi fisik motor, jadi pengaturannya akan sangat terbatas sedangkan pengaturan kecepatan motor induksi tiga fasa dengan mengubah frekuensi suplai motor akan jauh lebih mudah dan tidak terbatas tanpa harus merubah konstruksi fisik motor. Inverter ini menggunakan enam buah mosfet yang dipicu oleh ic IR2130 dan dikendalikan oleh mikrokontroller ATMega 16. Modul ini diuji dengan motor induksi tiga fasa menggunakan sistem open loop dengan pembebanan rem. Kecepatan motor akan ditampilkan oleh tachometer yang dikendalikan oleh mikrokontroller ATMega 16 lainnya. Modul dalam tugas akhir ini akhirnya sudah dapat digunakan mengatur kecepatan motor induksi tiga fasa rotor bajing terhubung segitiga 220 volt dari kecepatan sekitar 150 rpm pada frekuensi 5 hz sampai sekitar 1100 rpm pada frekuensi 50 hz. Modul ini terdiri dari rangkaian penyearah tidak terkontrol, dan Inverter 3 fasa yang digunakan untuk menggerakkan motor induksi 3 fasa. Modul ini mendapat sumber dari jala-jala 1 fasa yang dihubungkan pada rangkaian penyearah yang diatur melalui rangkaian tca 785 dengan keluaran 50 - 210 VAc kemudian masuk ke rangkaian penyearah dengan keluan maksimal 310 Vdc. Dengan keluaran tegangan inverter untuk menjalankan motor induksi 3 fasa. Teknik switching yang digunakan untuk penyulutan mosfet pada inverter adalah PWM (Pulse Width Modulated) dengan mode switching tegangan konduksi 180°, dimana Pembangkitan sinyal PWM ini dikontrol melalui mikrokontroler ATmega 16. Kata Kunci : TCA 758, rangkaian penyearah, mikrokontroller, inverter 3 fasa, motor induksi 3-fasa. I. PENDAHULUAN Seiring dengan berkembangnya populasi manusia di kota-kota besar maka kebutuhan akan transportasi juga meningkat. Hal ini tentu saja menimbulkan masalah baru diantaranya adalah kualitas udara di kota besar yang terus menurun akibat adanya polusi udara yang disebabkan banyaknya kendaraan bermotor yang digunakan sebagai alat transportasi. Dari semua penyebab polusi udara yang ada, emisi transportasi terbukti sebagai penyumbang pencemaran udara tertinggi di Indonesia, yakni sekitar 85 persen[1]. Berbagai solusi ditawarkan, termasuk dengan mengembangkan mode transportasi baru yang dapat digunakan sebagai kendaraan massal pada masyarakat. Salah satunya adalah dengan mengembangkan mobil hybrid yang Agus Cahya 1 , Dedid Cahya 2 ,Agus Indra 2 ,Rusminto 2 1 Penulis, Mahasiswa Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS 2 Dosen Pembimbing, Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS Politeknik Elektronika Negeri Surabaya Electronics Engineering Polytechnic Institute of Surabaya Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, INDONESIA Tel: +62 (31) 594 7280; Fax: +62 (31) 594 6114 email :[email protected] [email protected] RANCANG BANGUN INVERTER 3 FASA UNTUK PENGATURAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI

Upload: rahmat-nugroho

Post on 29-Nov-2015

93 views

Category:

Documents


5 download

TRANSCRIPT

Page 1: pdf ku

1

Abstrak

Motor induksi tiga fasa merupakan jenis motor yang paling banyak digunakan di bidang industri dibandingkan

motor jenis lain. Ini dikarenakan motor induksi tiga fasa memiliki banyak keunggulan. Tetapi terdapat juga suatu

kelemahan dari motor induksi tiga fasa yaitu kesulitan dalam mengatur kecepatan. Karena pengaturan kecepatan

motot induksi tiga fasa pada dasarnya dapat dilakukan dengan mengubah jumlah kutub motor atau mengubah

frekuensi suplai motor. Pengaturan kecepatan dengan mengubah jumlah kutub sangat sulit karena dilakukan dengan

merubah konstruksi fisik motor, jadi pengaturannya akan sangat terbatas sedangkan pengaturan kecepatan motor

induksi tiga fasa dengan mengubah frekuensi suplai motor akan jauh lebih mudah dan tidak terbatas tanpa harus

merubah konstruksi fisik motor. Inverter ini menggunakan enam buah mosfet yang dipicu oleh ic IR2130 dan

dikendalikan oleh mikrokontroller ATMega 16. Modul ini diuji dengan motor induksi tiga fasa menggunakan sistem

open loop dengan pembebanan rem. Kecepatan motor akan ditampilkan oleh tachometer yang dikendalikan oleh

mikrokontroller ATMega 16 lainnya. Modul dalam tugas akhir ini akhirnya sudah dapat digunakan mengatur

kecepatan motor induksi tiga fasa rotor bajing terhubung segitiga 220 volt dari kecepatan sekitar 150 rpm pada

frekuensi 5 hz sampai sekitar 1100 rpm pada frekuensi 50 hz.

Modul ini terdiri dari rangkaian penyearah tidak terkontrol, dan Inverter 3 fasa yang digunakan untuk menggerakkan

motor induksi 3 fasa. Modul ini mendapat sumber dari jala-jala 1 fasa yang dihubungkan pada rangkaian penyearah

yang diatur melalui rangkaian tca 785 dengan keluaran 50 - 210 VAc kemudian masuk ke rangkaian penyearah

dengan keluan maksimal 310 Vdc. Dengan keluaran tegangan inverter untuk menjalankan motor induksi 3 fasa.

Teknik switching yang digunakan untuk penyulutan mosfet pada inverter adalah PWM (Pulse Width Modulated)

dengan mode switching tegangan konduksi 180°, dimana Pembangkitan sinyal PWM ini dikontrol melalui

mikrokontroler ATmega 16.

Kata Kunci : TCA 758, rangkaian penyearah, mikrokontroller, inverter 3 fasa, motor induksi 3-fasa.

I. PENDAHULUAN

Seiring dengan berkembangnya populasi

manusia di kota-kota besar maka kebutuhan akan

transportasi juga meningkat. Hal ini tentu saja

menimbulkan masalah baru diantaranya adalah

kualitas udara di kota besar yang terus menurun

akibat adanya polusi udara yang disebabkan

banyaknya kendaraan bermotor yang digunakan

sebagai alat transportasi. Dari semua penyebab polusi

udara yang ada, emisi transportasi terbukti sebagai

penyumbang pencemaran udara tertinggi di

Indonesia, yakni sekitar 85 persen[1]. Berbagai solusi

ditawarkan, termasuk dengan mengembangkan

mode transportasi baru yang dapat digunakan sebagai

kendaraan massal pada masyarakat. Salah satunya

adalah dengan mengembangkan mobil hybrid yang

Agus Cahya1, Dedid Cahya

2,Agus Indra

2,Rusminto

2

1Penulis, Mahasiswa Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS

2Dosen Pembimbing, Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektronika PENS - ITS

Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

Electronics Engineering Polytechnic Institute of Surabaya

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Kampus ITS Sukolilo, Surabaya 60111, INDONESIA

Tel: +62 (31) 594 7280; Fax: +62 (31) 594 6114 email :[email protected]

[email protected]

RANCANG BANGUN INVERTER 3 FASA UNTUK

PENGATURAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI

Page 2: pdf ku

2

menggunakan 2 sumber energi pada mesinnya (BBM

dan listrik) yang dapat digunakan secara bersamaan

sehingga penggunaan BBM sebagai gahan bakar

mesin konvensional dapat ditekan oleh penggunaan

tenaga listrik. Dengan begitu, selain dapat menjadi

solusi atas polusi udara, penggunaan mobil hybrid

juga dapat dijadikan sarana untuk menghemat

penggunaan BBM.

Seperti yang sudah dijelaskan di atas, pada

mobil hybrid penggunaan energi listrik dari

accumulator tidak sekedar sebagai energi tambahan

dan pelengkap pada kendaraan seperti pada

kendaraan konvensional pada umumnya.

Accumulator sebagai sumber energi listrik pada

mobil hybrid juga berperan penting mengingat energi

listrik yang dimaksud juga digunakan sebagai energi

primer untuk menyuplai motor listrik yang juga

digunakan untuk menggerakkan sistem transmisi

pada mobil hybrid bersama dengan motor

konvensional yang menggunakan energi dari BBM.

Mengingat pentingnya fungsi energi listrik

dan komponen pendukungnya, maka sangat

dibutuhkan sebuah sistem manajemen untuk

mengatur konsumsi daya listrik itu sendiri. Salah

satunya adalah yang akan dibahas dalam proyek akhir

ini yaitu pembuatan sistem penelitian yang akan

digunakan sebagai metoda penggunaan motor induksi

sebagai penggerak mobil listrik, penelitian ini

mengembangkan permodelan motor induksi dengan

menggunakan metoda untuk mendapatkan informasi

karakteristik motor induksi yang akan dapat

digunakan sebagai acuan dalam pengembangan

sistem secara keseluruhan.

1.1 Tujuan dan Manfaat

Proyek akhir dengan judul “RANCANG

BANGUN INVERTER 3 FASA UNTUK

PENGATURAN KECEPATAN MOTOR

INDUKSI” ini bertujuan untuk menciptakan sebuah

sistem inverter yang digunakan untuk mengatur

kecepatan motor induksi secara optimal.

Dengan adanya proyek akhir ini diharapkan :

1. Pembuatan rangkian inverter yang

digunakan sebagai penggerak motor

induksi.

2. Rangkaian inverter tidak mengalami turun

tegangan ketika dibebani motor induksi.

2. Kinerja motor induksi pada berbagai

macam kecepatan dan beban.

1.2 Rumusan Masalah

Permasalahan yang dihadapi pada proyek akhir

ini adalah :

1. Kinerja Rangkaian inverter untuk

menjalankan motor dalam berbagai

beban.

2. Pengaruh parameter – parameter

rangkaian inverter bila dicoba di

berbagai motor induksi.

3. Pengaruh besar kecilnya arus yang

dikeluarkan oleh inverter terhadap

motor induksi dengan merubah

frekuensi.

4. Pemilihan komponen yang tepat agar

menjadikan kinerja inverter tidak turun

ketika dibebani.

1.2 Batasan Masalah

Adapun batasan masalah yang dibuat adalah

sebagai berikut :

1. Motor Induksi yang digunakan adalah

motor induksi 3 fasa yang dipinjami

oleh pembimbing pertama dengan

dihubungkan bintang.

2. Pengaturan kecepatan motor induksi 3

fasa dilakukan dengan mengatur

frekuensi sumber antara 5 Hz sampai

50 Hz dengan range kenaikan 5 Hz.

3. Sistem pengaturan yang digunakan

adalah open loop.

4. Penyulutan pada Mosfet menggunakan

metode switching PWM ( Pulse Width

Modulated) mode konduksi 1800.

5. Mikrokontroller yang digunakan adalah

ATmega 16.

6. Program untuk implementasi adalah

code vision AVR

1.3 METODOLOGI

1.3.1 StudiLiteratur

Studi literatur dilakukan dengan cara mencari

sumber data yang diperoleh dari makalah-makalah,

buku teks yang relevan dengan bahasan proyek akhir.

Diantaranya referensi mengenai :

Paper-paper dan presentasi yang membahas

motor induksi tiga phase

Paper-paper dan presentasi yang membahas

pengaturan kecepatan motor

Page 3: pdf ku

3

Dari literatur atau sumber yang ada, kita dapat

mengambil poin-poin yang relevan dengan pokok

bahasan sehingga dapat membantu terselesainya

proyek akhir ini.

II. Perencanaan dan Pembuatan Sistem

Inverter yang saya rancang menggunakan

komponen utama yaitu 6 buah mosfet. Dan tegangan

masukan berasal dari sumber 1 fase atau jala-jala,

yaitu dari 220 volt Ac kemudian saya masukkan ke

rangkaian penyearah menjadi 310 volt dc. Sebagai

masukan rangkaian inverter 3 phasa yang digunakan

untuk masukan motor induksi 3 phasa. Gambar 2.1

adalah blok diagram sistem inverter secara utuh, tapi

kami disini hanya mengerjakan rangkaian yang

diblok.

Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem inverter

2.1 PEMBUATAN PERANGKAT KERAS

Pada tahap pembuatan perangkat keras ini

terdiri dari AT-Mega 16, Inverter 3-Phase, Sensor

Kecepatan (Optocoupler).Adapun blok digram dari

rancangan hardware adalah sebagai berikut :

Gambar 2.2 Peletakkan tiap blok dari sistem

2.1.1 Perencanaan Inverter 3 fasa

Untuk merancang inverter 3 phase yang dapat

disulut melalui mikrokontroller kami menggunakan

rangkaian IR2130 sebelum masuk ke rangkaian

inverter untuk menghasilkan pulsa penyulutan yang

menyediakan death time antara pulsa Hi dan Low,

rangkaian IR2130 adalah sebagai berikut :

Gambar 2.3 Konfigurasi Rangkaian Mosfet

Untuk penyulutan inverter ini ada tiga

masukan penyulutan yaitu Qa, Qb dan Qc ketika Qa

on maka Q1 akan on dan Q4 akan off, ketika Qb on

maka Q3 akan on dan Q6 off dan ketika Qc on maka

Q5 on dan Q2 off, dari karakteristik tersebut maka

untuk mendrive inverter ini dibutuhkan rangkaian

logika not untuk mendrive Q2, Q6 dan Q2 sehingga

blok diagram dengan sistem keseluruhan adalah :

Gambar 2.4 Rangkaian Perencanaan Inverter 3

Phase

2.1.2 Perencanaan Penyearah Jembatan Penuh

Pada tugas akhir ini menggunakan penyearah

gelombang penuh dengan menggunakan dioda

jembatan (bridge) dan sisi keluarannya dihubung

paralel dengan 2 buah kapasitor bipolar 470 μF/400

V yang masing-masing dihubung seri dan 2 buah

sensor

Inverte

r 3-

phasa

IR213

0

Mikroko

ntroller

Penyear

ah

Motor 3--

phasa Ac 220

volt

Page 4: pdf ku

4

resistor 51 kW/5 W yang masingmasing dihubung

seri pula. Kapasitor ini digunakan supaya hasil

tegangan dc lebih besar dan halus sedangkan

resistornya digunakan untuk membuang muatan yang

ada dalam 2 kapasitor tersebut apabila sistem dalam

keadaan berhenti. Dan untuk pengamannya

digunakan sebuah kontak dari kontaktor. Simbol

untuk rangkaian diatas dapat ditunjukkan gambar 2.4

sebagai berikut :

Gambar 2.5 Gambar rangkaian penyearah

Gambar 3.13 merupakan rangkaian penyearah,

yaitu merubah tegangan AC 220 volt menjadi

tegangan DC 310 volt. Rangkaian ini berhubungan

langsung ke tegangan 1 fase, kemudian masuk diode

bridge lalu masuk ke elco. Elco berfungsi sebagai

penghilang ripple pada sisi output rangkaian

penyearah tersebut. Lalu resistor digunakan untuk

membuang muatan yang ada dalam 2 kapasitor

tersebut apabila sistem dalam keadaan berhenti.

2.2 PEMBUATAN PERANGKAT LUNAK

Dari hasil perancangan perangkat lunak,

dibuatlah program yang telah dirancang

mengguanakan Code Vision AVR. Code Vision AVR

Merupakan suatu software yang digunakan dalam

penulisan program yang nantinya akan di download

pada microcontroller AVR ATmega 16. Dalam

penggunaan microcontroller AVR menggunakan

software CodeVision AVR. Seperti umumnya

microcontroller, program untuk microcontroller AVR

ditulis menggunakan bahasa assembly. CodeVision

AVR merupakan software C-cross compiler, dimana

program dapat ditulis menggunakan bahasa-C.

dengan menggunakan pemrograman bahasa-C

diharapkan waktu desain (deleloping time) akan

menjadi lebih singkat. Setelah program dalam

bahasa-C ditulis dan dilakukan kompilasi tidak

terdapat kesalahan (error) maka proses download

dapat dilakukan.

Gambar 2.6 flowchart penyulutan Inverter

III Pengujian Dan Analisa

3.1 Pengujian mikrokontroller

Untuk pengujian mikrokontroler yang

berkaitan dengan software maka kami membutuhkan

supply dc minimum system, dan seperangkat kabel.

Dalam pengambilan data saya melakukan percobaan

atau mengambil data pwm yang dikeluarkan oleh

minimum system. Seperti terlihat pada gambar

dibawah ini:

Page 5: pdf ku

5

Gambar 3.1 Blok diagram pengujian

Mikrokontroller ATMega 16

Gambar3.2 Gelombang keluaran sinyal U dan V

dari minimum system

Pada gambar 3.1 terlihat ada dua gelombang

yang aktif dan offnya berbeda sesuai dengan apa

yang diprogramkan. Gelombang tersebut dihasilkan

dari program pwm. Yaitu antara U, V, W berbedak

waktu aktifnya. Itu dikarenakan Menggunakan

metode pemrograman 1800, yang digunakan untuk

penyulutan mosfet secara bergantian.

3.2 Pengujian Driver IR 2130

Untuk pengujian inverter kami membutuhkan

sumber penyulutan sumber DC. dengan memberikan

data penyulutan pada Qa,Qb dan Qc maka penulis

dapat menguji keluaran dari inverter untuk masing-

masing tabel switching. Pengaturan frekuensi pada

inverter dilakukan dengan mengatur perubahan

frekuensi pada sinyal PWM 3 phase. Amplitudo

PWM pada proyek akhir ini sebesar 15 V,dilpilih

besar tegangan 15V karena MOSFET IRFP460

bekerja pada 15 V. Untuk mengamankan rangkaian

switching dan beban dari arus lebih dan gangguan

lainnya maka digunakan IC driver IR2130. Driver ini

juga menyediakan dead time, sehingga tidak

memerlukan lagi dead time pada pembangkitan

PWM 3 phase. Berikut gambar hasil pengujian

pembangkitan PWM yang digunakan untuk

pengaturan frekuensi rangkaian inverter 3 Phase :

Gambar 3.3 Rangkaian Perencanaan Inverter 3

Phase

Gambar3.4 Gelombang penyulutan IC IR2130

3.3 Pengujian Mosfet IRF 460

Untuk pengujian mosfet kami membutuhkan

sumber penyulutan sumber DC. dengan memberikan

data penyulutan pada kaki-kaki gatenya. Pengaturan

frekuensi pada inverter dilakukan dengan mengatur

perubahan frekuensi pada sinyal PWM 3 phase.

Amplitudo PWM pada proyek akhir ini sebesar 15

V,dilpilih besar tegangan 15V karena MOSFET

IRFP460 bekerja pada 15 V. Untuk mengamankan

rangkaian switching dan beban dari arus lebih dan

gangguan lainnya maka digunakan IC driver IR2130.

Driver ini juga menyediakan dead time, sehingga

tidak memerlukan lagi dead time pada pembangkitan

PWM 3 phase. Berikut gambar hasil pengujian

pembangkitan PWM yang digunakan untuk

pengaturan frekuensi rangkaian inverter 3 Phase :

Potensi

ometer

Mikroko

ntroller

ATmega

16

PortC.3

PortC.4

Osciloscope

Page 6: pdf ku

6

Gambar 3.5 Blok diagram pengujian IC IR2130

Gambar 3.6 Gelombang keluaran rangkaian inverter

pada phase R-S frekuensi 20 Hz

3.4 Pengujian keseluruhan sistem

Tabel 3.1 Data hasil pengukuran Tegangan Output

(teori)

NO Tegangan Input

(Volt) Tegangan Output

1 5 3,9

2 10 7,8

3 15 11,7

4 20 15,6

5 25 19,5

6 30 24,4

7 150 117

8 310 241

Tabel 6.1 diperoleh hasil dengan merubah-ubah nilai

tegangan input dengan frekuensi yang tetap. Hasil

tersebut diperoleh dengan perhitungan menggunakan

rumus V=0.78 x Vdc. Jika dibandingkan dengan hasil

pengukuran sebenarnya maka tidak beda jauh

perhitungan sebenarnya dapat dilihat dalam table

dibawah ini:

Tabel 3.2 Data hasil pengukuran Tegangan Output

(praktik)

NO Tegangan Input

(Volt)

Tegangan

Output

1 5 3,7

2 10 7,7

3 15 11,5

4 20 15,4

5 25 19,3

6 30 24,3

7 150 119

8 310 230

Dari table 6.1 dan 6.2 dapat dilihat adanya perbedaan

antara hasil pengukuran dengan hasil perhitungan

teori tidak terlalu besar. Dan itu mungkin disebabkan

karena pemilihan komponen yang kurang bagus, dan

juga bias dari rangkaiannya. Bias juga karena

tegangan input yang diberikan oleh rangkian

penyearah dari 220 volt ac ke dc terjadi penurunan

tegangan. Karena komponen dari rangkaian

penyearah kurang bagus, missal capasitor yang

digunkan kurang besar maka tingkat penurunan lebih

besar.

Perhitungan % error :

Dengan rumus :

)xteori

praktikumteoriError %100

1. Data 1= )x %1009,3

7,39,3 = 5,1 %

2. Data 2= )x %1008,7

7,78.7 = 1,2 %

3. Data 3= )x %1007,11

5,117,11 = 1,7 %

4. Data 4= )x %1006,15

4,156,15 = 1,2 %

5. Data 5= )x %1005,19

3,195,19 = 1 %

6. Data 6= )x %1004,24

3,244,24 = 0.4 %

7. Data 7= )x %100117

119117 = 1,7 %

Potensi

ometer

Mikroko

ntroller

ATmega

16

Inverte

r 3

fasa

Out U

Out V

Out W

Oscil

oscop

e

Page 7: pdf ku

7

8. Data 8= )x %100241

230241 = 4,5 %

Dari perhitungan di atas dapat dilihat error

dari membandingkan antara tegangan input dan

tegangan output. Rata-rata errornya kecil paling besar

errornya 5 persen pada percobaan yang pertama atau

pada pengambilan data pertama. Paling kecil errornya

pada pengambilan data keenam dengan input

tegangan dc sebesar 30 volt secara teori hasilnya

sebesar 24,4 volt dan secara praktik sebesar 24,3 volt.

3.4.1 Hasil pengukuran tegangan output dan

kecepatan motor dengan penambahan beban

Tabel 3.3 Hasil Pengukuran tegangan output dan

kecepatan motor dengan pengereman

N

O

Freku

ensi

Tegan

gan

output

inverte

r

Dengan Motor Dg mtr + beban

1,5 Kg

Teganga

n output

inverter

RP

M

Teganga

n output

inverter

RP

M

1. 5 Hz 105 85 82 80 75

2. 10 Hz 108 95 142 91 142

3. 15 Hz 110 100 240 90 195

4. 20 Hz 111 102 322 91 0

5. 25 Hz 111 103 405 81 0

6. 30 Hz 111 103 487 84 0

7. 35 Hz 111 102 570 87 0

8. 40 Hz 111 101 630 90 0

9. 45 Hz 111 101 682 92 0

10 50 Hz 111 101 735 96 0

Pengukuran diatas dengan memberikan beban

pada motor yaitu dengan cara mengerem agak

kencang, maka didapatkan hasil seperti diatas. Pada

frekuensi tinggi motor tidak dapat berputar karena

arus yang dikeluarkan kecil, maka tidak kuat

memutar motor. Tetapi tegangannya turun sedikit.

Untuk frekuensi yang rendah seperti yang terlihat

diatas yaiti antara 15 Hz sampai 5 Hz motor bias

bekerja karena arus yang dikeluarkan oleh inverter

mampu menyulut pergerakan motor. Kecepatan

motor tertinggi terdapat pada frekuensi 30 Hz karena

perbandingan antara arus yang dikeluarkan oleh

inverter sebanding dengan tegangan yang dikeluarkan

oleh inverter. Tetapi pada frekuensi 20Hz tegangan

yang keluar besar dan kecepatannya rendak karena

frekuensi yang diberikan kecil maka akan

mempengaruhi pada lebar pulsa pada penyulutan

mosfet. Jika dibandingkan tegangan yang keluar dari

inverter sebelum dan sesudah dikasih beban maka

perbedaanya tidak terlalu besar, maka inverter ini

system kerjanya lumayan bagus. Karena kalo

frekuensi tinggi maka seharusnya kecepatanya harus

semakin tinggi juga.

3.4.2 Pengujian Pengaruh frekuensi terhadap inverter

Gambar 3.7 blok diagram percobaan pengukuran

tegangan output inverter

Pengujian pengaruh frekuensi terhadap

inverter atau pengarug pengaturan kecepatan motor

induksi dengan mengubah frekuensi dapat dilihat

pada tabel 4.10. Sesuai dengan teori pada buku Zuhal

bahwa pengaturan kecepatan motor induksi 3 fasa

dengan cara merubah frekuensinya maka

kelemahannya adalah apabila frekuensi yang

diberikan ke inverter kecil maka arus yang

dikeluarkan akan semakin besar. Dan apabila

frekuensi yang diberikan besar mencapai 50 Hz maka

arus yang dikeluarkan inverter akan semakin kecil.

Untuk membuktikan teori tersebut maka kita dapat

melihat pada hasil percobakan tabel 4.10 .

Gambar 3.8 Hasil pengukuran arus pada inverter

Pada gambar 3.5 merupakan arus terbesar

yang dikeluarkan inverter dengan menerima input

frekuensi sebesar 10 Hz. Arus tersebut sudah

melebihi dari arus motor induksi yang saya gunakan.

Sumbe

r

220vol

t ac

Rangkaia

n

penyeara

Inve

rter

3

fasa

Amp

ere

mete

r

Out U

Out V

Out W

Potensi

ometer

(F)

Page 8: pdf ku

8

Tabel 3.4 Hasil pengukuran arus pada inverter

No Input

DC F

Arus (A)

U V W

1

3

1

0

V

O

L

T

5 2 2 2

2 10 1,9 1,9 1,9

3 15 1,2 1,2 1,2

4 20 0,7 0,7 0,7

5 25 0,5 0,5 0,5

6 30 0,4 0,4 0,4

7 35 0,3 0,3 0,3

8 40 0,2 0,2 0,2

9 45 0,2 0,2 0,2

10 50 0,2 0,2 0,2

Pada tabel 3.4 dapat dianalisa bahwa semakin

kecil frekuensi maka semakin besar arus yang

dikeluarkan oleh inverter. Dan sebaliknya semakin

basar frekuensi maka semakin kecil pula arus yang

dikeluarkan oleh inverter. Dari data tersebut maka

apabila arus yang dikeluarkan oleh inverter terlalu

besar maka dapat merusak motor induksi. Beban

disini saya menggunakan motor induksi 3 fasa

dengan spek maksimal 1,25 A, tetapi pada

kenyataanya arus yang dikeluarkan oleh inverter

mencapai 2 A.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

ARUS

Gambar 3.6 Grafik perbandingan antara arus dan

frekuensi

Pada gambar 4.14 adalah perbandingan antara

besarnya arus berbanding terbalik dengan besarnya

frekuensi. Apabila arus besar maka frekuensi kecil

dan apabila arus kecil maka frekuensi besar.

Kenyataan seperti itu akan menyebabkan kerusakan

pada motor induksi. Pengaturan kecepatan motor

induksi dilakukan dengan cara mengubah-ubah

frekuensi kerapatan fluk tidak akan setimbang. Maka

agar menjaga kerapatan fluk , pengubahan frekuensi

harus dilakukan bersamaan dengan pengubahan

tegangan.

Pengaturan frekuensi untuk mengendalikan

kecepatan motor induksi biasanya dibarengi juga

dengan pengaturan tegangan masukan V1 yang

sebanding dengan frekuensi tersebut karena untuk

mendapatkan fluk konstan, diperlukan v1≈ f.

Gambar 3.7 Rangkaian secara keselurtuan

Gambar 3.8 Gambar bok tampak dari luar

F

A

Page 9: pdf ku

9

IV. KESIMPULAN

Setelah melalui beberapa proses perencanaan,

pembuatan dan pengujian alat serta dari data yang

didapat dari perencanaan dan pembuatan Three phase

Inverter, maka dapat disimpulkan:

1. Inverter bekerja pada frekuensi antara 5 Hz

sampai 50 Hz dengan step 5 Hz.

2. Inverter bekerja maksimal dengan beban motor

induksi arus yang dikeluarkan sebasar 2 A pada

frekuensi 5 Hz.

3. Inverter dapat digunakan untuk pengaturan motor

induksi dari kecepatan 150 RPM pada frekuensi 5

Hz sampai sekitar 1100 RPM pada frekuensi 50

Hz.

4. Tegangan output dari inverter sebesar 218 volt

AC pada frekuensi 50 Hz. Untuk mendapatkan

tegangan output maksimal sampai 220 Volt AC 3

fasa pada inverter bisa didapat dari pemilihan

komponen switching yang tepat, dalam hal ini

adalah tipe MOSFET.

V. SARAN-SARAN

Dalam pengerjakan dan penyelesaian Proyek

Akhir ini tentu tidak lepas dari berbagai macam

kekurangan dan kelemahan, baik itu pada sistem

maupun pada peralatan yang telah dibuat. Untuk

memperbaiki kekurangan-kekurangan dari peralatan,

maka perlu melakukan hal-hal sebagai berikut:

1. Inverter ini dapat dikembangkan dengan

menambah filter harmonisa pada sisi outputnya.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Zuhal “Dasar Tenaga Listrik” ITB BANDUNG

2000.

[2] Kristianto H “ Inverter Treprogram Berbasis

Atmega 8535sebagai sumber listrik untuk

penerangan” Proyek akhir PENS ITS 2010.

[3] Andrianto heri “Pemrograman Mikrokontroller

AVRATMEGA16” Informatika, 2008.

[4] Winoto ardi “Mikrokontroller AVR Atmega

8/32/16/8535” informatika, 2008.

[5] Dimas Pungky,”Rancang Bangun Inverter Satu

Fase pada Daya Rumah Tangga(switching

PWM)”,Proyek Akhir PENS-ITS 2010.

[6] Muhammad H.Rashid,”Power Electronics

Circuits,Devices,and Application 3”, Prentice

Hall 2004.

[7] Hasna Abadiningrum , “Sepeda Elektrik

Menggunakan Penggerak Motor Induksi Tiga

Fasa (Mikrokontroller sebagai Driver pada Buck-

Boost Konverter Inverter Tiga Fasa)”, Proyek

Akhir PENS –ITS 2008.

[8] A.M. Gole, Sinusoidal Pulse width modulation,

Power Electronics, Internet, 2000

[9] Datasheet AVR ISP Programmer, diakses 1

Februari 2011,

http://www.avrispprogrammer.com/literature

[10] Pengertian dan manfaat mosfet, diakses 3

februari 2011,

http://id.wikipedia.org/wiki/MOSFET

[11] Datasheet ATMega8535 8-bit Microcontroller

with 16K Bytes In- System Programmable

Flash diakses 1 Februari 2011,dari alldatasheet.

http://www.alldatasheet.com/datasheet-

pdf/pdf/78532/ATMEL/ATMEGA8535.html