SlideShare a Scribd company logo
1 of 11
Download to read offline
PROTOTYPE GENERATOR DC DENGAN PENGGERAK
TENAGA ANGIN
Wan Novri Saputra, Dikpride Despa, Noer Soedjarwanto, Ahmad Saudi Samosir
Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung
Jl. Prof. Sumantri Brojonegoro No. 1 Bandar Lampung 35145
novrigtl@gmail.com
Abstrak
Angin merupakan salah satu sumber energi listrik. Untuk menghasilkan energi listrik dari angin dapat
menggunakan alternator atau generator untuk mengonversi energi gerak menjadi energi listrik. Oleh
karena itu, perlu dirancang sebuah prototype yang dapat digunakan sebagai referensi pemanfaatan
sumber energi angin untuk menghasilkan energi listrik. Rancangan prototype ini menggunakan
baling-baling yang terkopel dengan generator dan sistem utama yaitu sensor rotary encoder, sensor
arus, dan sensor tegangan. Untuk pemrosesannya menggunakan modul Arduino Uno dan
penyimpanan data menggunakan modul data logger. Sedangkan untuk pengambilan data
menggunakan sepeda motor dengan memanfaatkan tekanan angin pada saat sepeda motor berjalan.
Hasil pengujian didapatkan persamaan hubungan antara perbandingan tegangan uji dengan tegangan
perhitungan terhadap kecepatan putaran rotor generator, yaitu yuji =0,007x+0,004 dan yperhitungan =
0,011x-2,844 dengan persentase rata-rata eror adalah 15,04%.Untuk persamaan hubungan antara
perbandingan arus uji dengan arus perhitungan terhadap kecepatan putaran rotor pada generator, yaitu
yuji =0,000x+0,0415 dan yperhitungan = 0,002x-0,498 dengan persentase rata-rata eror adalah
31,09%.Sedangkan untuk hubungan kecepatan putaran rotor generator terhadap kecepatan sepeda
motor (untuk kecepatan sepeda motor β‰₯ 30 km/jam)didapatkan persamaan 𝑦 = 25,40π‘₯ βˆ’ 342,9.
Kata Kunci: Angin, Prototype Generator dc, Rotary Encoder, Arduino Uno, Data Logger.
Abstract
The wind is one source of electrical energy. To generate electricity from wind energy can be used
alternator or generator to convert the mechanical energy into electrical energy. Therefore, it is
necessary to design a prototype that can be used as a reference utilization of wind energy to generate
electricity. The design of this prototype using a propeller which is coupled to the generator and the
main system. This main system consists of sensor Rotary Encoder, current sensors and voltage
sensors. For its processing is used Arduino Uno module and data logger module as data storage. As
for data acquisition using a motorcycle by utilizing the wind pressure when the motorcycle moving.
The test results obtained equation relationship between the ratio of experimental voltage to the
calculated voltage of the rotor speed, which is Yexperiment= 0,007X+0,004 and Ycalculation= 0,011X-2,844
with percentage of average error 15.04%. For equation the relationship between the ratio experimental
current with the calculated current of the rotation speed of the generator rotor (rpm). Obtained
equation Yexperiment = 0,000X+0.0415 and Ycalculation=0,002X-0,498 with percentage of average error
31.09%. As for the relationship of the generator rotor rotation speed to motorcycle speed (for
motorcycle speed β‰₯ 30 km/h) obtained equation y = 25,40x - 342.9.
Key words : Wind, Prototype Generator dc, Rotary Encoder, Arduino Uno, Data Logger.
I. PENDAHULUAN
Penggunaan bahan bakar minyak
dalam kehidupan sehari-hari dapat
diemukan dimana saja, sepertiperalatan
rumah tangga, alat perkantoran, pabrik,
kendaraan, dan lain-lain. Dari sumber
Ditjen MIGAS diketahaui bahwa cadangan
minyak bumi dan produksinya setiap
tahunya mengalami penurunan. Oleh sebab
itu harus dapat menciptakan sumber energi
baru untuk menguragi penggunaan bahan
bakar setiap harinya.Pada dasarnya sumber
energi listrik tidak dapat diperbaharui.
Apabila manusia tidak dapat
menggunakannya secara efektif dan
efisien, maka energi listrik akan cepat habis.
Semua peralatan yang menggunakan energi
listrik akan membutuhkan energi lagi demi
kelangsungan pemakaianya.
Generator merupakan sebuah alat
yang memproduksi energi listrik dari
energi mekanik dan biasanya menggunakan
induksi elektromagnet dalam sistem
kerjanya.Generator terdiri dari bebagai
jenis dankegunaannya, salah satu
diantaranya generator pada kendaraan
yangdisebut alternator. Alternator
memiliki sistem kerja yang sama dengan
generator, kinerja dari alternator
melingkupi daerah proses kerja pada
sebuah kendaraan. Dimana alternator
berfungsi untuk mensuplay arus listrik
untuk keperluan kendaraan. Dalam
kendaraan bermotor baterai atau aki
kendaraan tidak akan mampu menyuplai
arus listrik kekendaraan sendirian. Sifat
baterai adalah sebagai penampung listrik
yang dihasilkan dari alternator. Pada saat
mesin kendaraan dinyalakan, maka
alternator akan bekerja untuk
menghasilkan listrik menggantikan fungsi
baterai atau aki.
Jadi untuk menghemat sumber
energi listrik atau bahan bakar kita
dapat memanfaat tenaga angin untuk
memutar alternator, yaitu dengan
energi gerak menjadi listrik. Energi listrik
yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk
keperluan sehari-hari, juga tidak
menimbulkan polusi dan ramah
lingkungan.
II. TINJUAN PUSTAKA
2.1. Generator Arus Searah (DC)
Generator arus searah mempunyai
komponen dasar yang umumnya hampir sama
dengan komponen mesin–mesin listrik
lainnya. Secara garis besar generator arus
searah adalah alat konversi energi mekanis
berupa putaran menjadi energi listrik arus
searah. Energi mekanik digunakan untuk
memutar kumparan kawat penghantar di dalam
medan magnet. Berdasarkan hukum Faraday,
pada kawat penghantar akan timbul ggl
induksi yang besarnya sebanding dengan laju
perubahan fluksi yang dilingkupi oleh kawat
penghantar. Bila kumparan kawat tersebut
merupakan rangkaian tertutup, maka akan
timbul arus induksi. Perbedaan setiap
generator biasanya terletak pada komponen
penyearah yang terdapat didalamnya yang
disebut dengan komutator dan sikat[3].
2.2. Sensor Arus Listrik ACS712
Perangkat ACS712 ini terdiri dari
rangkaian sensor efek-hall yang linier low-
offset dan p sisi. Saat arus mengalir dijalur
tembaga pada bagian pin 1-4 seperti pada
gambar. 2.1, maka rangkaian sensor efek-hall
akan mendeteksinya dan mengubahnya
menjadi tegangan yang proporsional.
Gambar 2.1. Konfigurasi pin dari IC
ACS712[10].
Berikut ini adalah karakteristik dari
sensor suhu ACS712[10].
a. Memiliki sinyal analog dengan
sinyal-ganguan rendah low-noise
b. Ben-bandwidth 80 kHz
c. Total output error 1.5% pada Ta =
25Β°C
d. Memiliki resistansi dalam 1.2 infl
e. Tegangan sumber operasi tunggal
5.0V
f. Sensitivitas keluaran: 66 sd 185
mV/A
g. Tegangan keluaran proporsional
terhadap arus AC ataupun DC
h. Fabrikasi kalibrasi
i. Tegangan offset keluaran yang sangat
stabil
j. Hysterisis akibat medan magnet
mendekati nol
k. Rasio keluaran sesuaitegangan
sumber
2.3. Pembagi Tegangan
Pada dasarnya rangkaian pembagi
tegangan terdiri dari dua buah resistor yang
dirangkai secara seri. Rangkaian pembagi
tegangan dapat dilihat pada gambar. 2.2.
Gambar. 2.2. Rangkaian Pembagi
Tegangan[5].
Aturan pembagi tegangan sangat sederhana,
yaitu tegangan input dibagi secara proposional
sesuai resistansi dua resistor yang dirangkai
secara seri. Dari gambar. 2.2. didapat
persamaan pembagi tegangan sebagai
berikut[5]:
𝑣2 = 𝑅2 𝑖 = 𝑅2
𝑣
𝑅1+𝑅2
................ (2.1)
Atau
𝑣2 =
𝑅2
𝑅1+𝑅2
𝑣 ................. (2.2)
dan dengan cara yang sama,
didapatkantegangan yang melintasi R1
adalah[5]:
𝑣1 =
𝑅1
𝑅1+𝑅2
𝑣 ................ (2.3)
Bila rangkaian pada Gambar 2.2.
digeneralisir dengan menggantikan R2
dengan R2, R3, RN yang berhubungan seri,
maka didapat hasil umum pembagian tegangan
melintasi suatu untaian N tahanan seri
adalah[5].
𝑣1 =
𝑅1
𝑅1+𝑅2…+𝑅 𝑁
𝑣 .................. (2.4)
2.4. Sensor Rotary Encoder
Sensorrotary encoder inipada
umumnya menggunakan sensor optik
untuk menghasilkan serial pulsa yang
dapat diartikan menjadi gerakan, posisi,
dan arah. Sehingga posisi sudut suatu
poros benda berputar dapat diolah
menjadi informasi berupa kode digital
oleh Rotary Encoder untuk diteruskan
oleh rangkaian kendali. Rotary Encoder
umumnya digunakan pada pengendalian
robot, motor drive, dsb.
Rotary encoder tersusun dari suatu
piringan tipis yang memiliki lubang-
lubang pada bagian lingkaran piringan.
LED ditempatkan pada salah satu sisi
piringan sehingga cahaya akan menuju
kepiringan. Disisi yang lain suatu photo-
transistor diletakkansehingga photo-
transistor ini dapat mendeteksi cahaya
dari LED yang berseberangan. Piringan
tipis tadi dikopel dengan poros motor,
atau divais berputar lainnya yang ingin
kita ketahui posisinya, sehingga ketika
motor berputar piringan juga akan ikut
berputar. Apabila posisi piringan
mengakibatkan cahaya dan LED dapat
mencapai photo-transistor melalui
lubang-lubang yang ada, maka photo-
transistor akan mengalami saturasi dan
akan menghasilkan suatu pulsa
gelombang persegi. Susunan bagian dari
rotary encoder dapat dilihat pada gambar.
2.3. berikut.
Gambar. 2.3. Blok penyusun rotary encoder[4].
2.5. Arduino Uno
Arduino Uno adalah board
mikrokontroller berbasis ATmega328.
Memiliki 14 pin input dari output digital
dimana 6 pin input tersebut dapat
digunakan sebagai output PWM dan 6
pin input analog, 16 MHz osilator
kristal, koneksi USB, jack power,ICSP
header, dan tombol reset. Agar
mikrokontroller dapat digunakan yaitu
dengan menghubungkan Board Arduino
Uno ke komputer dengan menggunakan
kabel USB atau listrik dengan AC ke
adaptor dc atau baterai. Bentuk
Arduino Uno dapat dilihat pada
gambar 2.4. berikut.
Gambar. 2.4. Modul Arduino Uno[1].
2.6. Modul Data Logger
Data logger merupakan data
penyimpanan ke external memory atau ke SD
Card, penggunaan data logger ini biasanya
untuk menganalisa/mendapatkan data dari
suatu kondisi di tempat tertentu. Misalnya
untuk perubahan suhu per satuan waktu di
tempat tertentu. Bentuk dari Aduino data
logger dapat dilihat pada gambar. 2.5. berikut.
Gambar 2.5. Arduino data logger[13].
Selain data logger, modul ini juga
langsung ada RTC (Real Time Clock) untuk
pencatat waktu. Untuk konfigurasi data logger
dengan arduino menggunakan koneksi SPI,
maka untuk pin di arduino UNO bisa
menggunakan pin yang ditunjukan pada
gambar. 2.6. sebagai berikut:
a. MOSI - pin 11
b. MISO - pin 12
c. CLK - pin 13
d. CS - pin 10
Gambar. 2.6.Konfigurasi data logger dengan
arduino[13].
III. METODELOGI PENELITIAN
3.1. Blok Diagram
Secara garis besar sistem yang dibuat
dapat dilihat pada gambar 3.1. berikut :
Gambar.3.1. Blok diagram sistem
Gen
erat
or
DC
Sensor
Arus
Sensor
Teganga
n
Sensor
Kecepat
an
Arduino
Uno
LCD
Data
Logger
Sumber
dc
Baterai
Lampu
12 V
3.2. Metode Kerja
Proses penyelesaian penelitian ini
melalui beberapa langkah yang
dilakukan, secara umum langkah-
langkah tersebut digambarkan dalam
diagram alir yang terlihat pada gambar 3.2.
di bawah ini :
Gambar. 3.2. Diagram alir penelitian
3.2.1. Studi Literatur
Pada studi literatur, dilakukan
pengumpulan informasi dan literatur
yang menunjang penelitian antara lain:
a. Mempelajari prinsip generator dc
yang akan digunakan pada
prototype.
b. Mempelajari mikrokontroler, dan
modul-modul pendukung yang
terdapat pada Arduino.
c. Mempelajari penggunaan Rotary
Encoder yang berfungsi sebagai
sensor putaran pada jangkar
generator.
d. Mempelajari metode pembagi
tegangan yang berfungsi sebagai
sensor tegangan.
e. Mempelajari ACS712 yang
berfungsi sebagai pembacaan nilai
arus atau sensor arus.
f. Mempelajari penggunaan LCD
2x16 yang berfungsi untuk
menampilkan nilai rpm, arus, dan
tegangan.
g. Mempelajari penggunaan Arduino
Data Logging RTC Shield yang
berfungsi sebagai tempat Multi Media
Card (MMC) yaitu untuk menyimpan
nilai-nilai yang didapatkan.
3.2.2. Spesifikasi Rancangan
Sistem yang akan direalisasikan,
yaitu untuk mendapat hubungan
tegangan generator dan arus generator
terhadap kecepatan putarrotor generator.
Nilai-nilai yang didapat dalam
pengambilan data akan dibandingkan
dengan data perhitungan menggunakan
rumus E.M.F Generator yaitu sebagai
berikut[2]:
π‘’π‘šπ‘“π‘”π‘’π‘›π‘’π‘Ÿπ‘Žπ‘‘π‘œπ‘Ÿ =
π‘‘πœ‘
𝑑𝑑
(π‘£π‘œπ‘™π‘‘) ................. (3.1)
Perpotongan fluks dalam satu rotasi = π‘‘πœ‘ =
πœ‘π‘ƒ (π‘Šπ‘) ...................................... (3.2)
waktu untuk satu putaran , 𝑑𝑑 = 60/𝑁
Jadi:
π‘’π‘šπ‘“ =
π‘‘πœ‘
𝑑𝑑
=
πœ‘π‘ƒπ‘
60
π‘£π‘œπ‘™π‘‘ ........................... (3.3)
π‘’π‘šπ‘“ =
πœ‘π‘ƒπ‘
60
π‘£π‘œπ‘™π‘‘ .................................... (3.4)
Keterangan[2] :
o πœ‘= nilai fluks
o P = jumlah kutup
o N = putaran jangkar permenit (rpm)
o Emf = tegangan generator
Untuk mencari hubungan kecepatan
putaran rotor generator terhadap
tegangan dan arus yang dihasilkan
mempunyai dua tahapan sebagai berikut:
a. Mencari hubungan rpm dengan tegan
(volt) dengan persamaan
Komponen
tersedia
Perancangan Alat
Realisasi Rancangan
Pengujian
Ya
Alat Bekerja
Selesai
Tidak
Mulai
Perancangan Model
Pemilihan Komponen
Tidak
Studi Literatur
Spesifikasi Sistem
π‘’π‘šπ‘“ =
π‘‘πœ‘
𝑑𝑑
=
πœ‘π‘ƒπ‘
60
π‘£π‘œπ‘™π‘‘............ (3.5)
π‘’π‘šπ‘“ =
πœ‘π‘ƒπ‘
60
π‘£π‘œπ‘™π‘‘ .................... (3.6)
b. Mencari hubungan rpm dengan arus
(ampere) dengan persamaan terbagi
menjadi 2 tahapan:
ο‚· Mencari Arus pada beban lampu
𝑃 = 𝑉 Γ— 𝐼 .................. (3.7)
𝐼 =
𝑃
𝑉
.......................... (3.8)
ο‚· Mencari nilai R (ohm) pada beban lampu
𝑅 =
𝑉
𝐼
.......................... (3.9)
3.2.3. Spesifikasi Alat
Spesifikasi alat yang digunakan
untuk membuat prototype ini adalah :
a. Baling-baling berukuran 16 inch
dan memiliki 3 buah blade,
berfungsi untuk memutar jangkar
generator, yaitu dengan cara
mengkopel baling-baling pada
bagian ujung rotor. Saat baling-
baling berputar karena tekanan
angin maka jangkar generator akan
berputar sehingga generator dapat
menghasilkan tegangan.
b. Generator dc dengan spesikasi 12
volt dengan kecepatan putaran rotor
500 rpm saat tanpa beban dan daya
yang mampu dihasikan sebesar 15
watt.
c. Sensor rotary encoder berfungsi
untuk membaca puataran yang
dihasilkan pada jangkar generator.
d. Menggunakan ACS712 5A,
berfungsi sebagai pembaca arus
yang dihasilkan generator saat ada
beban lampu.
e. Rangkaian pembagi tegangan
digunakan sebagai sensor tegangan,
yaitu berfungsi sebagai pembaca
tegangan yang dihasilkan generator.
f. Menggunakan Liquid Crystal
Display (LCD) 16x2 sebagai
penampil data.
g. Menggunakan modul Arduino Data
Logging RTC Shield yang berfungsi
untuk menyimpan data yang telah
diolah pada mikrokontroler.
h. Device pengendali menggunakan
modul Arduino Uno, berfungsi
untuk membaca masukan dari
sensor kecepatan, sensor tegangan
dan sensor arus. Untuk
menampilkan nilai rpm, tegangan,
dan arus pada LCD dan data yang
telah terbaca akan disimpan pada
Arduino Data Logging RTC Shield.
3.3. Diagram Alir Kerja Alat
Rancangan kerja prototype ini melalui
beberapa langkah, yaitu start, inisialisasi
arduino, kemudian pembacan sensor
sampai end (selesai). Untuk diagram alir
kerja alat dapat dilihat pada gambar. 3.3.
berikut.
Gambar. 3.3. Diagram Alir Kerja Alat
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Prinsip Kerja Alat
Penelitian ini adalah membuat prototype
generator dc yang digerakan oleh angin untuk
mendapatkan kecepatan putar rotor generator
nilai tegangan, dan arus yang dihasilkan
generator tersebut. Prinsip dari prototype ini
yaitu generator dikopel dengan baling-baling
menggunakan beban lampu sepeda motor
12Volt, dengan berputarnya baling-baling
maka generator menghasilkan nilai tegangan
(Volt), arus (Ampere), kecepatan putaran
(rpm), sehingga lampu dapat menyala.
Selanjutnya nilai-nilai tersebut ditampilkan
START
Inisialisasi
Arduino dan
Sensor
Deteksi Sensor RPM
Deteksi Sensor Arus
DeteksiSensor
Tegangan
Tampilkan LCD
END
MMC
pada LCD 2 x 16 dan datanya disimpan secara
berkala pada MMC (Multi Media Card) yang
terpasang pada RTC Data Logger.
4.2. Konstruksi Alat Keseluruhan
Konstruksi alat keseluruhan dapat dilihat
pada gambar 4.1.
Gambar 4.1. Konstruksi alatprototype
Keterangan gambar 4.1:
1. Arduino Uno dan Data LoggerRTC
Shield
2. Baterry lippo 11 Volt
3. Sensor Arus
4. Sensor Tegangan
5. LCD 2 x 16
6. Sensor rpm Rotary Encoder
7. Generator DC 12 V, 500 rpm tanpa beban
8. Baling-baling kipas 16 inch
4.3. Hasil Uji Data Alat
Pengujian prototype ini menggunakan
sepeda motor dengan kecepatan yang
bervariasi, yang dilakuakan 6 kali
pengujianpada kecepatan 10km/jam,
20km/jam, 30km/jam, 40km/jam, 50km/jam,
dan 60km/jam. Data diambil persepuluh setiap
kali pengujian.dataseluruh hasil pengujian
dapat dilihat pada tabel. 4.1. berikut.
Tabel.4.1. Hasil Uji Data Alat
Kecepatan
Sepeda
Motor
(km/jam)
Rpm
Generator
Tegangan
(V)
Generator
Arus (A)
Generator
10 0 0 0
20 0 0 0
Kecepatan
Sepeda
Motor
(km/jam)
Rpm
Generator
Tegangan
(V)
Generator
Arus (A)
Generator
30
484 2.69 0.77
475 2.36 0.77
479 2.42 0.76
474 2.52 0.77
470 2.47 0.78
479 2.52 0.77
459 2.31 0.76
473 2.42 0.76
478 2.47 0.76
478 2.52 0.76
40
713 5.26 0.91
712 5.05 0.91
711 5.00 0.92
715 5.05 0.92
714 5.10 0.92
714 5.05 0.92
728 5.32 0.93
716 5.05 0.92
730 5.26 0.93
789 5.59 0.96
50
866 6.82 1.04
868 6.77 1.05
872 7.04 1.05
880 7.14 1.06
879 6.98 1.05
882 7.14 1.05
887 7.09 1.06
879 6.82 1.06
879 6.98 1.05
880 7.14 1.05
60
1105 9.45 1.16
1131 9.72 1.26
1194 10.53 1.29
1189 10.74 1.28
1180 10.74 1.28
1179 10.73 1.27
1189 10.74 1.27
1180 10.31 1.27
1303 11.12 1.42
1379 11.60 1.43
4.4. Nilai Uji Rata-rata Kecepatan Sepeda
Motor 10 Km/jam – 60 Km/jam
Dari tabel. 4.1. didapatkan nilai uji rata-rata
pengujian yang didapatkan dengan cara
menjumlahkan semua data pengujian setiap
kecepatan sepeda motor dibagi dengan jumlah
data yang diambil. Nilai uji rata-rata dapat
dilihat pada tabel. 4.2. berikut.
Tabel. 4.2. Nilai Uji Rata-rata
Kecepatan
Sepeda
Motor
(km/jam)
Rpm
Teganga
(V)
Arus (A)
10 0 0 0
20 0 0 0
30 474 2.47 0.77
40 724 5.17 0.92
50 877 6.99 1.05
60 1202 10.57 1.29
Data pada tabel. 4.2. di atas digunakan
untuk mencari persamaan garis hubungan
kecepatan sepeda motor dengan kecepatan
putaran rotor generator, hubungan kecepatan
rotor generator dengan arus generator, dan
hubungan kecepatan rotor generator dengan
tegangan generator.
4.5. Hubungan Antara Kecepatan Sepeda
Motor Terhadap Puatran Rotor
Generator
Dari nilai rata-rata keseluruhan didapat
grafik hubungan antara kecepatan sepeda
motor dengan kecepatan putar rotor generator
dengan menggunakan spesifikasi baling-baling
3 buah blade dengan diameter 16 inch. Grafik
dapat dilihat pada gambar. 4.2.berikut.
Gambar. 4.2. Grafik hubungan antara kecepatan
sepeda motor terhadap putaran rotor generator.
Grafik pada gambar. 4.2 di atas dapat
dilihat bahwa hubungan antara tegangan yang
dihasilkan generator terhadap kecepatan
sepeda motor yang bervariasi adalah linier dan
dari grafik di atas didapat persamaan garis
yaitu: 𝑦 = 25,40π‘₯ βˆ’ 342,9 (berlaku saat
kecepatan β‰₯ 30 Km/jam) dengan nilai
regresinya adalah 0,962. Nilai regresi ini
dihitung dengan merata-ratakan besarnya nilai
R2
yang dihasilkan pada saat pengolahan data.
4.6. Hubungan Antara Putaran Rotor
Generator dengan Tegangan
Generator
Dari tabel. 4.2. di atas didapatkan
hubungan antara putaran rotor generator
dengan tegangan generator. Grafik dapat
dilihat pada gambar. 4.3. berikut.
Gambar. 4.3. Hubungan antara putaran rotor
generator dengan tegangan generator
Grafik pada gambar. 4.3. di atas dapat
dilihat bahwa hubungan antara tegangan yang
dihasilkan generator terhadap kecepatan
putaran rotor generator (rpm)yang bervariasi
adalah linier dan dari grafik di atas didapat
persamaan garis yaitu: 𝑦 = 0,008π‘₯ βˆ’ 0,449
dengan nilai regresinya adalah 0,970.
4.7. Hubungan Antara Putaran Rotor
Generator dengan Arus Generator
Dari tabel. 4.2. di atas didapatkan
hubungan antara putaran rotor generator
dengan arus generator. Grafik dapat dilihat
pada gambar. 4.4. berikut.
Gambar. 4.4. Grafik hubungan antara kecepatan
putaran rotor generator dengan arus generator.
Grafik pada gambar. 4.4 di atas dapat
dilihat bahwa hubungan antara tegangan yang
dihasilkan generator terhadap kecepatan
putaran generator yang bervariasi adalah linier
0 0
474
724
877
1202
y = 25.403x - 342.93
RΒ² = 0.9627
-500
0
500
1000
1500
0 50 100
y
Linear (y)
PutaranGenerator(rpm)
Kecepatan Sepeda Motor (Km/jam)
0.000.00
2.47
5.17
6.99
10.57
y = 0.0085x - 0.4496
RΒ² = 0.9707
-5.00
0.00
5.00
10.00
15.00
0 500 1000 1500
y
TeganganGenerator(Volt)
Kecepatan Putaran Generator (rpm)
0.000.00
0.77
0.92
1.05
1.29
y = 0.0011x + 0.0657
RΒ² = 0.9632
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
0 500 1000 1500
y
Linear (y)
Kecepatan Putaran Generator (rpm)
ArusGenerator(Ampere)
dan dari grafik di atas didapat persamaan garis
yaitu: 𝑦 = 0,001π‘₯ + 0,065 dengan nilai
regresinya adalah 0,963.
4.8. Perbandingan Tegangan Uji Dengan
Perhitungan Terhadap Kecepatan
Rotor Generator.
Untuk melihat kinerja prototype
dilakukan pengujian data hasil perhitungan.
Hasil perbandingan nilai tegangan uji dengan
tegangan perhitungan dapat dilihat pada
gambar 4.5. berikut.
Gambar 4.5. Grafik perbandingan tegangan uji
dengan tegangan perhitungan.
Grafik pada gambar. 4.5. adalah
perbandingan tegangan uji dengan perhitungan
terhadap rpm generator. Dari grafik di atas
juga dapat diketahui bahwa perbandingan
tegangan uji dengan perhitungan terhadap rpm
generator yang bervariasi adalah linier. Grafik
di atas didapat persamaan garis yaitu:
persamaan garis pada tegangan uji terhadap
putaran rotor generator (rpm) adalah 𝑦 =
0,007π‘₯ + 0,004 dengan nilai regresinya
adalah 1. Sedangkan untuk persamaan garis
pada tegangan dengan perhitungan y = 0,011x
- 2,844 dengan nilai regresinya adalah 0,999.
Sedangkan untuk rata-rata persentase
perbandingan nilai tegangan antara teganan uji
dan tegangan perhitungan adalah 15,04%. Dari
rata-rata persentase yang didapat terlihat
bahwa prototype ini belum dapat bekerja
secara maksimal, hal ini dikarenakan
pembacaan pada sensor rotary encoder saat
putaran rendah (40km/jam) kurang akurat.
4.9. Perbandingan Nilai Arus Uji dengan
Arus Perhitungan Terhadap
Kecepatan Putaran Rotor Generator
Hubungan perbandingan nilai arus uji
dengan nilai arus perhitungan dilakukan untuk
mengetahui kinerja alat.Nilai arus uji dengan
arus perhitungan dapat dilihat pada gambar
4.6. berikut.
Gambar 4.6. Grafik perbandingan arus uji dengan
arus perhitungan.
Grafik pada gambar. 4.6. adalah
perbandingan tegangan uji dengan perhitungan
terhadap rpm generator. Persamaan garis pada
grafik persamaan garis pada arus uji terhadap
putaran rotor generator (rpm) merupakany =
0,000x + 0,415 dengan nilai regresinya 0,996.
Sedangkan untuk persamaan garis paga
tegangan dengan perhitungan y = 0,002x -
0,498 dengan nilai regresinya 0,999.
Sedangkan untuk rata-rata persentase
perbandingan nilai arus antara arus uji dan
arus perhitungan adalah 31,09%. Dari rata-rata
persentase yang didapat terlihat bahwa
prototype ini belum dapat bekerja secara
maksimal yaitu dikarenakan pembacaan pada
sensor rotary encoder saat putaran rendah
(40km/jam) kurang akurat.
y = 0.0112x - 2.8443
RΒ² = 0.9998
y = 0.0073x + 0.0041
RΒ² = 1
0
2
4
6
8
10
12
0 500 1000 1500
Tegangan Uji
Tegangan
Perhitungan
Grafik Perbandingan Tegangan Uji Dengan Perhitungan
Terhadap Kecepatan Putaran Rotor Generator
Nilaitegangangenerator(volt)
Kecepatan Putaran Rotor Generator (rpm)
y = 0.0007x + 0.4156
RΒ² = 0.9964
y = 0.002x - 0.4983
RΒ² = 0.9999
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
0 500 1000 1500
Arus Uji
Generator
Arus
perhitungan
Grafik Perbandingan Nilai Arus Uji Dengan Arus Perhitungan
Terhadap Kecepatan Putaran Rotor Generator
NilaiArusgenerator(Ampere)
Kecepatan Putaran Rotor Generator (rpm)
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan dari hasil analisis dan
pembahasan adalah :
1. Penelitian ini membuart sebuah
prototype generator dengan
penggerak tenaga angin yang telah
diuji pada variasi 10 km/jam – 60
km/jam.
2. Pada saat kecepatan 10 km/jam dan
20 km/jam saat kondisi berbeban,
baling-baling yang terkopel dengan
generator belum dapat bergerak
sehingga belum dapat mengeluarkan
putaran, tegangan, dan arus
generator.
3. Hubungan kecepatan putaran rotor
generator terhadap kecepatan sepeda
motor prototypedengan persamaan
𝑦 = 25,40π‘₯ βˆ’ 342,9 hanya
berlaku pada kecepatan β‰₯ 30
Km/jam.
4. Hubungan antara perbandingan
tegangan uji dengan tegangan
perhitungan terhadap kecepatan
putaran rotor generator (rpm),
prototypedengan persentase rata-
rata eror adalah 15,04% dan
didapatkan persamaan yuji
=0,007x+0,004 dan yperhitungan =
0,011x-2,844.
5. Hubungan antara perbandingan arus
uji dengan arus perhitungan
terhadap kecepatan putaran rotor
pada generator (rpm),prototype
dengan persentase rata-rata eror
adalah 31,09% dan didapatkan
persamaan yuji =0,000x+0,0415 dan
yperhitungan = 0,002x-0,498. Dari
persentase eror yang didapat
memungkinkan prototype ini belum
bekerja secara maksimal
dikarenakan pembacaan pada sensor
yang belum akurat.
5.2. Saran
Saran dari penilitian ini adalah :
1. Agar dapat mengoptimalkan
prototype ini diperlukan generator
dengan putaran rendah tetapi dapat
menghasilkan tegangan dan arus
yang besar. Juga diperlukan sensor
dengan pembacaan yang akurat dan
teliti
2. Prototype ini dapat digunakan untuk
aplikasi lain yang menggunakan
angin sebagai sumber utama
penggerak putaran generator.
DAFTAR PUSTAKA
[1]. Arduino, Arduino ATmega 328,
http://arduino.cc/en/Main, diakses
pada tanggal 9 Januari 2015
[2]. Theraja, B. L., β€˜Electrical Technology’,
S. Chand & Company Ltd, 1978
[3]. Generator, Generator Arus Searah,
http://repository.usu.ac.id, diakses pada
tanggal 25 Oktober 2015.
[4]. Laboratorium Konversi Energi Elektrik,
Sekilas Rotary Encoder, ITB, Bandung,
2009
[5]. Laboratorium Teknik Pengukuran
Elektrik, Modul Praktikum
Rangkaian Listrik, Universitas
Lampung, Bandar Lampung, 2010
[6]. Chapman, S. J, β€˜Electric Machinery
Fundamentals’, McGraw-Hill, 2005
[7]. Setiono Puji, Pemanfaatan Alternator
Mobil Sebagai Pembangkit Listrik
Tenaga Angin. Universitas Negeri
Semarang, Semarang, 2006
[8]. Audli Ridho, Rancang Bangun Alat
Ukur Portble 9 Titik Kecepatan
Aliran Sungai (Open Channel)
Nirkable Berbasis PC, Universitas
Lampung, Bandar Lampung, 2014
[9]. Allegromicro, ACS712 Datasheet -
Allegro MicroSystems, diakses pada
tanggal 9 Januari 2015
[10]. Suyanto Muhammad dan
Widyastuti Naniek, Pemanfaatan
Alternator DC Dengan Inverter
Pada (PLTMh) Sebagai Penyedia
Daya Listrik Produktif Di Dusun
Singosaren Imogiri Yogyakarta,
Universitas Kristen Stya Wacana,
Yogyakarta, 2014
[11]. Prinsip Penyearah Tegangan Listrik
Mesin Arus Searah (Komutasi),
http://www.narotama.ac.id, diakses pada
tanggal 15 Desember 2015
[12]. Petruzella, Frank D, Elektronik IndustrI,
Jogjakarta, 1996
[13]. Arduino, Arduino Data Logger,
http://www.arduino.web.id/,
diakses pada tanggal 15 Desember
2015

More Related Content

What's hot

Makalah generator dc
Makalah generator dc Makalah generator dc
Makalah generator dc Surya Andika
Β 
3. aplikasi-bahan-magnet
3. aplikasi-bahan-magnet3. aplikasi-bahan-magnet
3. aplikasi-bahan-magnetSuci Winarsih
Β 
Paper motor listrik kipas angin
Paper motor listrik kipas anginPaper motor listrik kipas angin
Paper motor listrik kipas anginAiny El-adLha
Β 
Makalah generator kelompok 04
Makalah generator kelompok 04Makalah generator kelompok 04
Makalah generator kelompok 04M Rizky Adriansyah
Β 
MGPI system by Danang Arengga
MGPI system by Danang ArenggaMGPI system by Danang Arengga
MGPI system by Danang Arenggadanang arengga
Β 
Motor listrik ac dan motor listrik dc
Motor listrik ac dan motor listrik dcMotor listrik ac dan motor listrik dc
Motor listrik ac dan motor listrik dcfirdhaush elghani
Β 
Aktuator, Motor and Pump
Aktuator, Motor and PumpAktuator, Motor and Pump
Aktuator, Motor and PumpTito Riyanto
Β 
Teknik tenaga listrik 2
Teknik tenaga listrik 2Teknik tenaga listrik 2
Teknik tenaga listrik 2haafizah
Β 
GENERATOR AC PARALEL
GENERATOR AC PARALELGENERATOR AC PARALEL
GENERATOR AC PARALELaribagus15
Β 

What's hot (15)

Umum generator
Umum generatorUmum generator
Umum generator
Β 
Revisi 1 tugas mi3 vicky
Revisi 1 tugas mi3 vickyRevisi 1 tugas mi3 vicky
Revisi 1 tugas mi3 vicky
Β 
Makalah generator dc
Makalah generator dc Makalah generator dc
Makalah generator dc
Β 
mmmm
mmmmmmmm
mmmm
Β 
Elektrik tingkatan 3 motor
Elektrik tingkatan 3 motorElektrik tingkatan 3 motor
Elektrik tingkatan 3 motor
Β 
3. aplikasi-bahan-magnet
3. aplikasi-bahan-magnet3. aplikasi-bahan-magnet
3. aplikasi-bahan-magnet
Β 
Paper motor listrik kipas angin
Paper motor listrik kipas anginPaper motor listrik kipas angin
Paper motor listrik kipas angin
Β 
Makalah generator kelompok 04
Makalah generator kelompok 04Makalah generator kelompok 04
Makalah generator kelompok 04
Β 
MGPI system by Danang Arengga
MGPI system by Danang ArenggaMGPI system by Danang Arengga
MGPI system by Danang Arengga
Β 
Motor listrik ac dan motor listrik dc
Motor listrik ac dan motor listrik dcMotor listrik ac dan motor listrik dc
Motor listrik ac dan motor listrik dc
Β 
MACAM-MACAM MOTOR
MACAM-MACAM MOTOR MACAM-MACAM MOTOR
MACAM-MACAM MOTOR
Β 
Aktuator, Motor and Pump
Aktuator, Motor and PumpAktuator, Motor and Pump
Aktuator, Motor and Pump
Β 
Teknik tenaga listrik 2
Teknik tenaga listrik 2Teknik tenaga listrik 2
Teknik tenaga listrik 2
Β 
Jenis-jenis Motor Listrik
Jenis-jenis Motor ListrikJenis-jenis Motor Listrik
Jenis-jenis Motor Listrik
Β 
GENERATOR AC PARALEL
GENERATOR AC PARALELGENERATOR AC PARALEL
GENERATOR AC PARALEL
Β 

Similar to 538 1044-1-sm

Teknik tenaga listrik generator ac
Teknik tenaga listrik generator acTeknik tenaga listrik generator ac
Teknik tenaga listrik generator acyusupade
Β 
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan MagnetGenerator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnetahmad haidaroh
Β 
Softskill bu dyah 3
Softskill bu dyah 3Softskill bu dyah 3
Softskill bu dyah 3helmirizkullah
Β 
Softskill bu dyah 3
Softskill bu dyah 3Softskill bu dyah 3
Softskill bu dyah 3helmirizkullah
Β 
RANCANG BANGUN PUTAR BALIK MOTOR DC CONVEYOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATME...
RANCANG BANGUN  PUTAR BALIK MOTOR DC CONVEYOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATME...RANCANG BANGUN  PUTAR BALIK MOTOR DC CONVEYOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATME...
RANCANG BANGUN PUTAR BALIK MOTOR DC CONVEYOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATME...RenataNoviene
Β 
Walking robot raspbery pi b+
Walking robot raspbery pi b+Walking robot raspbery pi b+
Walking robot raspbery pi b+faizallicall
Β 
Walking robot atemega16
Walking robot atemega16Walking robot atemega16
Walking robot atemega16faizallicall
Β 
User manual-perangkap-tikus-rio-zaenal (1)
User manual-perangkap-tikus-rio-zaenal (1)User manual-perangkap-tikus-rio-zaenal (1)
User manual-perangkap-tikus-rio-zaenal (1)Hastian Gumelar
Β 
Rancang bangun conveyor Menggunakan Mikrokontroller atmega 16
Rancang bangun conveyor Menggunakan Mikrokontroller atmega 16Rancang bangun conveyor Menggunakan Mikrokontroller atmega 16
Rancang bangun conveyor Menggunakan Mikrokontroller atmega 16Mochammadfinandika
Β 
12. sistem pengisian
12. sistem pengisian12. sistem pengisian
12. sistem pengisianMUGI YONO
Β 
Makalah generator ac
Makalah generator ac Makalah generator ac
Makalah generator ac Surya Andika
Β 
Fatkhul susyawan tugas teknik tenaga listrik generator ac
Fatkhul susyawan tugas teknik tenaga listrik generator acFatkhul susyawan tugas teknik tenaga listrik generator ac
Fatkhul susyawan tugas teknik tenaga listrik generator acfatkhuls
Β 
Contoh makalah line follower analog sederhana
Contoh makalah line follower analog sederhanaContoh makalah line follower analog sederhana
Contoh makalah line follower analog sederhanaMuhammad Kennedy Ginting
Β 
Sistem Catu Daya (SCD) BAB 3. generator listrik
Sistem Catu Daya (SCD) BAB 3. generator listrikSistem Catu Daya (SCD) BAB 3. generator listrik
Sistem Catu Daya (SCD) BAB 3. generator listrikPutri Berlian Abadi
Β 

Similar to 538 1044-1-sm (20)

Ml2 f001626
Ml2 f001626Ml2 f001626
Ml2 f001626
Β 
Materi Aktuator
Materi AktuatorMateri Aktuator
Materi Aktuator
Β 
Bab 1 5
Bab 1 5Bab 1 5
Bab 1 5
Β 
Teknik tenaga listrik generator ac
Teknik tenaga listrik generator acTeknik tenaga listrik generator ac
Teknik tenaga listrik generator ac
Β 
Charging system ruri
Charging system ruriCharging system ruri
Charging system ruri
Β 
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan MagnetGenerator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
Generator Set - Materi 8 - Fisika Listrik dan Magnet
Β 
Softskill bu dyah 3
Softskill bu dyah 3Softskill bu dyah 3
Softskill bu dyah 3
Β 
Softskill bu dyah 3
Softskill bu dyah 3Softskill bu dyah 3
Softskill bu dyah 3
Β 
RANCANG BANGUN PUTAR BALIK MOTOR DC CONVEYOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATME...
RANCANG BANGUN  PUTAR BALIK MOTOR DC CONVEYOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATME...RANCANG BANGUN  PUTAR BALIK MOTOR DC CONVEYOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATME...
RANCANG BANGUN PUTAR BALIK MOTOR DC CONVEYOR MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATME...
Β 
Walking robot raspbery pi b+
Walking robot raspbery pi b+Walking robot raspbery pi b+
Walking robot raspbery pi b+
Β 
Walking robot atemega16
Walking robot atemega16Walking robot atemega16
Walking robot atemega16
Β 
User manual-perangkap-tikus-rio-zaenal (1)
User manual-perangkap-tikus-rio-zaenal (1)User manual-perangkap-tikus-rio-zaenal (1)
User manual-perangkap-tikus-rio-zaenal (1)
Β 
Rancang bangun conveyor Menggunakan Mikrokontroller atmega 16
Rancang bangun conveyor Menggunakan Mikrokontroller atmega 16Rancang bangun conveyor Menggunakan Mikrokontroller atmega 16
Rancang bangun conveyor Menggunakan Mikrokontroller atmega 16
Β 
12. sistem pengisian
12. sistem pengisian12. sistem pengisian
12. sistem pengisian
Β 
Makalah generator ac
Makalah generator ac Makalah generator ac
Makalah generator ac
Β 
Fatkhul susyawan tugas teknik tenaga listrik generator ac
Fatkhul susyawan tugas teknik tenaga listrik generator acFatkhul susyawan tugas teknik tenaga listrik generator ac
Fatkhul susyawan tugas teknik tenaga listrik generator ac
Β 
257 460-1-pb
257 460-1-pb257 460-1-pb
257 460-1-pb
Β 
Contoh makalah line follower analog sederhana
Contoh makalah line follower analog sederhanaContoh makalah line follower analog sederhana
Contoh makalah line follower analog sederhana
Β 
Sistem Catu Daya (SCD) BAB 3. generator listrik
Sistem Catu Daya (SCD) BAB 3. generator listrikSistem Catu Daya (SCD) BAB 3. generator listrik
Sistem Catu Daya (SCD) BAB 3. generator listrik
Β 
Open loop motor dc Simulink
Open loop motor dc SimulinkOpen loop motor dc Simulink
Open loop motor dc Simulink
Β 

Recently uploaded

MAteri:Penggunaan fungsi pada pemrograman c++
MAteri:Penggunaan fungsi pada pemrograman c++MAteri:Penggunaan fungsi pada pemrograman c++
MAteri:Penggunaan fungsi pada pemrograman c++FujiAdam
Β 
Manual Desain Perkerasan jalan 2017 FINAL.pptx
Manual Desain Perkerasan jalan 2017 FINAL.pptxManual Desain Perkerasan jalan 2017 FINAL.pptx
Manual Desain Perkerasan jalan 2017 FINAL.pptxRemigius1984
Β 
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdfMetode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdfArvinThamsir1
Β 
10.-Programable-Logic-Controller (1).ppt
10.-Programable-Logic-Controller (1).ppt10.-Programable-Logic-Controller (1).ppt
10.-Programable-Logic-Controller (1).ppttaniaalda710
Β 
4. GWTJWRYJJJJJJJJJJJJJJJJJJWJSNJYSRR.pdf
4. GWTJWRYJJJJJJJJJJJJJJJJJJWJSNJYSRR.pdf4. GWTJWRYJJJJJJJJJJJJJJJJJJWJSNJYSRR.pdf
4. GWTJWRYJJJJJJJJJJJJJJJJJJWJSNJYSRR.pdfAnonymous6yIobha8QY
Β 
TEKNIS TES TULIS REKRUTMEN PAMSIMAS 2024.pdf
TEKNIS TES TULIS REKRUTMEN PAMSIMAS 2024.pdfTEKNIS TES TULIS REKRUTMEN PAMSIMAS 2024.pdf
TEKNIS TES TULIS REKRUTMEN PAMSIMAS 2024.pdfYogiCahyoPurnomo
Β 
Strategi Pengembangan Agribisnis di Indonesia
Strategi Pengembangan Agribisnis di IndonesiaStrategi Pengembangan Agribisnis di Indonesia
Strategi Pengembangan Agribisnis di IndonesiaRenaYunita2
Β 
MODUL AJAR PENGANTAR SURVEY PEMETAAN.pdf
MODUL AJAR PENGANTAR SURVEY PEMETAAN.pdfMODUL AJAR PENGANTAR SURVEY PEMETAAN.pdf
MODUL AJAR PENGANTAR SURVEY PEMETAAN.pdfihsan386426
Β 

Recently uploaded (8)

MAteri:Penggunaan fungsi pada pemrograman c++
MAteri:Penggunaan fungsi pada pemrograman c++MAteri:Penggunaan fungsi pada pemrograman c++
MAteri:Penggunaan fungsi pada pemrograman c++
Β 
Manual Desain Perkerasan jalan 2017 FINAL.pptx
Manual Desain Perkerasan jalan 2017 FINAL.pptxManual Desain Perkerasan jalan 2017 FINAL.pptx
Manual Desain Perkerasan jalan 2017 FINAL.pptx
Β 
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdfMetode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
Metode numerik Bidang Teknik Sipil perencanaan.pdf
Β 
10.-Programable-Logic-Controller (1).ppt
10.-Programable-Logic-Controller (1).ppt10.-Programable-Logic-Controller (1).ppt
10.-Programable-Logic-Controller (1).ppt
Β 
4. GWTJWRYJJJJJJJJJJJJJJJJJJWJSNJYSRR.pdf
4. GWTJWRYJJJJJJJJJJJJJJJJJJWJSNJYSRR.pdf4. GWTJWRYJJJJJJJJJJJJJJJJJJWJSNJYSRR.pdf
4. GWTJWRYJJJJJJJJJJJJJJJJJJWJSNJYSRR.pdf
Β 
TEKNIS TES TULIS REKRUTMEN PAMSIMAS 2024.pdf
TEKNIS TES TULIS REKRUTMEN PAMSIMAS 2024.pdfTEKNIS TES TULIS REKRUTMEN PAMSIMAS 2024.pdf
TEKNIS TES TULIS REKRUTMEN PAMSIMAS 2024.pdf
Β 
Strategi Pengembangan Agribisnis di Indonesia
Strategi Pengembangan Agribisnis di IndonesiaStrategi Pengembangan Agribisnis di Indonesia
Strategi Pengembangan Agribisnis di Indonesia
Β 
MODUL AJAR PENGANTAR SURVEY PEMETAAN.pdf
MODUL AJAR PENGANTAR SURVEY PEMETAAN.pdfMODUL AJAR PENGANTAR SURVEY PEMETAAN.pdf
MODUL AJAR PENGANTAR SURVEY PEMETAAN.pdf
Β 

538 1044-1-sm

  • 1. PROTOTYPE GENERATOR DC DENGAN PENGGERAK TENAGA ANGIN Wan Novri Saputra, Dikpride Despa, Noer Soedjarwanto, Ahmad Saudi Samosir Jurusan Teknik Elektro Universitas Lampung Jl. Prof. Sumantri Brojonegoro No. 1 Bandar Lampung 35145 novrigtl@gmail.com Abstrak Angin merupakan salah satu sumber energi listrik. Untuk menghasilkan energi listrik dari angin dapat menggunakan alternator atau generator untuk mengonversi energi gerak menjadi energi listrik. Oleh karena itu, perlu dirancang sebuah prototype yang dapat digunakan sebagai referensi pemanfaatan sumber energi angin untuk menghasilkan energi listrik. Rancangan prototype ini menggunakan baling-baling yang terkopel dengan generator dan sistem utama yaitu sensor rotary encoder, sensor arus, dan sensor tegangan. Untuk pemrosesannya menggunakan modul Arduino Uno dan penyimpanan data menggunakan modul data logger. Sedangkan untuk pengambilan data menggunakan sepeda motor dengan memanfaatkan tekanan angin pada saat sepeda motor berjalan. Hasil pengujian didapatkan persamaan hubungan antara perbandingan tegangan uji dengan tegangan perhitungan terhadap kecepatan putaran rotor generator, yaitu yuji =0,007x+0,004 dan yperhitungan = 0,011x-2,844 dengan persentase rata-rata eror adalah 15,04%.Untuk persamaan hubungan antara perbandingan arus uji dengan arus perhitungan terhadap kecepatan putaran rotor pada generator, yaitu yuji =0,000x+0,0415 dan yperhitungan = 0,002x-0,498 dengan persentase rata-rata eror adalah 31,09%.Sedangkan untuk hubungan kecepatan putaran rotor generator terhadap kecepatan sepeda motor (untuk kecepatan sepeda motor β‰₯ 30 km/jam)didapatkan persamaan 𝑦 = 25,40π‘₯ βˆ’ 342,9. Kata Kunci: Angin, Prototype Generator dc, Rotary Encoder, Arduino Uno, Data Logger. Abstract The wind is one source of electrical energy. To generate electricity from wind energy can be used alternator or generator to convert the mechanical energy into electrical energy. Therefore, it is necessary to design a prototype that can be used as a reference utilization of wind energy to generate electricity. The design of this prototype using a propeller which is coupled to the generator and the main system. This main system consists of sensor Rotary Encoder, current sensors and voltage sensors. For its processing is used Arduino Uno module and data logger module as data storage. As for data acquisition using a motorcycle by utilizing the wind pressure when the motorcycle moving. The test results obtained equation relationship between the ratio of experimental voltage to the calculated voltage of the rotor speed, which is Yexperiment= 0,007X+0,004 and Ycalculation= 0,011X-2,844 with percentage of average error 15.04%. For equation the relationship between the ratio experimental current with the calculated current of the rotation speed of the generator rotor (rpm). Obtained equation Yexperiment = 0,000X+0.0415 and Ycalculation=0,002X-0,498 with percentage of average error 31.09%. As for the relationship of the generator rotor rotation speed to motorcycle speed (for motorcycle speed β‰₯ 30 km/h) obtained equation y = 25,40x - 342.9. Key words : Wind, Prototype Generator dc, Rotary Encoder, Arduino Uno, Data Logger.
  • 2. I. PENDAHULUAN Penggunaan bahan bakar minyak dalam kehidupan sehari-hari dapat diemukan dimana saja, sepertiperalatan rumah tangga, alat perkantoran, pabrik, kendaraan, dan lain-lain. Dari sumber Ditjen MIGAS diketahaui bahwa cadangan minyak bumi dan produksinya setiap tahunya mengalami penurunan. Oleh sebab itu harus dapat menciptakan sumber energi baru untuk menguragi penggunaan bahan bakar setiap harinya.Pada dasarnya sumber energi listrik tidak dapat diperbaharui. Apabila manusia tidak dapat menggunakannya secara efektif dan efisien, maka energi listrik akan cepat habis. Semua peralatan yang menggunakan energi listrik akan membutuhkan energi lagi demi kelangsungan pemakaianya. Generator merupakan sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari energi mekanik dan biasanya menggunakan induksi elektromagnet dalam sistem kerjanya.Generator terdiri dari bebagai jenis dankegunaannya, salah satu diantaranya generator pada kendaraan yangdisebut alternator. Alternator memiliki sistem kerja yang sama dengan generator, kinerja dari alternator melingkupi daerah proses kerja pada sebuah kendaraan. Dimana alternator berfungsi untuk mensuplay arus listrik untuk keperluan kendaraan. Dalam kendaraan bermotor baterai atau aki kendaraan tidak akan mampu menyuplai arus listrik kekendaraan sendirian. Sifat baterai adalah sebagai penampung listrik yang dihasilkan dari alternator. Pada saat mesin kendaraan dinyalakan, maka alternator akan bekerja untuk menghasilkan listrik menggantikan fungsi baterai atau aki. Jadi untuk menghemat sumber energi listrik atau bahan bakar kita dapat memanfaat tenaga angin untuk memutar alternator, yaitu dengan energi gerak menjadi listrik. Energi listrik yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk keperluan sehari-hari, juga tidak menimbulkan polusi dan ramah lingkungan. II. TINJUAN PUSTAKA 2.1. Generator Arus Searah (DC) Generator arus searah mempunyai komponen dasar yang umumnya hampir sama dengan komponen mesin–mesin listrik lainnya. Secara garis besar generator arus searah adalah alat konversi energi mekanis berupa putaran menjadi energi listrik arus searah. Energi mekanik digunakan untuk memutar kumparan kawat penghantar di dalam medan magnet. Berdasarkan hukum Faraday, pada kawat penghantar akan timbul ggl induksi yang besarnya sebanding dengan laju perubahan fluksi yang dilingkupi oleh kawat penghantar. Bila kumparan kawat tersebut merupakan rangkaian tertutup, maka akan timbul arus induksi. Perbedaan setiap generator biasanya terletak pada komponen penyearah yang terdapat didalamnya yang disebut dengan komutator dan sikat[3]. 2.2. Sensor Arus Listrik ACS712 Perangkat ACS712 ini terdiri dari rangkaian sensor efek-hall yang linier low- offset dan p sisi. Saat arus mengalir dijalur tembaga pada bagian pin 1-4 seperti pada gambar. 2.1, maka rangkaian sensor efek-hall akan mendeteksinya dan mengubahnya menjadi tegangan yang proporsional. Gambar 2.1. Konfigurasi pin dari IC ACS712[10]. Berikut ini adalah karakteristik dari sensor suhu ACS712[10]. a. Memiliki sinyal analog dengan sinyal-ganguan rendah low-noise b. Ben-bandwidth 80 kHz c. Total output error 1.5% pada Ta = 25Β°C d. Memiliki resistansi dalam 1.2 infl e. Tegangan sumber operasi tunggal 5.0V f. Sensitivitas keluaran: 66 sd 185 mV/A g. Tegangan keluaran proporsional terhadap arus AC ataupun DC h. Fabrikasi kalibrasi
  • 3. i. Tegangan offset keluaran yang sangat stabil j. Hysterisis akibat medan magnet mendekati nol k. Rasio keluaran sesuaitegangan sumber 2.3. Pembagi Tegangan Pada dasarnya rangkaian pembagi tegangan terdiri dari dua buah resistor yang dirangkai secara seri. Rangkaian pembagi tegangan dapat dilihat pada gambar. 2.2. Gambar. 2.2. Rangkaian Pembagi Tegangan[5]. Aturan pembagi tegangan sangat sederhana, yaitu tegangan input dibagi secara proposional sesuai resistansi dua resistor yang dirangkai secara seri. Dari gambar. 2.2. didapat persamaan pembagi tegangan sebagai berikut[5]: 𝑣2 = 𝑅2 𝑖 = 𝑅2 𝑣 𝑅1+𝑅2 ................ (2.1) Atau 𝑣2 = 𝑅2 𝑅1+𝑅2 𝑣 ................. (2.2) dan dengan cara yang sama, didapatkantegangan yang melintasi R1 adalah[5]: 𝑣1 = 𝑅1 𝑅1+𝑅2 𝑣 ................ (2.3) Bila rangkaian pada Gambar 2.2. digeneralisir dengan menggantikan R2 dengan R2, R3, RN yang berhubungan seri, maka didapat hasil umum pembagian tegangan melintasi suatu untaian N tahanan seri adalah[5]. 𝑣1 = 𝑅1 𝑅1+𝑅2…+𝑅 𝑁 𝑣 .................. (2.4) 2.4. Sensor Rotary Encoder Sensorrotary encoder inipada umumnya menggunakan sensor optik untuk menghasilkan serial pulsa yang dapat diartikan menjadi gerakan, posisi, dan arah. Sehingga posisi sudut suatu poros benda berputar dapat diolah menjadi informasi berupa kode digital oleh Rotary Encoder untuk diteruskan oleh rangkaian kendali. Rotary Encoder umumnya digunakan pada pengendalian robot, motor drive, dsb. Rotary encoder tersusun dari suatu piringan tipis yang memiliki lubang- lubang pada bagian lingkaran piringan. LED ditempatkan pada salah satu sisi piringan sehingga cahaya akan menuju kepiringan. Disisi yang lain suatu photo- transistor diletakkansehingga photo- transistor ini dapat mendeteksi cahaya dari LED yang berseberangan. Piringan tipis tadi dikopel dengan poros motor, atau divais berputar lainnya yang ingin kita ketahui posisinya, sehingga ketika motor berputar piringan juga akan ikut berputar. Apabila posisi piringan mengakibatkan cahaya dan LED dapat mencapai photo-transistor melalui lubang-lubang yang ada, maka photo- transistor akan mengalami saturasi dan akan menghasilkan suatu pulsa gelombang persegi. Susunan bagian dari rotary encoder dapat dilihat pada gambar. 2.3. berikut. Gambar. 2.3. Blok penyusun rotary encoder[4]. 2.5. Arduino Uno Arduino Uno adalah board mikrokontroller berbasis ATmega328. Memiliki 14 pin input dari output digital dimana 6 pin input tersebut dapat digunakan sebagai output PWM dan 6 pin input analog, 16 MHz osilator kristal, koneksi USB, jack power,ICSP header, dan tombol reset. Agar mikrokontroller dapat digunakan yaitu dengan menghubungkan Board Arduino Uno ke komputer dengan menggunakan kabel USB atau listrik dengan AC ke adaptor dc atau baterai. Bentuk
  • 4. Arduino Uno dapat dilihat pada gambar 2.4. berikut. Gambar. 2.4. Modul Arduino Uno[1]. 2.6. Modul Data Logger Data logger merupakan data penyimpanan ke external memory atau ke SD Card, penggunaan data logger ini biasanya untuk menganalisa/mendapatkan data dari suatu kondisi di tempat tertentu. Misalnya untuk perubahan suhu per satuan waktu di tempat tertentu. Bentuk dari Aduino data logger dapat dilihat pada gambar. 2.5. berikut. Gambar 2.5. Arduino data logger[13]. Selain data logger, modul ini juga langsung ada RTC (Real Time Clock) untuk pencatat waktu. Untuk konfigurasi data logger dengan arduino menggunakan koneksi SPI, maka untuk pin di arduino UNO bisa menggunakan pin yang ditunjukan pada gambar. 2.6. sebagai berikut: a. MOSI - pin 11 b. MISO - pin 12 c. CLK - pin 13 d. CS - pin 10 Gambar. 2.6.Konfigurasi data logger dengan arduino[13]. III. METODELOGI PENELITIAN 3.1. Blok Diagram Secara garis besar sistem yang dibuat dapat dilihat pada gambar 3.1. berikut : Gambar.3.1. Blok diagram sistem Gen erat or DC Sensor Arus Sensor Teganga n Sensor Kecepat an Arduino Uno LCD Data Logger Sumber dc Baterai Lampu 12 V
  • 5. 3.2. Metode Kerja Proses penyelesaian penelitian ini melalui beberapa langkah yang dilakukan, secara umum langkah- langkah tersebut digambarkan dalam diagram alir yang terlihat pada gambar 3.2. di bawah ini : Gambar. 3.2. Diagram alir penelitian 3.2.1. Studi Literatur Pada studi literatur, dilakukan pengumpulan informasi dan literatur yang menunjang penelitian antara lain: a. Mempelajari prinsip generator dc yang akan digunakan pada prototype. b. Mempelajari mikrokontroler, dan modul-modul pendukung yang terdapat pada Arduino. c. Mempelajari penggunaan Rotary Encoder yang berfungsi sebagai sensor putaran pada jangkar generator. d. Mempelajari metode pembagi tegangan yang berfungsi sebagai sensor tegangan. e. Mempelajari ACS712 yang berfungsi sebagai pembacaan nilai arus atau sensor arus. f. Mempelajari penggunaan LCD 2x16 yang berfungsi untuk menampilkan nilai rpm, arus, dan tegangan. g. Mempelajari penggunaan Arduino Data Logging RTC Shield yang berfungsi sebagai tempat Multi Media Card (MMC) yaitu untuk menyimpan nilai-nilai yang didapatkan. 3.2.2. Spesifikasi Rancangan Sistem yang akan direalisasikan, yaitu untuk mendapat hubungan tegangan generator dan arus generator terhadap kecepatan putarrotor generator. Nilai-nilai yang didapat dalam pengambilan data akan dibandingkan dengan data perhitungan menggunakan rumus E.M.F Generator yaitu sebagai berikut[2]: π‘’π‘šπ‘“π‘”π‘’π‘›π‘’π‘Ÿπ‘Žπ‘‘π‘œπ‘Ÿ = π‘‘πœ‘ 𝑑𝑑 (π‘£π‘œπ‘™π‘‘) ................. (3.1) Perpotongan fluks dalam satu rotasi = π‘‘πœ‘ = πœ‘π‘ƒ (π‘Šπ‘) ...................................... (3.2) waktu untuk satu putaran , 𝑑𝑑 = 60/𝑁 Jadi: π‘’π‘šπ‘“ = π‘‘πœ‘ 𝑑𝑑 = πœ‘π‘ƒπ‘ 60 π‘£π‘œπ‘™π‘‘ ........................... (3.3) π‘’π‘šπ‘“ = πœ‘π‘ƒπ‘ 60 π‘£π‘œπ‘™π‘‘ .................................... (3.4) Keterangan[2] : o πœ‘= nilai fluks o P = jumlah kutup o N = putaran jangkar permenit (rpm) o Emf = tegangan generator Untuk mencari hubungan kecepatan putaran rotor generator terhadap tegangan dan arus yang dihasilkan mempunyai dua tahapan sebagai berikut: a. Mencari hubungan rpm dengan tegan (volt) dengan persamaan Komponen tersedia Perancangan Alat Realisasi Rancangan Pengujian Ya Alat Bekerja Selesai Tidak Mulai Perancangan Model Pemilihan Komponen Tidak Studi Literatur Spesifikasi Sistem
  • 6. π‘’π‘šπ‘“ = π‘‘πœ‘ 𝑑𝑑 = πœ‘π‘ƒπ‘ 60 π‘£π‘œπ‘™π‘‘............ (3.5) π‘’π‘šπ‘“ = πœ‘π‘ƒπ‘ 60 π‘£π‘œπ‘™π‘‘ .................... (3.6) b. Mencari hubungan rpm dengan arus (ampere) dengan persamaan terbagi menjadi 2 tahapan: ο‚· Mencari Arus pada beban lampu 𝑃 = 𝑉 Γ— 𝐼 .................. (3.7) 𝐼 = 𝑃 𝑉 .......................... (3.8) ο‚· Mencari nilai R (ohm) pada beban lampu 𝑅 = 𝑉 𝐼 .......................... (3.9) 3.2.3. Spesifikasi Alat Spesifikasi alat yang digunakan untuk membuat prototype ini adalah : a. Baling-baling berukuran 16 inch dan memiliki 3 buah blade, berfungsi untuk memutar jangkar generator, yaitu dengan cara mengkopel baling-baling pada bagian ujung rotor. Saat baling- baling berputar karena tekanan angin maka jangkar generator akan berputar sehingga generator dapat menghasilkan tegangan. b. Generator dc dengan spesikasi 12 volt dengan kecepatan putaran rotor 500 rpm saat tanpa beban dan daya yang mampu dihasikan sebesar 15 watt. c. Sensor rotary encoder berfungsi untuk membaca puataran yang dihasilkan pada jangkar generator. d. Menggunakan ACS712 5A, berfungsi sebagai pembaca arus yang dihasilkan generator saat ada beban lampu. e. Rangkaian pembagi tegangan digunakan sebagai sensor tegangan, yaitu berfungsi sebagai pembaca tegangan yang dihasilkan generator. f. Menggunakan Liquid Crystal Display (LCD) 16x2 sebagai penampil data. g. Menggunakan modul Arduino Data Logging RTC Shield yang berfungsi untuk menyimpan data yang telah diolah pada mikrokontroler. h. Device pengendali menggunakan modul Arduino Uno, berfungsi untuk membaca masukan dari sensor kecepatan, sensor tegangan dan sensor arus. Untuk menampilkan nilai rpm, tegangan, dan arus pada LCD dan data yang telah terbaca akan disimpan pada Arduino Data Logging RTC Shield. 3.3. Diagram Alir Kerja Alat Rancangan kerja prototype ini melalui beberapa langkah, yaitu start, inisialisasi arduino, kemudian pembacan sensor sampai end (selesai). Untuk diagram alir kerja alat dapat dilihat pada gambar. 3.3. berikut. Gambar. 3.3. Diagram Alir Kerja Alat IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Prinsip Kerja Alat Penelitian ini adalah membuat prototype generator dc yang digerakan oleh angin untuk mendapatkan kecepatan putar rotor generator nilai tegangan, dan arus yang dihasilkan generator tersebut. Prinsip dari prototype ini yaitu generator dikopel dengan baling-baling menggunakan beban lampu sepeda motor 12Volt, dengan berputarnya baling-baling maka generator menghasilkan nilai tegangan (Volt), arus (Ampere), kecepatan putaran (rpm), sehingga lampu dapat menyala. Selanjutnya nilai-nilai tersebut ditampilkan START Inisialisasi Arduino dan Sensor Deteksi Sensor RPM Deteksi Sensor Arus DeteksiSensor Tegangan Tampilkan LCD END MMC
  • 7. pada LCD 2 x 16 dan datanya disimpan secara berkala pada MMC (Multi Media Card) yang terpasang pada RTC Data Logger. 4.2. Konstruksi Alat Keseluruhan Konstruksi alat keseluruhan dapat dilihat pada gambar 4.1. Gambar 4.1. Konstruksi alatprototype Keterangan gambar 4.1: 1. Arduino Uno dan Data LoggerRTC Shield 2. Baterry lippo 11 Volt 3. Sensor Arus 4. Sensor Tegangan 5. LCD 2 x 16 6. Sensor rpm Rotary Encoder 7. Generator DC 12 V, 500 rpm tanpa beban 8. Baling-baling kipas 16 inch 4.3. Hasil Uji Data Alat Pengujian prototype ini menggunakan sepeda motor dengan kecepatan yang bervariasi, yang dilakuakan 6 kali pengujianpada kecepatan 10km/jam, 20km/jam, 30km/jam, 40km/jam, 50km/jam, dan 60km/jam. Data diambil persepuluh setiap kali pengujian.dataseluruh hasil pengujian dapat dilihat pada tabel. 4.1. berikut. Tabel.4.1. Hasil Uji Data Alat Kecepatan Sepeda Motor (km/jam) Rpm Generator Tegangan (V) Generator Arus (A) Generator 10 0 0 0 20 0 0 0 Kecepatan Sepeda Motor (km/jam) Rpm Generator Tegangan (V) Generator Arus (A) Generator 30 484 2.69 0.77 475 2.36 0.77 479 2.42 0.76 474 2.52 0.77 470 2.47 0.78 479 2.52 0.77 459 2.31 0.76 473 2.42 0.76 478 2.47 0.76 478 2.52 0.76 40 713 5.26 0.91 712 5.05 0.91 711 5.00 0.92 715 5.05 0.92 714 5.10 0.92 714 5.05 0.92 728 5.32 0.93 716 5.05 0.92 730 5.26 0.93 789 5.59 0.96 50 866 6.82 1.04 868 6.77 1.05 872 7.04 1.05 880 7.14 1.06 879 6.98 1.05 882 7.14 1.05 887 7.09 1.06 879 6.82 1.06 879 6.98 1.05 880 7.14 1.05 60 1105 9.45 1.16 1131 9.72 1.26 1194 10.53 1.29 1189 10.74 1.28 1180 10.74 1.28 1179 10.73 1.27 1189 10.74 1.27 1180 10.31 1.27 1303 11.12 1.42 1379 11.60 1.43 4.4. Nilai Uji Rata-rata Kecepatan Sepeda Motor 10 Km/jam – 60 Km/jam Dari tabel. 4.1. didapatkan nilai uji rata-rata pengujian yang didapatkan dengan cara menjumlahkan semua data pengujian setiap kecepatan sepeda motor dibagi dengan jumlah data yang diambil. Nilai uji rata-rata dapat dilihat pada tabel. 4.2. berikut.
  • 8. Tabel. 4.2. Nilai Uji Rata-rata Kecepatan Sepeda Motor (km/jam) Rpm Teganga (V) Arus (A) 10 0 0 0 20 0 0 0 30 474 2.47 0.77 40 724 5.17 0.92 50 877 6.99 1.05 60 1202 10.57 1.29 Data pada tabel. 4.2. di atas digunakan untuk mencari persamaan garis hubungan kecepatan sepeda motor dengan kecepatan putaran rotor generator, hubungan kecepatan rotor generator dengan arus generator, dan hubungan kecepatan rotor generator dengan tegangan generator. 4.5. Hubungan Antara Kecepatan Sepeda Motor Terhadap Puatran Rotor Generator Dari nilai rata-rata keseluruhan didapat grafik hubungan antara kecepatan sepeda motor dengan kecepatan putar rotor generator dengan menggunakan spesifikasi baling-baling 3 buah blade dengan diameter 16 inch. Grafik dapat dilihat pada gambar. 4.2.berikut. Gambar. 4.2. Grafik hubungan antara kecepatan sepeda motor terhadap putaran rotor generator. Grafik pada gambar. 4.2 di atas dapat dilihat bahwa hubungan antara tegangan yang dihasilkan generator terhadap kecepatan sepeda motor yang bervariasi adalah linier dan dari grafik di atas didapat persamaan garis yaitu: 𝑦 = 25,40π‘₯ βˆ’ 342,9 (berlaku saat kecepatan β‰₯ 30 Km/jam) dengan nilai regresinya adalah 0,962. Nilai regresi ini dihitung dengan merata-ratakan besarnya nilai R2 yang dihasilkan pada saat pengolahan data. 4.6. Hubungan Antara Putaran Rotor Generator dengan Tegangan Generator Dari tabel. 4.2. di atas didapatkan hubungan antara putaran rotor generator dengan tegangan generator. Grafik dapat dilihat pada gambar. 4.3. berikut. Gambar. 4.3. Hubungan antara putaran rotor generator dengan tegangan generator Grafik pada gambar. 4.3. di atas dapat dilihat bahwa hubungan antara tegangan yang dihasilkan generator terhadap kecepatan putaran rotor generator (rpm)yang bervariasi adalah linier dan dari grafik di atas didapat persamaan garis yaitu: 𝑦 = 0,008π‘₯ βˆ’ 0,449 dengan nilai regresinya adalah 0,970. 4.7. Hubungan Antara Putaran Rotor Generator dengan Arus Generator Dari tabel. 4.2. di atas didapatkan hubungan antara putaran rotor generator dengan arus generator. Grafik dapat dilihat pada gambar. 4.4. berikut. Gambar. 4.4. Grafik hubungan antara kecepatan putaran rotor generator dengan arus generator. Grafik pada gambar. 4.4 di atas dapat dilihat bahwa hubungan antara tegangan yang dihasilkan generator terhadap kecepatan putaran generator yang bervariasi adalah linier 0 0 474 724 877 1202 y = 25.403x - 342.93 RΒ² = 0.9627 -500 0 500 1000 1500 0 50 100 y Linear (y) PutaranGenerator(rpm) Kecepatan Sepeda Motor (Km/jam) 0.000.00 2.47 5.17 6.99 10.57 y = 0.0085x - 0.4496 RΒ² = 0.9707 -5.00 0.00 5.00 10.00 15.00 0 500 1000 1500 y TeganganGenerator(Volt) Kecepatan Putaran Generator (rpm) 0.000.00 0.77 0.92 1.05 1.29 y = 0.0011x + 0.0657 RΒ² = 0.9632 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 0 500 1000 1500 y Linear (y) Kecepatan Putaran Generator (rpm) ArusGenerator(Ampere)
  • 9. dan dari grafik di atas didapat persamaan garis yaitu: 𝑦 = 0,001π‘₯ + 0,065 dengan nilai regresinya adalah 0,963. 4.8. Perbandingan Tegangan Uji Dengan Perhitungan Terhadap Kecepatan Rotor Generator. Untuk melihat kinerja prototype dilakukan pengujian data hasil perhitungan. Hasil perbandingan nilai tegangan uji dengan tegangan perhitungan dapat dilihat pada gambar 4.5. berikut. Gambar 4.5. Grafik perbandingan tegangan uji dengan tegangan perhitungan. Grafik pada gambar. 4.5. adalah perbandingan tegangan uji dengan perhitungan terhadap rpm generator. Dari grafik di atas juga dapat diketahui bahwa perbandingan tegangan uji dengan perhitungan terhadap rpm generator yang bervariasi adalah linier. Grafik di atas didapat persamaan garis yaitu: persamaan garis pada tegangan uji terhadap putaran rotor generator (rpm) adalah 𝑦 = 0,007π‘₯ + 0,004 dengan nilai regresinya adalah 1. Sedangkan untuk persamaan garis pada tegangan dengan perhitungan y = 0,011x - 2,844 dengan nilai regresinya adalah 0,999. Sedangkan untuk rata-rata persentase perbandingan nilai tegangan antara teganan uji dan tegangan perhitungan adalah 15,04%. Dari rata-rata persentase yang didapat terlihat bahwa prototype ini belum dapat bekerja secara maksimal, hal ini dikarenakan pembacaan pada sensor rotary encoder saat putaran rendah (40km/jam) kurang akurat. 4.9. Perbandingan Nilai Arus Uji dengan Arus Perhitungan Terhadap Kecepatan Putaran Rotor Generator Hubungan perbandingan nilai arus uji dengan nilai arus perhitungan dilakukan untuk mengetahui kinerja alat.Nilai arus uji dengan arus perhitungan dapat dilihat pada gambar 4.6. berikut. Gambar 4.6. Grafik perbandingan arus uji dengan arus perhitungan. Grafik pada gambar. 4.6. adalah perbandingan tegangan uji dengan perhitungan terhadap rpm generator. Persamaan garis pada grafik persamaan garis pada arus uji terhadap putaran rotor generator (rpm) merupakany = 0,000x + 0,415 dengan nilai regresinya 0,996. Sedangkan untuk persamaan garis paga tegangan dengan perhitungan y = 0,002x - 0,498 dengan nilai regresinya 0,999. Sedangkan untuk rata-rata persentase perbandingan nilai arus antara arus uji dan arus perhitungan adalah 31,09%. Dari rata-rata persentase yang didapat terlihat bahwa prototype ini belum dapat bekerja secara maksimal yaitu dikarenakan pembacaan pada sensor rotary encoder saat putaran rendah (40km/jam) kurang akurat. y = 0.0112x - 2.8443 RΒ² = 0.9998 y = 0.0073x + 0.0041 RΒ² = 1 0 2 4 6 8 10 12 0 500 1000 1500 Tegangan Uji Tegangan Perhitungan Grafik Perbandingan Tegangan Uji Dengan Perhitungan Terhadap Kecepatan Putaran Rotor Generator Nilaitegangangenerator(volt) Kecepatan Putaran Rotor Generator (rpm) y = 0.0007x + 0.4156 RΒ² = 0.9964 y = 0.002x - 0.4983 RΒ² = 0.9999 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 0 500 1000 1500 Arus Uji Generator Arus perhitungan Grafik Perbandingan Nilai Arus Uji Dengan Arus Perhitungan Terhadap Kecepatan Putaran Rotor Generator NilaiArusgenerator(Ampere) Kecepatan Putaran Rotor Generator (rpm)
  • 10. V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Kesimpulan dari hasil analisis dan pembahasan adalah : 1. Penelitian ini membuart sebuah prototype generator dengan penggerak tenaga angin yang telah diuji pada variasi 10 km/jam – 60 km/jam. 2. Pada saat kecepatan 10 km/jam dan 20 km/jam saat kondisi berbeban, baling-baling yang terkopel dengan generator belum dapat bergerak sehingga belum dapat mengeluarkan putaran, tegangan, dan arus generator. 3. Hubungan kecepatan putaran rotor generator terhadap kecepatan sepeda motor prototypedengan persamaan 𝑦 = 25,40π‘₯ βˆ’ 342,9 hanya berlaku pada kecepatan β‰₯ 30 Km/jam. 4. Hubungan antara perbandingan tegangan uji dengan tegangan perhitungan terhadap kecepatan putaran rotor generator (rpm), prototypedengan persentase rata- rata eror adalah 15,04% dan didapatkan persamaan yuji =0,007x+0,004 dan yperhitungan = 0,011x-2,844. 5. Hubungan antara perbandingan arus uji dengan arus perhitungan terhadap kecepatan putaran rotor pada generator (rpm),prototype dengan persentase rata-rata eror adalah 31,09% dan didapatkan persamaan yuji =0,000x+0,0415 dan yperhitungan = 0,002x-0,498. Dari persentase eror yang didapat memungkinkan prototype ini belum bekerja secara maksimal dikarenakan pembacaan pada sensor yang belum akurat. 5.2. Saran Saran dari penilitian ini adalah : 1. Agar dapat mengoptimalkan prototype ini diperlukan generator dengan putaran rendah tetapi dapat menghasilkan tegangan dan arus yang besar. Juga diperlukan sensor dengan pembacaan yang akurat dan teliti 2. Prototype ini dapat digunakan untuk aplikasi lain yang menggunakan angin sebagai sumber utama penggerak putaran generator. DAFTAR PUSTAKA [1]. Arduino, Arduino ATmega 328, http://arduino.cc/en/Main, diakses pada tanggal 9 Januari 2015 [2]. Theraja, B. L., β€˜Electrical Technology’, S. Chand & Company Ltd, 1978 [3]. Generator, Generator Arus Searah, http://repository.usu.ac.id, diakses pada tanggal 25 Oktober 2015. [4]. Laboratorium Konversi Energi Elektrik, Sekilas Rotary Encoder, ITB, Bandung, 2009 [5]. Laboratorium Teknik Pengukuran Elektrik, Modul Praktikum Rangkaian Listrik, Universitas Lampung, Bandar Lampung, 2010 [6]. Chapman, S. J, β€˜Electric Machinery Fundamentals’, McGraw-Hill, 2005 [7]. Setiono Puji, Pemanfaatan Alternator Mobil Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga Angin. Universitas Negeri Semarang, Semarang, 2006 [8]. Audli Ridho, Rancang Bangun Alat Ukur Portble 9 Titik Kecepatan Aliran Sungai (Open Channel) Nirkable Berbasis PC, Universitas Lampung, Bandar Lampung, 2014 [9]. Allegromicro, ACS712 Datasheet - Allegro MicroSystems, diakses pada tanggal 9 Januari 2015 [10]. Suyanto Muhammad dan Widyastuti Naniek, Pemanfaatan Alternator DC Dengan Inverter Pada (PLTMh) Sebagai Penyedia Daya Listrik Produktif Di Dusun Singosaren Imogiri Yogyakarta, Universitas Kristen Stya Wacana, Yogyakarta, 2014 [11]. Prinsip Penyearah Tegangan Listrik
  • 11. Mesin Arus Searah (Komutasi), http://www.narotama.ac.id, diakses pada tanggal 15 Desember 2015 [12]. Petruzella, Frank D, Elektronik IndustrI, Jogjakarta, 1996 [13]. Arduino, Arduino Data Logger, http://www.arduino.web.id/, diakses pada tanggal 15 Desember 2015