Mekanika mempelajari gerak benda dan dibedakan menjadi kinematika dan dinamika. Elektronika mempelajari alat listrik arus lemah yang dikontrol aliran elektron. Mekatronika adalah gabungan mekanika, elektro, dan informatika untuk merancang sistem yang mencapai tujuan.

3. Mekanika mempelajari keadaan gerak dari suatu sistem fisis (benda).
Mekanika dapat dipecah menjadi dua berdasarkan ada atau tidaknya gaya yang
bekerja pada sistem yaitu :Kinematika dan Dinamika. Besar-besaran fisis yang
menggambarkan keadaan gerak dari suatu benda (partikel, sistem partikel) secara
umum dapat diwakili oleh koordinat posisi, kecepatan, percepatan, momenatum .
Sedangkan Elektronika ilmu yang mempelajari alat listrik arus lemah yang
dioperasikan dengan cara mengontrol aliran elektron atau partikel bermuatan listrik
dalam suatu alat seperti komputer, peralatan elektronik, termokopel, semikonduktor,
dan lain sebagainya. Ilmu yang mempelajari alat-alat seperti ini merupakan cabang
dari ilmu fisika, sementara bentuk desain dan pembuatan sirkuit elektroniknya adalah
bagian dari teknik elektro, teknik komputer, dan ilmu teknik elektronika
mekatronika adalah gabungan disiplin ilmu dasar seperti, mekanika, elektro,
dan informatika untuk merancang, memproduksi, mengoperasikan, atau memelihara
sistem maupun mengoptimasi suatu produk untuk mencapai tujuan yang diinginkan.

4. 1. Definisi kincir angin
2. Komponen mekatronika yang terdapat dalam sistem
pembangkt listrik tenaga angin
3. Cara kerja sistem pembagkit listrik tenaga angin sebagai
penerapan dari mekatronika

5. 1. Pengertian Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Pembangkit listrik tenaga angin adalah suatu pembangkit listrik
yang menggunakan angin sebagai sumber energi untuk menghasilkan
energi listrik. Pembangkit ini dapatmengkonversikan energi angin
menjadi energi listrik dengan menggunakan turbin angin atau kincir
angin. Sistem pembangkitan listrik menggunakan angin sebagai sumber
energi merupakan sistem alternatif yang sangat berkembang pesat,
mengingat angin merupakan salah satu energi yang tidak terbatas di
alam.

6. 2. Komponen mekatronika yang terdapat dalam sistem
pembangkt listrik tenaga angin
Sistem pembangkit listrik tenaga angin ini merupakan
pembangkit listrik yang menggunakan turbin angin (wind turbine)
sebagai peralatan utamanya.
Turbin angin terbagi dalam dua kelompok yaitu turbin sumbu
horisontal, turbin angin sumbu horisontal biasanya baik memiliki dua
atau tiga modul. Jenis lain yaitu turbin sumbu vertikal.Turbin ini
berbilah tiga dioperasikan melawan angin, dengan modul
menghadap ke angin.

7. Komponen-komponen yang ada di dalam turbin angin yaitu :

8. b. Blades
Kebanyakan turbin baik dua atau tiga pisau. Angin
bertiup di atas menyebabkan pisau pisau untuk mengangkat dan
berputar
a. Anemometer
Mengukur kecepatan angin dan mengirimkan data kecepatan angin ke
pengontrol

10. c. Brake
Digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar
bekerja pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang
karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya. Generator
ini akan menghasilkan energi listrik maksimal pada saat bekerja pada titik kerja
yang telah ditentukan. Kehadiran angin diluar diguaan akan menyebabkan
putaran yang cukup cepat pada poros generator, sehingga jika tidak diatasi
maka putaran ini dapat merusak generator. Dampak dari kerusakan akibat
putaran berlebih diantaranya overheat, rotor breakdown, kawat pada generator
putus karena tidak dapat menahan arus yang cukup besar.

11. d. Controller
Pengontrol mesin mulai dengan
kecepatan angin sekitar 8-16 mil per jam
(mph) dan menutup mesin turbin sekitar 55
mph. tidak beroperasi pada kecepatan angin
sekitar 55 mph di atas, karena dapat rusak
karena angin yang kencang.

12. e. Gear box
Gears menghubungkan poros kecepatan tinggi di poros kecepatan
rendah dan meningkatkan kecepatan sekitar 30-60 rotasi per menit (rpm),
sekitar 1000-1800 rpm, kecepatan rotasi yang diperlukan oleh sebagian besar
generator untuk menghasilkan listrik. gearbox adalah bagian mahal (dan
berat) dari turbin angin dan insinyur generator mengeksplorasi direct-drive
yang beroperasi pada kecepatan rotasi yang lebih rendah dan tidak perlu
kotak gigi.

13. f.Generator
Biasanya standar induksi generator yang menghasilkan
listrik dari 60 siklus listrik AC.
h. Low-speed shaft
Mengubah poros rotor kecepatan rendah
sekitar 30-60 rotasi per menit.
g. High-speed shaft
Drive generator.

14. k.Rotor
Pisau dan terhubung bersama-sama
disebut rotor
j. Pitch
Blades yang berbalik, atau nada, dari
angin untuk mengontrol kecepatan rotor dan
menjaga rotor berputar dalam angin yang terlalu
tinggi atau terlalu rendah untuk menghasilkan
listrik.

15. l.Tower
Menara yang terbuat dari baja tabung (yang ditampilkan di sini), beton
atau kisi baja. Karena kecepatan angin meningkat dengan tinggi, menara tinggi
memungkinkan turbin untuk menangkap lebih banyak energi dan menghasilkan
listrik lebih banyak. Tower Pembangkit Listrik Tenaga Angin dapat dibedakan
menjadi 3 jenis seperti gambar.. Setiap jenis tower memiliki karakteristik masing-
masing dalam hal biaya, perawatan, efisiensinya, ataupun dari segi kesusahan
dalam pembuatannya
Tower (kiri) Guyed
(Tengah )Lattice
(kanan) Mono-structure

16. m. Wind direction
Ini adalah turbin pertama” yang disebut
, karena beroperasi melawan angin, turbin
lainnya dirancang untuk menjalankan
“melawan arah angin,” menghadap jauh dari
angin.
n. Wind vane
Tindakan arah angin dan berkomunikasi dengan yaw drive untuk
menggerakkan turbin dengan koneksi yang benar dengan angin.

17. o.Yaw drive
Yaw drive yang digunakan untuk
menjaga rotor menghadap ke arah angin
sebagai perubahan arah angin.
p. Yaw motor
Kekuatan dari drive yaw.

18. q. Penyimpan energi (Battery)
Karena keterbatasan ketersediaan akan energi angin (tidak
sepanjang hari angin akan selalu tersedia) maka ketersediaan listrik pun
tidak menentu. Oleh karena itu digunakan alat penyimpan energi yang
berfungsi sebagai back-up energi listrik. Ketika beban penggunaan daya
listrik meningkat atau ketika kecepatan angin sedang menurun, maka
daya listrik tidak dapat terpenuhi. Oleh karena itu kita perlu menyimpan
sebagian energi yang dihasilkan ketika terjadi kelebihan daya pada saat
turbin angin berputar kencang atau saat penggunaan daya menurun.

19. Sistem Elektrik Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Secara umum sistem kelistrikan dari Pembangkit Listrik Tenaga Angin
dapat dibagi menjadi 2 yaitu (i) kecepatan konstan (ii) kecepatan berubah.
Keuntungan dari sistem kecepatan konstan (fixed-speed) adalah murah, sistemnya
sederhana dan kokoh (robast). Sistem ini beroperasi pada kecepatan putar turbin
yang konstan dan menghasilkan daya maksimum pada satu nilai kecepatan angin.
Sistem ini biasanya menggunakan generator tak-serempak (unsynchronous
generator), dan cocok diterapkan pada daerah yang memiliki potensi kecepatan
angin yang besar. Kelemahan dari sistem ini adalah generator memerlukan daya
reaktif untuk bisa menghasilkan listrik sehingga harus dipasang kapasitor bank atau
dihubungkan dengan grid. Sistem ini rentan terhadap pulsating power menuju grid
dan rentan terhadap perubahan mekanis secara tiba-tiba. Gambar menunjukan
diagram skematik dari sistem ini.
3. Cara kerja sistem pembagkit listrik tenaga angin sebagai
penerapan dari mekatronika