DESAIN EKSPERIMEN PENGUJIAN BEBAN TERHADAP KESEIMBANGAN TEGANGAN OUTPUT GENERATOR PADA PEMBANGKIT LISTRIK SIRKULASI ENERGI SISTEM RODA GAYA

Transkripsi

1 DESAIN EKSPERIMEN PENGUJIAN BEBAN TERHADAP KESEIMBANGAN TEGANGAN OUTPUT GENERATOR PADA PEMBANGKIT LISTRIK SIRKULASI ENERGI SISTEM RODA GAYA TUGAS AKHIR Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Industri Oleh: S U R Y A D I FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SULTAN SYARIF KASIM RIAU PEKANBARU 2015

2

3

4 DESAIN EKSPERIMEN PENGUJIAN BEBAN TERHADAP KESEIMBANGAN TEGANGAN OUTPUT GENERATOR PADA PEMBANGKIT LISTRIK SIRKULASI ENERGI SISTEM RODA GAYA S U R Y A D I Jurusan Teknik Industri Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau Jalan Soebrantas No. 155 Pekanbaru ABSTRAK Pengujian mesin sirkulasi motor generator telah dilakukan dengan memberi variasi beban terhadap tegangan output dari generator. Pengujian ini dimaksutkan untuk melihat keseimbangan mesin terhadap beban maksimal yang diberikan. Mesin pembangkit listrik sirkulasi energi sistem roda gaya ini telah di buat dengan menggunakan: motor listrik dengan daya 1 Power Kuda (PK), generator jenis Automatic Voltage Regulator (AVR), puli-puli tipe B-1 berdiameter (3 inci, 4 inci, 5 inci, dan 9 inci), roda gaya seberat 100 N, dan sabuk bell sebagai penghubung. Pengujian ini dilakukan dengan memberikan beban di beberapa titik yaitu 25 watt, 250 watt, 540 watt, 740 watt, 960 watt. Titik-titik pengujian ini akan dijadikan sebagai nilai awal untuk mengestimasi tingkat kesetabilan atau beban maksimum yang mampu ditahan oleh generator. Proses estimasi dilakukan berdasarkan metode interpolasi lagrang menggunakan software matrik laboratori (Matlab R2008b). Penelitian ini menghasilkan bahwasanya generator dan sistem sirkulasi dapat beroperasi dalam keadaan setimbang hingga mencapai beban pada titik rata-rata 1465 watt, serta mesin mampu meningkatkan efisiensi listrik yang dibangkitkan mencapai 275,9%. Apabila pembebanan diberikan lebih besar dari pada rata-tara beban tersebut maka mesin akan rusak. Kerusakan pertama kapasitor mesin akan pecah, Kerusakan ke dua AVR akan rusak, dan selanjutnya sistem tidak akan dapat bersirkulasi. Pengujian generator pada mesin pembangkit listrik sirkulasi sistem roda gaya memberikan informasi penting dalam pengoperasian, bahwa sistem berada dalam keadaan setimbang pada beban watt. Kata kunci: Genarator, Keseimbangan Tegangan, Metoda Estimasi Polinomial Lagrang.

5 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb. Al-hamdulillahirobbil alamin, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufiq dan hidayah-nya, sholawat serta salam selalu tercurah kepada Rasullullah Muhammad SAW, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini dengan judul Analisa Uji Beban Terhadap Keseimbangan Tegangan Output Generator Pada Pembangkit Listrik Sirkulasi Energi Sistem Roda Gaya sebagai syarat untuk menyelesaikan mata kuliah Penelitian di Jurusan Teknik Industri Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. Dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini, penulis telah banyak mendapatkan bantuan, bimbingan, dan petunjuk dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung, untuk itu dalam kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1. Bapak Dr. Hartono, S.T, M.Pd selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. 2. Bapak Ismu Kusumanto, ST, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Industri Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. 3. Ibu Tengku Nurainun, ST, MT selaku Sekretaris Jurusan Teknik Industri Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. 4. Bapak Muhammad Nur, ST, M.Si sebagai Koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Industri Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau. 5. Bapak Dr. Dedi Irawan, M.Sc. sebagai pembimbing Tugas Akhir yang telah meluangkan waktu serta memberikan pemikiran dalam membimbing sehingga laporan ini dapat diselesaikan. 6. Bapak Muhammad Ihsan Hamdy, ST. MT sebagai penguji 1 Tugas Akhir yang telah memberikan masukan, saran, dan kritikan terhadap kekurangan laporan ini.

6 7. Ibu Wresni Anggraini, ST. MM sebagai penguji 2 Tugas Akhir yang telah memberikan masukan, saran, dan kritikan terhadap kekurangan laporan ini. 8. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Industri UIN Suska Riau, yang telah banyak memberikan Ilmu Pengetahuan bagi penulis, atas berkat Ilmu yang ditransfer bagi penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Serta seluruh pihak yang tidak dapat ditulis satu persatu. 9. Teristimewa Orang tua yang tercinta Ayahanda Gadiyo dan Ibunda Srisuwarni (Almarhum), terima kasih telah banyak memberikan dukungan moril dan materil serta do a restunya kepadaku sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 10. Kepada Saudara ku tercinta dan tersayang, Adik Fikri Hidayat, Adik Agus Nur Wicaksono, dan saudara-saudaraku yang tercinta, terima kasih untuk semua dukungan moril dan materil, Do a, nasehat yang telah kalian berikan. 11. Serta Rekan-Rekan Teknik Industri angkatan 2010 Universitas Islam Negeri Sultan Syarif Kasim Riau dan teman-teman seperjuangan yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang juga turut memberikan dorongan semangat kepada penulis untuk dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. 12. Buat teman-teman, sahabat M. Fatoni, Tedi, Nanda, Torkis, Lebe, Rio, Masbro, Viking, Rahman, Rohim, Surya, Faisal, Agam, Iswanto, Nanang, Jefri, Riki, Ramadani ST, Wiko ST, Syarif ST, Hana ST, Atuk, Amek, Rendi, Jefri, Oki Arnanda, Wak Fadlin, Labu Kundu, Teguh, Para Ladies dan spesial Nurmawati, Spd. Terimakasih yang telah banyak membantu, sukses untuk kita semua... Amin. Penulis menyadari bahwa tidak ada gading yang tak retak dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis menerima segala saran serta kritik yang bersifat membangun, agar lebih baik dimasa yang akan datang.

7 Harapan penulis, semoga laporan Tugas Akhir ini dapat berguna bagi penulis sendiri khususnya, serta memberikan hikmah dan ide bagi pembaca pada umumnya. Amin Wassalamu alaikum Wr. Wb Pekanbaru, 28 Desember 2015 (S U R Y A D I)

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... LEMBAR PERSETUJUAN... LEMBAR PENGESAHAN... LEMBAR HAK ATAS KEKAYAAN INTELEKTUAL... LEMBAR PERNYATAAN... LEMBAR PERSEMBAHAN... ABSTRAK... ABSTRACK... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR RUMUS... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi vii viii ix xii xv xvi xvii xviii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... I Rumusan Masalah... I Tujuan... I Manfaat... I Batasan Masalah... I Sistematika Penulisan... I-4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Energi... II Energi Listrik... II Pembangkit Energi Listrik... II Motor Listrik... II Rotor... II-6 vii

9 2.2.2 Stator... II Generator... II Generator Arus bolak Balik (AC)... II Perinsip Kerja Generator... II Penyimpanan Energi dengan Roda Gaya... II Mekanisme Penyimpanan Energi Pada Roda Gaya... II Inter Polasi Polinomial... II-14 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Pendahuluan... III Peralatan Penelitian Pembuatan Pembangkit Listrik Sirkulasi Energi dengan Sistem Roda Gaya... III Pembuatan Pembangkit Listrik Sirkulasi Energi Sistem Roda Gaya... III Pengujian Generator dengan Berbagai... III Perhitungan Numerik Pengujian Generator dengan Berbagai Beban.. III Metode Perhitungan Interpolasi Lagrange... III-7 BAB IV PENGOLAHAN DATA 4.1 Mesin Pembangkit listrik Sistem Sirkulasi... IV Keseimbangan Generator Pada Pembangkit Listrik... IV Estimasi Beban Terhadap Kesetimbangan Generator... IV Efisiensi Generator... IV-20 BAB V ANALISA 5.1 Analisa Produk... V Rangka Mesin... V Puli-puli... V Analisa Sistem Penggerak... V Roda Gaya... V Generator... V V-belt... V-3 viii

10 5.2 Analisa Sistem Sirkulasi... V Analisa Hasil Pengujian Generator... V Estimasi Keseimbangan... V Efisiennsi... V-5 BAB VI PENUTUP 6.1 Kesimpulan... VI Saran... VI Perancangan Pembangkit Listrik... VI Peneliti Lain... VI-2 DAFTAR PUSTAKA ix