PENGATUR AKSELERASI MOTOR AC SATU PHASA BERBASIS MIKROKONTROLER AT89S52 Diajukan Guna Memenuhi Salah Satu Syarat Menyelesaikan Pendidikan Strata 1 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh: VERRY NURHASRI SAHLI D 400 020 006 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2008
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penggunaan motor AC (Alternating Current) atau arus bolak-balik satu phasa saat ini banyak digunakan diberbagai aplikasi. Salah satu penggunaan motor AC yang sering ditemui yaitu terdapat diperabotan rumah tangga berupa mesin cuci. Pada sebuah mesin cuci dapat diatur lamanya waktu yang diberikan ke motor untuk mencapai kecepatan maksimal. Untuk dapat mengatur hal itu maka dibutuhkan sistem kontrol akselerasi motor AC. Sistem kontrol itu menggunakan metode pengaturan waktu dan pemanfaatan sudut penyulutan serta untuk menghitungmya menggunakan metode konvensional atau penerapan dari rumus akselerasi. Maka untuk mencapai akselerasi dibutuhkan waktu tujuan dan kecepatan. Disini penulis menggunakan teknologi sederhana, yaitu motor AC satu phasa dan mikrokontroler Atmel 89S52. Motor AC satu phasa yang penulis gunakan yaitu motor induksi capasitor run, karena mempunyai keandalan yang tinggi, struktur yang sederhana, perawatan yang tidak sulit, dan mudah pengoperasiannya. Perancangan alat ini dalam sistem pengaturannya menggunakan beberapa tahapan yaitu: mendeteksi kapan terjadi titik nol melalui rangkaian zero crossing detector, mengetahui kapan terjadinya penyulutan melalui sudut sulut oleh triac dan membandingkan hasil percepatan yang diseting
2 manual lewat keypad dengan percepatan sesungguhnya pada motor. Dengan demikian diharapkan mempunyai nilai lebih dari alat pengatur kecepatan motor sebelumnya. 1.2 Rumusan Masalah Sesuai dengan latar belakang yang telah dipaparkan di atas, maka rumusan masalah yang akan dikaji dalam perancangan kali ini adalah 1. Bagaimana merancang dan membuat rangkaian pengatur akselerasi pada motor AC satu phasa menggunakan sistem mikrokontroler AT89S52? 2. Bagaimana metode pengukuran atau penghitungan akselerasi dari motor AC satu phasa? 3. Bagaimana sistem kontrol akselerasi pada motor AC satu phasa? 1.3 Tujuan Penelitian Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini antara lain sebagai berikut: 1. Merancang dan membuat alat pengatur akselerasi pada motor AC satu phasa menggunakan sistem mikrokontroler AT89S52. 2. Mendapatkan metode pengukuran atau penghitungan akselerasi dari motor AC satu phasa yaitu dengan metode konvensional atau v menerapkan rumus akselerasi ( a = ), dimana: a = akselerasi (rotasi per t sekon), v = kecepatan (rotasi per sekon), t = waktu (sekon).
3 3. Mengetahui sistem kontrol akselerasi pada motor AC satu phasa yaitu dengan mengatur waktu melalui keypad dan memanfaatkan sudut sulut melalui triac. 1.4 Manfaat Penelitian Beberapa manfaat yang diharapkan dari penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Menambah referensi tentang pengaturan khususnya akselerasi motor AC satu phasa. 2. Manfaat nyata dari penelitian ini yaitu pada pengaturan akselerasi motor mesin cuci, melalui setingan waktu untuk mencapai kecepatan maksimal dari mesin cuci tersebut. 3. Menambah referensi tentang metode konvensional atau penerapan dari rumus akselerasi. 4. Manfaat umum yaitu dapat digunakan sebagai kerangka acuan dalam penelitian sistem berikutnya. 1.5 Batasan Masalah Dalam pembuatan Tugas Akhir ini penulis membatasi ruang lingkup permasalahan dengan maksud untuk mencapai sasaran yang diharapkan. Adapun batasan dalam Tugas Akhir ini adalah: 1. Motor yang digunakan adalah motor induksi capasitor run dengan tegangan AC 220V/200 Volt, frekuensi: 50 Hz/60 Hz, output125 Watt.
4 2. Titik berat penelitian ditekankan pada pengaturan akselerasi motor AC satu phasa yaitu dengan mengatur sudut sulut dan menggunakan metode konvensional atau penerapan dari rumus akselerasi dan perancangan sistem mikrokontroler AT89S52. 3. Pengontrolan motor menggunakan sudut sulut dan sebagai komponen aktif atau saklar digunakan triac. 4. Hal-hal yang akan diamati dalam alat ukur adalah delay time (penundaan waktu), sudut penyalaan (penyalaan) dan RPM (putaran per menit). 5. Kecepatan motor maksimal yang digunakan dalam penelitian ini adalah 2900 RPM. 1.6 Metodologi penelitian Metodologi yang digunakan penulis dalam penelitian ini adalah : 1. Studi pustaka : mempelajari buku-buku, jurnal-jurnal, majalah-majalah elektronika dan situs-situs intenet untuk mampelajari tentang motor AC satu phasa, sistem kontrol akselerasi dan mikrokontroler AT89S52. 2. Konsultasi : melakukan konsultasi dengan dosen pembimbing dan mencari sumber informasi yang berhubungan dengan tugas akhir. 3. Eksperiment : melakukan pengujian dengan alat yang telah dibuat.
5 1.7 Sistematika Penulisan Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut : BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan penulisan, manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Bab ini membahas mengenai teori dasar yang mendukung dalam perencanaan sistem serta penjelasan tentang komponen- komponen yang menunjang perealisasian alat. BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Bab ini membahas tentang realisasi perangkat keras dan diagram alir perangkat lunak. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM Bab ini membahas tentang cara pengujian dan hasil pengujian sistem yang telah direalisasikan. BAB V PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran pengembangan lebih lanjut dari alat tersebut. LAMPIRAN