TUGAS AKHIR PENGATURAN PENGEREMAN REGENERATIF PADA MOTOR INDUKSI TIGAFASA DENGAN MICROCONTROLLER ATMEGA8 Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan pendidikan Sarjana (S-1) pada Departemen Teknik Elektro Sub Konsentrasi Teknik Energi Listrik Oleh Yudha Pratama Simamora NIM : 110402026 DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2016
PENGATURAN PENGEREMAN REGENERATIF PADA MOTOR INDUKSI TIGA FASA DENGAN MICROCONTROLLER ATMEGA 8 Oleh : YUDHA PRATAMA SIMAMORA NIM: 110402026 Tugas Akhir ini diajukan untuk melengkapi salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN Sidang pada tanggal 16 bulan Maret tahun 2016 di depan Penguji : 1. Ketua Penguji : Ir. Eddy Warman M.T 2. Anggota Penguji : Ir. Syamsul Amien, M.Si. Disetujui oleh : Pembimbing Tugas Akhir, Ir. Raja Harahap, M.T NIP: 196501131998021002 Diketahui oleh : Ketua Departemen Teknik Elektro, Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si NIP : 195405311986011002
ABSTRAK Motor induksi ialah motor AC yang penggunaannya sangat banyak baik dalam dunia industri maupun dalam keperluan rumah tangga. Dalam pemakaiannya motor induksi tidak lepas dari sistem pengereman. Pengereman bertujuan untuk menghentikan putaran motor apabila motor sudah tidak digunakan dalam kondisi tertentu. Salah satu jenis pengereman yang dapat diaplikasikan dalam hal ini adalah metode pengereman regeneratif. Adapun parameter yang diperhatikan dalam pengereman regeneratif ialah tegangan DC yang disuplai ke rotor, waktu pengereman serta tegangan output DC yang dihasilkan pada terminal output stator. Hasil analisis menunjukkan bahwa waktu pengereman dan tegangan output DC yang dihasilkan pada terminal output stator bergantung pada tegangan DC yang disuplai ke rotor. Pengereman akan semakin cepat serta tegangan DC yang dibangkitkan semakin besar bila tegangan DC yang disuplai ke rotor semakin besar.
KATA PENGANTAR i Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan rahmat yang telah diberikan-nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul Pengaturan Pengereman Regeneratif Pada Motor Induksi Tiga Fasa Dengan Microcontroller Atmega8. Penulisan Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan studi dan memperoleh gelar Sarjana Teknik di Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik,. Tugas akhir ini penulis persembahkan kepada kedua orang tua penulis, yaitu Alm. Ramlan Simamora dan Nehemia br. Hutauruk, saudari kandung penulis Eirene Yuli Lasniroha Simamora dan Erisha Amelia Agustina Simamora serta kepada keluarga besar Simamora dan Hutauruk atas dukungan dan perhatiannya kepada penulis. Selama perjalanan masa perkuliahan hingga penyelesaian Tugs Akhir ini, penulis juga mendapat dukungan, bimbingan, dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu, dengan setulus hati penulis hendak menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Raja Harahap, M.T selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu dan memberikan ide dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Ir. Eddy Warman, M.T dan Bapak Ir. Syamsul Amien, M.T selaku dosen penguji yang juga sudah memberikan saran maupun masukan dalam menyelesaikan Tugas Akihir ini. ii 3. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku dosen wali penulis dan selaku Ketua Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang senantiasa memberikan bimbingan selama masa perkuliahan. 4. Seluruh staf pengajar dan seluruh pegawai Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik, yang telah memberi ilmu dan bantuan administrasi kepada penulis. 5. Pusat Pengembangan dan Pemberdayaan Pendidik dan Tenaga Kependidikan (PPPPTK) Medan yang telah mengizinkan penulis untuk melakukan penelitian di laboratorium PPPPTK Medan. 6. Keluarga besar Benari Hutauruk yang telah banyak memberikan dukungan, doa serta semangat kepada penulis. 7. Saudara Franking Hutauruk yang sudah banyak memberikan perhatian kepada keluarga saya selama masa pendidikan saya. 8. Sahabat sahabat yang senantiasa memberi semangat dan saran terbaik : Ari, Sandro, Dedy, Youki, Widy, Mey, Febri, Riandi, Mian, Nerly, Theo, Denago, Toni serta sahabat seperjuangan Guntur Andy. 9. Seluruh keluarga besar Elektro Balak 1 serta keluarga besar Terompet 28 yang namanya tidak dapat disebutkan satu per satu.
10. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu. Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi penyempurnaan isi dan analisa yang disajikan. Penulis juga berharap semoga tulisan ini bermanfaat bagi penulis dan pada khususnya dan semua pihak yang iii membutuhkannya. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih. Medan, 05 Oktober 2016 Penulis (Yudha Pratama Simamora) NIM : 110402026
Daftar Isi Halaman iv Abstrak... i Kata Pengantar... ii Daftar Isi... v Daftar Gambar... vii Daftar Tabel... viii BAB I. PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 1 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan dan Manfaat Penelitian... 2 1.4.1 Tujuan Penelitian... 2 1.4.2 Manfaat Penelitian... 3 1.5 Metodologi Penulisan... 3 1.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 6 2.1 Motor Induksi Tiga Fasa... 6 2.1.1 Konstruksi Motor Induksi... 6 2.1.2 Medan Putar Tiga Fasa... 9 2.1.3 Prinsip Kerja Motor Induksi Tiga Fasa... 12 2.1.4 Pengereman Motor Induksi Tiga Fasa... 14 2.2 Pengereman Regeneratif... 16 2.3 Motor Induksi Sebagai Generator Induksi... 17 2.3.1 Slip... 18
2.3.2 Frekuensi Rotor... 19 2.3.3 Syarat Syarat Motor Induksi Sebagai Generator... 20 v 2.4 Rangkaian Penyearah Gelombang Penuh... 20 2.5 Mikrokontroler ATMega8... 22 2.6 Prinsip Kerja Peralatan... 25 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN... 28 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian... 28 3.2 Bahan dan Perlengkapan Penelitian... 28 3.3 Prosedur Penelitian... 29 BAB IV. PENGUJIAN DAN HASIL ANALISA DATA... 32 4.1 Metode Pengujian... 32 4.2 Pengujian Pengereman Regeneratif... 32 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 37 5.1 Kesimpulan... 37 5.2 Saran... 37 DAFTAR PUSTAKA... 39
Daftar Gambar vi Gambar 2.1 Penampang stator dan rotor motor induksi tiga fasa... 7 Gambar 2.2 Tumpukan inti dan kumparan dalam cangkang stator... 7 Gambar 2.3Rotor Belitan... 8 Gambar 2.4 Skematik diagram motor induksi rotor belitan... 9 Gambar 2.5 Arus fasa seimbang... 10 Gambar 2.6 Diagram fasor fluksi tiga fasa seimbang... 10 Gambar 2.7 Rangkaian ekivalen mesin induksi... 18 Gambar 2.8Rangkaian penyearah gelombang penuh dengan 6 dioda... 21 Gambar 2.9Rangkaian filter yang digunakan untuk mengurangi denyut keluaran penyearah... 22 Gambar 2.10Susunan penampang pin ATMega8... 24 Gambar 3.1Diagram alir penelitian... 30 Gambar 4.1Diagram pengujian pengereman regeneratif... 32 Gambar 4.2Bentuk fisik rangkaian kendali pengereman motor induksi... 33 Gambar 4.3Peralatan pengujian pengereman regeneratif... 33 Gambar 4.3Peralatan pengujian pengereman regeneratif... 33
Daftar Tabel vii Tabel 4.1 Data hasil pengujian pengereman regeneratif... 34 Tabel 4.2 Data hasil pengujian pengereman plugging... 35