PERANCANGAN SISTEM
3.3 Tahap Proses Penelitian
Tahapan dalam proses perancangan alat ini adalah sebagai berikut : 1. Studi Literatur
Tahap penelitian ini diawali dengan studi literatur yang merupakan pencarian referensi teori dan jurnal yang berhubungan dengan penelitian ini.
Mencari informasi komponen yang cocok untuk digunakan dengan cara melihat referensi dari berbagai sumber yang berkaitan dengan penggunaan sensor arus, sensor tegangan, sensor temperatur, sensor rotasi dan pemanfaatan Arduino RobotDyn Mega + Wifi sebagai mikrokontroler sebagai modul wifi dan hal-hal yang berkaitan.
2. Pemilihan Komponen yang digunakan
Dilakukan dengan memilih komponen yang bersumber dari bahan literatur yang dicari. Pada penelitian ini akan digunakan sensor temperatur, sensor tegangan dan sebagai sensor arus,sensor kecepatan ,Arduino RobotDyn Mega + Wifi sebagai mikrokontroller dan modul Wi-Fi, Blynk sebagai media untuk menampilkan hasil pembacaan sensor melalui grafik, serta E-mail sebagai aplikasi untuk mengirim notifikasi gangguan pada Generator sinkron 3 phasa.
3. Perencanaan Sistem menggunakan Project Board
Pada tahapan ini, komponen yang dipilih akan dirangkai pada Project
Board untuk mengetahui hasil pembacaan sensor arus,sensor tegangan , sensor temperatur dan sensor kecepatan yang dikirim dari Arduino RobotDyn Mega + Wifi untukpengolahan datanya dan akan di kirim ke jaringan yang ditampilkan dengan grafik pada Blynk.
4. Perancangan Perangkat Keras
Generator sinkron 3 fasa akan beroperasi dengan rangkaian hubung bintang. Sebuah sensor suhu dan sebuah sensor kecepatan diletakkan di sekitar body Generator serta tiga buah sensor arus dan sensor tegangan . Pembacaan nilai dari masing-masing sensor kemudian dikirim ke Arduino RobotDyn Mega + Wifi berfungsi sebagai mikrokontroller dan modul WIFI agar nilai pembacaan dari sensor dapat dikirim ke Blynk menggunakan internet. Operator akan memantau kondisi Generator dari Blynk server secara kontiniu serta E-mail sebagai aplikasi untuk mengirim notifikasi gangguan pada Generator sinkron 3 phasa. Adapun diagram perancangan perangkat keras pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Generator Sinkron
Sensor Tegangan
Sensor Kecepatan
Sensor Suhu Sensor Arus
Arduino RobotDyn Mega+Wifi
Internet Operator
Gambar 3. 1 Blok diagram system
5. Perancangan Perangkat Lunak
Diagram blok perancangan perangkat lunak pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.2
Cek Status WIFI
WIFI Connect?
Mulai
Atur Setpoint sensor tegangan untuk Over
voltage Cek Blynk Server
Cek nilai sensor pada Blynk Server
V >242 volt?
Kirim notifikasi pada e-mail Gangguan Over Voltage
Selesai Ya
Tidak
Ya
Tidak
Gambar 3. 2 Diagram Alir Perancangan Pengujian Kondisi Over Voltage
Cek Status WIFI
WIFI Connect?
Mulai
Atur Setpoint sensor tegangan untuk
Under Voltage Cek Blynk Server
Cek nilai sensor pada Blynk Server
V < 198 volt?
Kirim notifikasi pada e-mail Gangguan Under Voltage
Selesai Ya
Tidak
Ya
Tidak
Gambar 3. 3 Diagram Alir Perancangan Pengujian Kondisi Under Voltage
Mulai
Cek status wifi
Wifi Connect
Cek Blynk server
Atur set point sensor kecepatan untuk gangguan overspeed
Cek nilai sensor pada Blynk sever
Speed > 1525
Kirimkan notifikasi gangguan Over speed
Selesai
Tidak
Ya
Tidak
ya
Gambar 3. 4 Diagram Alir Perancangan Pengujian Kondisi Over Speed
Cek Status WIFI
WIFI Connect?
Mulai
Atur Setpoint sensor suhu untuk Under
Speed Cek Blynk Server
Cek nilai sensor pada Blynk Server
Speed < 1485 ?
Kirim notifikasi pada e-mail Gangguan Under Speed
Selesai Ya
Ya
Gambar 3. 5 Diagram Alir Perancangan Pengujian Kondisi Under Speed
Cek Status WIFI
WIFI Connect?
Mulai
Atur Setpoint sensor Arus untuk Over
Current Cek Blynk Server
Cek nilai sensor pada Blynk Server
I > 5 A?
Kirim notifikasi pada e-mail Gangguan Over Current
Selesai Ya
Tidak
Ya
Tidak
Gambar 3. 6 Diagram Alir Perancangan Pengujian Kondisi Over Current
Cek Status WIFI
WIFI Connect?
Mulai
Atur Setpoint sensor suhu untuk Over
Heat Cek Blynk Server
Cek nilai sensor pada Blynk Server
Thermal > 60 ?
Kirim notifikasi pada e-mail Gangguan Over Heat
Selesai Ya
Tidak
Ya
Tidak
Gambar 3. 7 Diagram Alir Perancangan Pengujian Kondisi Over Heat
6. Pengujian dan Analisa
Dilakukan dalam beberapa tahap yaitu sebagai berikut
a) Over heat
Adapun prosedur percobaan over heat dilakukan dengan tahap berikut : 1. Buatlah rangkain percobaan seperti Gambar 3.8
P
V 1 Motor DC Generator
Sinkron
Gambar 3. 8 Rangkaian percobaan Over heat Dimana: yang sama sesuai dengan kebutuhan beban.
3. Atur beban tak seimbang pada salah satu phasa dengan phasa yang lain , hal ini menyebabkan adanya pembebanan tak seimbang atau yang kita
kenal dengan unbalance current , arus tak seimbang ini menyebabkan terjadinya kenaikan panas lebih cepat dibanding dengan saat terjadinya beban normal. Saat temperatur melebihi kelas isolasi dari nameplate generator tersebut hal ini yang disebut dengan gangguan temperatur lebih atau yang kita kenal dengan over heating. Periksa apakah ada notifikasi pada e-mail sedang terjadi gangguan over heat
4. Catat hasil pengukuran pada tabel 3.1
Tabel 3. 1 Pengujian Sistem dengan mengetahui gangguan Over heat No t
(menit)
VR-S
(V)
VR-T
(V)
VS-T
(V)
IR (A) IS (A) IT (A) T termo
(°C)
T sensor
(°C)
b) Over voltage
Adapun prosedur percobaan over voltage dilakukan dengan tahap berikut : 1. Buatlah rangkain percobaan seperti gambar 3.9
P
V 1 Motor DC Generator
Sinkron
Gambar 3. 9 Rangkaian percobaan Over voltage dan under voltage
Dimana:
A 1-2 = Ampere meter 1-5 V 1-5 = Voltmeter 1-5 Vs 1-3 = Sensor Tegangan 1-3
2. Hubungkan masing-masing phasa dari PTAC 1 dan PTAC 2 dengan rectifier sehingga inputan dari motor DC dan Generator Sinkron 3 phasa adalah sumber tegangan DC.
3. Naikkan arus eksitasi secara perlahan mulai dari tegangan kerja Generator sampai tegangan maksimum yaitu 110 % dari tegangan kerja Generator tersebut, dan ketika sudah melebihi 110 % dari tegangan normal maka akan menyebabkan terjadinya tegangan lebih atau yang kita kenal dengan Over Voltage
4. Periksa apakah ada notifikasi pada e-mail sedang terjadi gangguan over voltage
5. Catat hasil pengukuran pada Tabel 3.2
Tabel 3. 2 Pengujian Sistem dengan mengetahui gangguan Over Voltage No Arus
Adapun prosedur percobaan under voltage dilakukan dengan tahap berikut : 1. Buatlah rangkain percobaan seperti Gambar 3.9
2. Hubungkan masing-masing phasa dari PTAC 1 dan PTAC 2 dengan rectifier sehingga inputan dari motor DC dan Generator Sinkron 3 phasa adalah sumber tegangan DC.
3. Turunkan arus eksitasi secara perlahan mulai dari tegangan kerja Generator sampai tegangan maksimum yaitu 90 % dari tegangan kerja Generator tersebut, dan ketika sudah kurang 90 % dari tegangan normal maka akan menyebabkan terjadinya tegangan kurang atau yang kita kenal dengan Under Voltage
4. Periksa apakah ada notifikasi pada e-mail sedang terjadi gangguan under voltage
5. Catat hasil pengukuran pada Tabel 3.3
Tabel 3. 3 Pengujian Sistem dengan mengetahui gangguan Under Voltage
Adapun prosedur percobaan over voltage dilakukan dengan tahap berikut : 1. Buatlah rangkain percobaan seperti gambar 3.10
P
V 1 Motor DC Generator Sinkron
Gambar 3. 10 Rangkaian percobaan over speed dan under speed Dimana:
2. Hubungkan phasa R, S dan T dari auto trafo dengan rectifier sehingga tegangan masukan pada motor DC Menjadi tegangan DC.
3. Naikkan tegangan secara perlahan mulai dari tegangan kerja motor DC dan periksa putaran pada Generator Sinkron 3 phasa dan seiring dengan naiknya tegangan masukan pada motor DC akan memicu terjadinya kecepatan putar lebih pada Generator Sinkron 3 phasa melebihi dari standart proteksi yang digunakan pada Generator sinkron 3 phasa yang kita sebut dengan over speed.
4. Periksa apakah ada notifikasi pada e-mail sedang terjadi gangguan over speed
5. Catat hasil pengukuran pada Tabel 3.4
Tabel 3. 4 Pengujian Sistem dengan mengetahui gangguan over speed
No
Adapun prosedur percobaan over voltage dilakukan dengan tahap berikut : 1. Buatlah rangkain percobaan seperti gambar 3.10
2. Hubungkan phasa R, S dan T dari auto trafo dengan rectifier sehingga tegangan masukan pada motor DC Menjadi tegangan DC.
3. Turunkan tegangan secara perlahan mulai dari tegangan kerja motor DC dan periksa putaran pada Generator Sinkron 3 phasa dan seiring dengan naiknya tegangan masukan pada motor DC akan memicu terjadinya kecepatan putar kurang pada Generator Sinkron 3 phasa kurang dari standart proteksi yang digunakan pada Generator sinkron 3 phasa yang kita sebut dengan under speed.
4. Periksa apakah ada notifikasi pada e-mail sedang terjadi gangguan under speed
5. Catat hasil pengukuran pada Tabel 3.5
Tabel 3. 5 Pengujian Sistem dengan mengetahui gangguan under speed
No
Adapun prosedur percobaan over curent dilakukan dengan tahap berikut : 1. Buatlah rangkain percobaan seperti Gambar 3.11
P
V 1 Motor DC Generator
Sinkron
Gambar 3. 11 Rangkain percobaan Over Current Dimana: hingga melebihi beban maksimum pada Generator tersebut, kemudian hitung arus yang terukur pada Generator tersebut dan apabila sudah melebihi beban maksimum akan menyebabkan terjadinya kenaikan arus melebihi arus maksimum sesuai standar proteksi yang digunakan yang disebut dengan gangguan over curent
3. Periksa apakah ada notifikasi pada e-mail sedang terjadi gangguan over curent
4. Catat hasil pengukuran pada tabel 3.6
Tabel 3. 6 Pengujian Sistem dengan mengetahui gangguan Over Curent
No I
Gambar 3. 12 Proses pegujian dan analisa data 7. Kesimpulan dan Saran
Setelah dilakukan pengujian dan analisa, maka didapatkan hasil dari sistem yang akan dipaparkan melalui kesimpulan dari penelitian ini dan saran untuk penelitian kedepannya. Adapun diagram alir penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.13 berikut.
Mulai
Selesai Studi Literatur
Perencanaan sistem menggunakan Project
Board
Pemilihan Komponen yang digunakan
Perancangan perangkat lunak dan perancangan perangkat
keras
Dilakukan pengujian sistem
Apakah pengujian berhasil?
Analisa data
Kesimpulan dan saran Sesuai hasil perencanaan?
Tidak
Tidak
Ya Ya
Gambar 3. 13 Flow Chart Penelitian