Energi tersebut kemudian disimpan dalam bentuk baterai pada media penyimpanan sebagai sumber tambahan untuk menyalakan lampu darurat. Perancangan sistem pembangkit dan penyimpanan energi (SGPE) merupakan realisasi dari perancangan alat pengisi daya media penyimpan sebagai sumber energi cadangan untuk penerangan darurat. Penyelesaian tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Elektro Fakultas Teknik.
Segenap guru dan tenaga pendidik serta karyawan Departemen Teknik Elektro atas segala ilmu, bantuan dan kemudahan yang telah kami berikan selama menempuh studi. Oleh karena itu diperlukan suatu sistem penerangan darurat untuk mengatasi permasalahan tersebut yaitu lampu darurat yang dapat menyala pada saat keadaan gelap. Ada berbagai jenis lampu darurat yang bisa digunakan, salah satunya adalah Treadmill Based Emergency Light System (ELSBOT), sebuah sistem yang.
Selanjutnya energi tersebut dapat disimpan dalam media penyimpanan berupa baterai, yang nantinya dapat digunakan sebagai sumber tambahan untuk menyuplai Lampu Darurat.
PENDAHULUAN
Rumusan masalah
Tujuan penelitian
Manfaat penelitian
Sistematika penulisan
TINJAUAN PUSTAKA
ELSBOT (Emergency Light Based on Treadmill)
Generator D
- Definisi generator dc
- Karakteristik generator dc
- Nilai tegangan induksi generator dc
- Kelebihan dan kekurangan generator dc
Generator DC adalah perangkat mesin listrik dinamis yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Umumnya generator DC diproduksi menggunakan magnet permanen dengan rotor 4 kutub, pengatur tegangan digital, proteksi beban berlebih, starter eksiter, penyearah, bantalan dan rumah atau sasis generator, serta bagian-bagian rotor. Generator DC terdiri dari dua bagian yaitu stator yang merupakan bagian stasioner pada mesin DC dan bagian rotor yang merupakan bagian mesin DC yang berputar.
Untuk memperoleh DC dari tegangan AC, meskipun tujuan utamanya adalah menghasilkan tegangan DC, namun ternyata tegangan kecepatan yang dihasilkan pada kumparan jangkar adalah tegangan AC. Apabila periode tegangan sama dengan periode putaran cincin, maka tegangan yang terjadi merupakan tegangan DC gelombang penuh. Tegangan DC yang diberikan pada kumparan medan yang mempunyai hambatan Rf akan menghasilkan arus If dan menimbulkan fluks pada kedua kutub.
Jadi cara untuk memastikan remanensi magnetik adalah dengan mengganti generator shunt menjadi generator free gain atau jika generator dipasang pada sumber DC dan bertindak sebagai motor. Hampir tidak ada perbedaan antara kedua sambungan ini karena hambatan kumparan seri kecil, sehingga jatuh tegangan pada kumparan ini relatif terhadap tegangan sambungan sangat kecil dan mempengaruhi. Mesin yang mempunyai kumparan-kumparan yang disusun secara seri terhadap medan shunt disebut komponen counter dan biasanya digunakan untuk motor atau generator.
Pada sambungan kompon bantu, peran utama dimainkan oleh kumparan shunt dan kumparan seri, yang dirancang untuk mengkompensasi MMF akibat reaksi jangkar dan juga penurunan tegangan jangkar pada rentang beban tertentu. Komutator pada generator DC berguna untuk menjaga arah putaran rotor agar tetap pada satu arah putaran. Karena konstruksinya rumit dan membutuhkan banyak kawat atau kabel, harga generator DC mahal.
Baterai (aki)
Bertindak sebagai wadah dan pelindung seluruh komponen baterai di dalamnya seperti sel, konektor sel, pemisah sel, pelat baterai dan lain-lain. Sesuai dengan namanya, bagian ini berfungsi sebagai penutup bagian atas aki, tempat memegang terminal aki, dan lubang ventilasi. Bahan pembuatan pelat positif adalah bahan antimon yang dilapisi dengan lapisan aktif timbal oksida (timbal dioksida, PbO2) berwarna coklat, dan pelat negatif terbuat dari spons timbal (Pb) berwarna abu-abu. dalam warna.
Suatu kesatuan pelat positif dan negatif yang dibatasi oleh pembatas antara dua pelat positif dan negatif disebut sel atau sel. Sel-sel baterai dihubungkan secara seri satu sama lain, sehingga jumlah sel baterai akan menentukan besarnya tegangan baterai yang dihasilkan. Satu sel dalam sebuah baterai menghasilkan tegangan sekitar 2,1 volt, sehingga baterai dengan 6 sel menghasilkan tegangan total sekitar 12,6 volt.
Terdapat dua pelat sambungan pada setiap selnya, yakni untuk pelat positif dan pelat negatif. Komponen ini terdapat pada aki basah dan berfungsi sebagai penutup lubang-lubang yang digunakan untuk menambah atau memeriksa air pada aki. Terdapat lubang ventilasi pada tutup ini yang berfungsi untuk mengeluarkan gas hidrogen yang dihasilkan selama proses pengisian.
Berat jenis adalah perbandingan massa zat cair dalam volume tertentu dengan massa air dalam volume yang sama.
Sistem pengisian
- Kontrol pengisian
Selain itu, pengontrol ini juga mencegah arus dari baterai mengalir kembali ke generator saat proses pengisian tidak berlangsung, sehingga baterai yang terisi tidak mengurangi kapasitasnya. Selain itu fungsi dari sistem pengisian baterai ini adalah sebagai alat untuk memantau kondisi baterai (penuh atau tidak penuh). Sebelumnya, batas tegangan atas indikator baterai penuh ditetapkan sebesar 14,8 Volt dan batas tegangan bawah ditetapkan sebesar 14,8 Volt.
Jika tegangan baterai lebih besar atau sama dengan batas tegangan atas maka tegangan akan terisi dengan dummy load, jika tegangan baterai kurang dari atau sama dengan batas tegangan bawah maka baterai akan terisi. Untuk tegangan ambang batas 11,95 volt < baterai V < 14,8 volt, pengisian baterai atau pemuatan dummy load akan ditentukan oleh pengguna dengan menekan tombol on/off pada pengontrol. Rangkaian indikator level baterai merupakan rangkaian elektronik yang dapat digunakan untuk mengukur level tegangan suatu baterai/akumulator.
Ia bekerja untuk memvariasikan tegangan analog dan kemudian mengkodekan tingkat tegangan masukan dengan menyalakan LED yang menciptakan representasi analog linier dari tegangan masukan yang diberikan. Indikator level tegangan memiliki fungsi yang sangat mirip dengan indikator level baterai, namun rangkaian ini digunakan untuk mengukur tegangan yang dihasilkan oleh generator DC. Pelindung lonjakan arus adalah rangkaian elektronik sederhana yang dapat digunakan untuk melindungi peralatan dari tegangan listrik berlebihan untuk mencegah kerusakan.
METODOLOGI PENELITIAN
Metode penelitian
Alat dan bahan
Skema penelitian
Dari tenaga yang dihasilkan kemudian dialirkan ke sistem pengisian yaitu tempat penyimpanan tenaga listrik yang nantinya digunakan sebagai sumber tenaga listrik. Arusnya bisa lebih besar daripada yang bisa ditampung oleh penyimpanan, oleh karena itu perlindungan lonjakan arus digunakan untuk memutus daya dari generator secara otomatis ketika. Baterai bekas juga telah dilengkapi dengan indikator tegangan baterai untuk menunjukkan kapasitas tingkat tegangan baterai.
Langkah penelitian
Kemudian arus listrik yang dihasilkan generator masuk ke alat penunjuk kecepatan kendaraan. Tenaga dapat diambil dari kecepatan berkendara ini, yang kemudian dialirkan ke sistem pengisian, yaitu media penyimpan energi listrik yang nantinya digunakan sebagai sumber listrik. Setiap tingkat kecepatan mempunyai indikator warna yang berbeda-beda, indikator berwarna putih untuk tingkat kecepatan rendah (1,73 km/jam) dengan tegangan 11,3 V, indikator hijau untuk tingkat kecepatan normal (2,62 km/jam) dengan tegangan 20,2 V dan indikator merah untuk tingkat kecepatan normal (2,62 km/jam) dengan tegangan 20,2 V. indikator kecepatan tinggi (3,3 km/jam) dengan tegangan 27 V.
Tingkat kecepatan generator dibagi menjadi tiga tingkat kecepatan, yaitu rendah (low) yang ditandai dengan lampu putih, kedua normal atau sedang (sedang) ditandai dengan lampu hijau, ketiga tinggi (high high) ditandai dengan lampu merah. Secara keseluruhan besaran tegangan terus meningkat dengan kecepatan operasi berkisar dari kecepatan 1,21 km/jam dengan tegangan total 6,1 V hingga kecepatan 1,73 km/jam dengan tegangan total 11,3 V. Dalam pengukuran ini titik awal dimulai dari kecepatan lari 1,21 km/jam dengan tegangan 6,1 V, namun titik terendah dari tegangan total adalah 6,1 V pada kecepatan 1,18 km/jam.
Pada tingkat kecepatan tersebut, tidak membutuhkan waktu lama untuk mencapai titik kecepatan rendah maksimum, dari titik terendah 1,18 km/jam hingga 1,89 km/jam. Berbeda dari masing-masing data, kecepatan lari 2,10 km/jam pada data ketiga mengalami penurunan yang tidak terlalu signifikan dengan tegangan 15,0V, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan jogging kurang stabil pada tegangan normal. Hal ini tidak mempengaruhi kecepatan berkendara secara keseluruhan karena setelah data ketiga, semua tegangan secara konsisten meningkat dari kecepatan 2,37 km/jam menjadi 2,62 km/jam dan mencapai tegangan 20,2 V.
Terdapat beberapa data yang mempunyai persamaan, hal ini disebabkan karena pengukuran pada tingkat kecepatan lari tinggi memerlukan waktu yang cukup lama untuk mencapai tingkat kecepatan lari puncak. Data pertama dan kedua memiliki kecepatan yang sama yaitu 2,6 km/jam dan tegangan 20V, hal ini untuk menjaga kestabilan kecepatan lari, serta data ketiga hingga kelima yaitu kecepatan lari 2,9. Pengujian yang dilakukan berhasil, terlihat pada tabel 4.7 dimana masing-masing lampu menyala sesuai tegangan yang ditunjukkan.
Instrumen tingkat kecepatan pengoperasian terdiri dari 3 level, sistem proteksi tegangan lebih baterai dan indikator level tegangan baterai. Untuk alat ukur tegangan dan kecepatan lari, diambil data masing-masing level tegangan dari tegangan terendah (tegangan rendah) 6,1 V sampai tegangan tertinggi (tegangan tinggi) 27 V dan kecepatan lari dari terendah (kecepatan rendah) 1,21 km/jam ke atas. . pada kecepatan tertinggi (tinggi) 3,3 km/jam.
HASIL PERANCANGAN
Wiring diagram
Performansi sistem
Setiap level kecepatan mempunyai batasnya sebelum berpindah ke level berikutnya, dimulai dari kecepatan rendah, titik awalnya yaitu 0V hingga 13V sebagai titik tertinggi, baru kemudian Anda naik ke kecepatan. Hasil pengukuran ini berisi banyak data dan tegangan total meningkat seiring dengan kecepatan lari.
Proteksi over voltage (tegangan lebih)
Pengujian proteksi daya balik dilakukan untuk memastikan listrik tidak kembali ke generator setelah sistem pengisian selesai dan baterai tidak digunakan. Tabel 4.6 menunjukkan hasil pengujian proteksi daya balik pada sistem pengisian, dalam hal ini dilakukan tiga kali pengujian untuk mencapai konsistensi pada sistem proteksi. Anoda merupakan sumber tegangan (+) atau arus yang hanya dapat melewati dioda, sedangkan katoda merupakan sumber tegangan (-) dan arus yang tidak dapat melewati dioda dengan arah sebaliknya.
Pengujian ini membuktikan konsistensi proteksi daya balik yaitu tidak ada daya kembali ke genset setelah proses pengisian dan baterai tidak digunakan. Pada pengujian kedua posisinya masih tetap sama, tegangan sumber tidak ada arus (0V) dan tegangan beban masih terisi (12V). Pengujian ketiga mengulangi hasil pengujian pertama dan kedua, lagi-lagi tegangan anoda atau sumber tidak ada arusnya (0V) dan tegangan katoda atau beban diisi (12V).
Indikator pertama yaitu merah 1 ditentukan tegangan 8,5 V, kemudian indikator merah 2 ditentukan tegangan 9,5 V, kemudian indikator hijau 1 ditentukan tegangan 10,5 V, indikator hijau 2 ditentukan tegangan 12,5 V dan indikator indikator 13.5V. Saat mengukur tegangan rangkaian proteksi tegangan lebih, indikator merah menyala terlebih dahulu, dan pemutus arus memiliki indikator tegangan hijau. Tegangan awal apa pun, yang ditandai dengan lampu merah, akan otomatis berhenti jika melebihi 15V, dan kemudian lampu indikator hijau akan menyala.
Setiap pengujian mendapatkan hasil yang sama, anoda sebagai sumber tegangan tidak menunjukkan arus (0V) dan katoda masih terisi (12V). Pengujian rangkaian indikator level tegangan baterai berjalan dengan baik, setiap indikator level tegangan baterai menyala sesuai tegangan yang telah ditetapkan. Jika sistem ini dikembangkan menjadi sistem tegangan tinggi, perangkat ini berpotensi menjadi tambahan listrik penting bagi rumah tangga perkotaan.
Gambar pengujian over voltage (tegangan lebih)
