Penyearah terdiri dari saklar-saklar sehingga dengan menggunakan penyearah akan menghasilkan arus harmonik (THD arus) pada sisi masukan (jaringan PLN) dan pada sisi keluaran tegangan DC yang dihasilkan menjadi tidak stabil dengan riak yang tinggi. Dalam penelitian ini, diusulkan metode kontrol lanjutan hanya dengan menggunakan satu kontrol fuzzy yang dapat menurunkan THD dan membuat tegangan DC stabil dengan riak kecil meskipun kecepatan motor berubah. Selain itu, penelitian ini menggunakan teknik PWM yang sebelumnya tidak digunakan pada penyearah bernama Space Vector PWM, yang dapat menghasilkan tegangan DC keluaran penyearah mencapai 90,6% dari kapasitas penyearah, sehingga mencapai efisiensi dengan peningkatan sekitar 15%.
Penelitian pada tahun pertama menghasilkan model penyearah dengan teknik SVPWM dengan menggunakan kendali lanjutan yaitu kendali logika fuzzy untuk mengatur kecepatan motor DC, dan melakukan uji simulasi menggunakan Matlab. Hasil simulasi model penyearah menggunakan logika fuzzy menunjukkan hasil THD yang rendah, faktor daya mendekati satu pada sisi grid, dan yang terpenting menghasilkan tegangan DC yang stabil tanpa adanya riak dan overshoot, meskipun kecepatan motor DC yang diinginkan perubahan. Cara mengatur tegangan keluaran DC pada penyearah dapat dilakukan dengan teknik PWM (Pulse Wide Modulation), yaitu dengan cara mengontrol duty cycle saklar pada penyearah, sehingga diperoleh tegangan DC yang variabel.
Sedangkan pada sisi keluaran penyearah, harmonisa menyebabkan tegangan DC menjadi tidak stabil dan terjadi riak pada tegangan. Penggunaan kontrol yang tepat pada penyearah dapat memberikan peningkatan kinerja penyearah yaitu menurunkan THD dan membuat tegangan DC stabil dengan riak kecil. Pada penelitian ini digunakan teknik PWM yang belum pernah digunakan pada penyearah yaitu Space Vector PWM yang dapat menghasilkan tegangan DC keluaran penyearah hingga 90,6% dari kapasitas penyearah sehingga meningkatkan efisiensi sekitar 15%. .
Menemukan metode soft control canggih pada penyearah yang dapat menghasilkan tegangan DC stabil dengan riak kecil, THD rendah, menggunakan filter ukuran kecil dan tanpa menggunakan sensor arus.
BAB II
Model penyearah dengan Space Vector PWM (SVPWM)
Kendali Cerdas
Pada penelitian ini, kontrol cerdas berbasis logika fuzzy digunakan untuk mengontrol arus jaringan berdasarkan deviasi tegangan DC terhadap referensi. Logika fuzzy didasarkan pada seperangkat aturan (rules) yang ditentukan oleh kumpulan aturan inferensi (Gambar 2.5). Dalam teknik penalaran fuzzy diberlakukan bahwa input pengukuran sistem (input unit kontrol logika fuzzy) pada domain tajam diperlakukan sebagai fuzzy tunggal (fuzzy singleton).
Secara umum, aturan fuzzy dinyatakan dalam bentuk logika “jika-maka”, yang merupakan dasar dari hubungan fuzzy. Basis pengetahuan fuzzy terdiri dari beberapa aturan fuzzy yang digabungkan menjadi basis aturan fuzzy. Basis aturan merupakan dasar pengambilan keputusan atau menyimpulkan proses untuk melakukan pengoperasian sinyal kendali keluaran dari kondisi masukan yaitu x dan y berdasarkan aturan yang telah ditetapkan.
Motor DC
BAB III
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
BAB IV
- Bagan Alir Penelitian
- Kegiatan-Kegiatan Penelitian Tahun Pertama
- Pemodelan Sistem Penyearah dengan Teknik SVPWM
- Desain Kendali Cerdas Fuzzy
- Membuat Persamaan Matematik Blok Transformasi dan beban motor DC
- Pemodelan total penyearah dengan kendali Fuzzy sebagai pengatur kecepatan motor DC
- Pengujian Simulasi sistem
- Publikasi Ilmiah Hasil Penelitian
- Kegiatan-Kegiatan Penelitian Tahun Kedua
- Pengujian penyearah dengan metode SVPWM dan kendali fuzzy
- Pengujian dengan beban Motor DC
- Pengujian dan analisa sistem
- Publikasi Ilmiah hasil penelitian
Penelitian yang diusulkan dalam proposal ini akan mengembangkan sistem kendali yang cocok digunakan pada penyearah agar memiliki efisiensi yang tinggi dan mampu menghasilkan tegangan variabel DC yang stabil serta menghasilkan nilai THD yang rendah. Melanjutkan studi pendahuluan yang telah dilakukan, penelitian pada tahun pertama diawali dengan pembuatan model matematis penyearah dengan teknik SVPWM. Logika fuzzy ini mempunyai dua masukan yaitu kesalahan (error) dan perubahan kesalahan (triangle error) tegangan DC dan mempunyai keluaran berupa perubahan amplitudo arus jaringan.
Buatlah persamaan matematika pada blok transformasi yang menghubungkan Fuzzy dan SVPWM pada penyearah. Pada tahap ini penggabungan poin 1,2 dan 3 dalam bentuk simulink/Matlab kemudian diuji dengan menjalankan simulasi Matlab. Selama simulasi dilakukan pengamatan terhadap variabel tegangan DC dan THD pada kecepatan motor yang berbeda.
Mempublikasikan hasil penelitian yang dilakukan selama Tahun I dalam bentuk artikel dan dipublikasikan pada jurnal nasional/internasional. Ditemukannya model penyearah dengan metode pengendalian baru yaitu Fuzzy yang digunakan sebagai pengontrol kecepatan motor DC. Berdasarkan diagram alir pada gambar 4.1 dan skema perancangan kendali cerdas gambar 4.2, maka penelitian pada tahun II akan melakukan kegiatan, misalnya.
Kemudian dilanjutkan dengan penggabungan penyearah dengan kendali Fuzzy yang disimpan pada komputer dalam program Matlab melalui perangkat antarmuka (PCI-1711) dan dirangkai sehingga membentuk rangkaian sistem penyearah berbasis kendali Fuzzy sebagai pembangkit tegangan variabel stabil Rendah DC dan THD. . Pada tahap ini dapat dilakukan pengamatan terhadap tegangan DC bolak-balik pada sisi keluaran penyearah dan arus THD pada sisi jaringan. Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap penyearah kendali fuzzy dengan mempertimbangkan beban motor DC dan dilakukan pengamatan terhadap kecepatan motor DC dengan tegangan DC yang bervariasi.
Hasil pengujian real-time dibandingkan dengan hasil simulasi sistem pada tahun pertama dan kemudian dianalisis. Pada fase ini diciptakan karya ilmiah untuk mempublikasikan hasil penelitian yang diperoleh pada seminar nasional internasional atau jurnal nasional/internasional. Sedangkan luaran penelitian yang diharapkan pada tahun kedua adalah hasil pengujian penyearah dengan kendali fuzzy sebagai pengontrol kecepatan motor DC dan mempublikasikan hasil penelitian tersebut dalam seminar.
BAB V
- Hasil Pembuatan Transformator 3 fase
- Rangkaian PenggeserLevel Tegangan
- Rangkaian Driver IGBT untuk sistem 3 fase
- Rangkaian Pengolah Mikro MC56F8323
- Kesimpulan
- Saran
Sedangkan tegangan keluaran rangkaian driver pada keadaan masukan HIGH sebesar 12 V dan pada keadaan masukan LOW sebesar -12 Volt. Tentunya rangkaian ini harus disuplai menggunakan tegangan DC 12 Volt agar op amp 741 dapat beroperasi. Pembuatan alat tersebut meliputi penurun tegangan dengan trafo, rangkaian pemindah level untuk mengolah sinyal tegangan 3 fasa menjadi 2 fasa sehingga dapat diproses melalui mikrokontroler, rangkaian mikroprosesor dan 3 fasa. menggunakan 6 IGBT dan driver untuk mengontrol IGBT.
Tiga buah trafo arus digunakan untuk mereduksi tegangan 220V menjadi 25V dengan frekuensi operasi 50Hz dan kapasitas daya 300VA. Trafo ini digunakan hanya untuk keperluan percobaan, karena alat ini tidak digunakan pada proses sebenarnya. Rangkaian pemindah level tegangan digunakan untuk menggeser sinyal tegangan AC (yang negatif dan positif) dengan menggunakan tegangan DC sehingga hanya menjadi tegangan positif sehingga dapat dibaca oleh rangkaian ADC mikrokontroler.
Namun output dari rangkaian driver ini mempunyai nilai nol yang berbeda-beda, sehingga diperlukan rangkaian optocoupler PC923 untuk frekuensi operasi yang tinggi. Kedua besaran ini kemudian digunakan untuk membentuk bentuk gelombang PWM untuk sinyal a, b, dan c, serta a', b', dan c'. Menyelesaikan pengujian tahap akhir dengan penyearah SVPWM tiga fasa dengan soft untuk penyesuaian kecepatan motor DC.
Penelitian ini mengembangkan sistem penyearah dengan metode kendali lanjutan (Fuzzy Logica control) untuk menghasilkan tegangan DC yang stabil dengan riak yang kecil dan bervariasi sehingga dapat digunakan untuk mengatur kecepatan motor DC. Kontrol logika fuzzy digunakan untuk mengontrol arus jaringan agar mencapai THD (Total Harmonic Distortion) yang rendah, faktor daya mendekati satu dan menjaga keadaan tegangan DC tetap stabil meskipun kecepatan motor DC berubah. Pengembangan penyearah ini bertujuan untuk menghasilkan model penyearah yang dapat digunakan dalam dunia industri khususnya untuk mengatur kecepatan motor DC.
Uji laboratorium terhadap model penyearah tiga fasa sebagai pengontrol kecepatan motor DC dilakukan pada kondisi tanpa beban maupun berbeban. Pada keadaan tanpa beban, penggunaan penyearah menghasilkan arus sebesar 0,25 A (lihat Tabel 5.1, sedangkan 1 lampu, 2 lampu, 3 lampu dan sebuah motor DC dengan tegangan masukan DC yang bervariasi pada kondisi beban baik menghasilkan grafik linier seperti pada Gambar. 5.17 Tegangan dan arus dalam jaringan sefasa, untuk beban 1 lampu, 2 lampu, 3 lampu dan sebuah motor DC seperti terlihat pada Gambar 5.18, sehingga mempunyai faktor daya hampir sempurna.
Hasil uji laboratorium model penyearah tiga fasa SVPWM dengan kontrol fuzzy untuk kecepatan motor DC tidak menunjukkan hasil yang baik, karena terbatasnya kualitas komponen yang digunakan.
