![Page 1: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/1.jpg)
Wendi Alven Pradana
2208100094
DOSEN PEMBIMBING :
Prof. Dr. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng.
Heri Suryoatmojo, ST., MT., Ph.D.
1
![Page 2: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/2.jpg)
pompa
air+Motor DC
Motor Induksi
Panel Surya
Pompa +Motor
Induksi
Isolated Island
+
Stand Alone
Generation
Motor DC:
Mahal
Perawatan rumit
2
![Page 3: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/3.jpg)
Desain Kontrol Kecepatan Motor Induksi dengan Metode
IFOC dan Opt. Faktor Daya.
Debit air dan volume air keluaran yang optimum.
Pemodelan PV tidak dibahas pada tugas akhir ini.
3
![Page 4: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/4.jpg)
Mengetahui Prinsip Kerja dan Pemodelan Kontrol IFOC dan
Opt. Faktor Daya
Penyelarasan Titik Kerja Motor Induksi dan Pompa
Sentrifugal
Mendapatkan Debit dan Volume Keluaran pompa yang
optimum
4
![Page 5: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/5.jpg)
IFOC adalah metode pengembangan dari Direct FOC (menggunakan sensor fluks) mahal dan sensitifitas rendah
IFOC Tanpa menggunakan Sensor Fluks
menggunakan sensor kecepatan
IFOC relatif lebih murah, sensitifitas sensor kecepatan
lebih baik
Kontrol torsi motor induksi didapat dari πππ π
Kontrol fluks rotor dikontrol melalui πππ π
Kecepatan shaft (ππ)didapat dari sensor kecepatan
5
![Page 6: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/6.jpg)
Skema dasar rancangan sistem dengan IFOC + Opt faktor
Daya
6
![Page 7: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/7.jpg)
7
![Page 8: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/8.jpg)
Perhitungan Arus Stator Sumbu-q (πππ π)
o Penghitungan arus stator sumbu-q (πππ π) dari torsi referensi ( ππ)
dan fluk rotor (ππ) adalah
ππππ =
4. ππ . πΏπ . π3πΏπππ
ππππ =πππΏπ
Perhitungan Arus Stator Sumbu-d (πππ π)
o Penghitungan arus stator sumbu-d (πππ π) dari fluk rotor (ππ) adalah
8
![Page 9: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/9.jpg)
Perhitungan Teta (ΞΈ) o Perhitungan teta (π) dapat dihasilkan dari kecepatan rotor (Οr) dan
kecepatan slip (Οsl) sebagai berikut
π = ππππ ππππ
πππΏπ+ π€π
Pemodelan
9
![Page 10: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/10.jpg)
Kontrol Kecepatan
o Masukan adalah kecepatan referensi dan kecepatan aktual dari
motor.
o Kedua masukan tersebut akan dihitung selisih untuk mendapatkan
sinyal error. Kemudian sinyal error dimasukkan ke blok PID, sinyal
keluaran dari PID akan menjadi sinyal torsi referensi pada blok
IFOC.
10
![Page 11: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/11.jpg)
Transformasi sumbu-dq0 ke sumbu-abc
o Transformasi Park
Dengan mengacu pada transformasi Park untuk mengubah arus referensi dari sumbu-dq ke sumbu- orthogonal dua fasa (Ξ±,Ξ²), digunakan persamaan
πΌβπΌπ½=cos (π) sin(π)βsin(π) cos(π)
ΓπΌππΌπ
o Transformasi Clark
Sedangkan transformasi Clarke digunakan untuk mentransformasikan arus stator orthogonal (Ξ±,Ξ²) menjadi arus stator 3 fasa sumbu-abc, dengan persamaan sebagai berikut
πΌππΌππΌπ
=
1 0
β1/2 3/2
β1/2 3/2
ΓπΌβπΌπ½
11
![Page 12: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/12.jpg)
Rugi-rugi total dari mesin dapat dikurangi dengan
mengurangi arus magnetisasi dan dan memperbesar arus
rotor.
Mengontrol Arus magnetisasi Mengontrol Fluks
Pemodelan sederhana
12
![Page 13: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/13.jpg)
1
β’Menyelaraskan titik kerja antara motor induksi dan pompa sentrifugal.
2
β’Motor induksi dan pompa sentrifugal dihubungkan dengan sistem kontrol Indirect Field Oriented Control dengan variasi kecepatan.
3
β’Motor induksi dan pompa sentrifugal dihubungkan dengan sistem kontrol Indirect Field Oriented Control dan optimasi faktor daya dengan variasi kecepatan.
4
β’Pengujian sistem keseluruhan dengan variasi keadaan intensitas cahaya matahari 1000 W/m2, 900 W/m2, 800 W/m2 , 700 W/m2 dan 600 W/m2.
13
![Page 14: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/14.jpg)
1
Kurva torsi Motor Induksi
Kurva Torsi Pompa Sentrifugal
Kecepatan (rpm)
1432 rpm
7.05 Nm
Kurva torsi Motor Induksi dan Pompa Sentrifugal
14
![Page 15: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/15.jpg)
2
Fluks_ref : 0,465 Wb
W_ref : 1432 rpm, 700 rpm dan 1200 rpm
15
![Page 16: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/16.jpg)
2
W_ref Respon
Kecepatan
0,47 detik
Osilasi Β± 0,7 rpm
Osilasi Β±100 rpm
1,5 detik
1,6 detik
Osilasi Β± 1rpm
β’ Metode IFOC mampu mengontrol Kecepatan Motor sesuai kecepatan referensi
β’ Memiliki akurasi baik untuk kecepatan tinggi, osilasi yang tinggi untuk
kecepatan rendah
Kurva Respon Kecepatan Motor Induksi
16
![Page 17: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/17.jpg)
2
Kurva Respon Faktor Daya Motor Induksi
Pf 0,78
Pf 0,63
Pf osilasi 0,45-0,9
Faktor daya saat kecepatan rendah tidak stabil
17
![Page 18: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/18.jpg)
3 Skema Pengujian
W_ref : 1432 rpm, 700 rpm dan 1200 rpm
18
![Page 19: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/19.jpg)
3
Kurva Respon Kecepatan Motor Induksi
W_ref
Respon
kecepatan
0,75 detik
Osilasi Β± 0,7 rpm
2,1 detik
Osilasi Β± 4 rpm
2,1 detik
Osilasi Β±1 rpm
β’ Kontrol Opt.Faktor Daya mampu memperbaiki respon sistem saat kecepatan
rendah
β’ Respon kecepatan dengan IFOC + Opt.faktor daya memiliki respon waktu sedikit
lebih lama 19
![Page 20: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/20.jpg)
3
Kurva Respon Kecepatan Motor Induksi
Nilai Faktor daya lebih stabil
20
![Page 21: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/21.jpg)
Kondisi simulasi :
β’ Motor Induksi 3 fasa 1,5 HP
β’ Panel Surya 2063 Watt
β’ Temperatur Panel Surya konstan 25ΒΊC
β’ Profil Intensitas cahaya matahari
21
![Page 22: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/22.jpg)
Sistem Konvensional 2
Sistem IFOC dan Opt. Faktor Daya 1
22
![Page 23: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/23.jpg)
1 Pemodelan sistem
23
![Page 24: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/24.jpg)
1 900W/m2 800W/m2 700W/m2 600W/m2 1000W/m2
1432 rpm
1073 rpm
414,8 l/m
314 l/m
314 l/m
Respon Kecepatan
160,8 liter
Respon Debit
Respon Torsi
Respon Volume
24
![Page 25: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/25.jpg)
Pemodelan sistem Konvensional
Tanpa Loop
tertutup
IM=0,9
Frekuensi 50Hz
2
25
![Page 26: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/26.jpg)
2 900W/m2 800W/m2 700W/m2 600W/m2 1000W/m2
1320rpm
1313rpm
1305rpm
1293rpm
1275rpm
382,3l/m 378,1/m
380,5/m 374,9/m
369,6/m
152,1 liter
Respon Kecepatan
Respon Debit
Respon Torsi
Respon Volume
26
![Page 27: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/27.jpg)
Keterangan Sistem Konvensional Sistem dengan IFOC dan
Opt. Faktor Daya
Kecepatan
maksimum*
1320 rpm 1433 rpm
Waktu starting
motor*
2,35 detik 1,7 detik
Debit air
maksimum*
382,3 liter/menit 414,8 liter/menit
Volume air** 152,1 liter 160,8 liter
* pada kondisi intensitas cahaya 1000 W/m2
** selama selang waktu simulasi 25 detik
27
![Page 28: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/28.jpg)
1. Penyelarasan titik kerja antara motor induksi dan pompa sentrifugal
didapatkan titik kerja berada pada kecepatan 1432 rpm.
2. Penggunaan metode IFOC pada motor induksi dapat mengatur kinerja
motor untuk beroperasi pada kecepatan referensi yang diinginkan
dengan daerah ripple. Penambahan metode optimasi faktor daya untuk
pengaturan fluk pada metode IFOC dapat mengurang daerah ripple
pada nilai faktor daya motor dan kecepatan ketika motor bekerja pada
kecepatan referensi rendah.
3. Dengan menggunakan metode IFOC dan optimasi faktor daya pada
sistem pompa air tenaga surya yang disimulasikan didapat kecepatan
1433 rpm dengan waktu starting 1,7 detik, debit air sebesar 414
liter/menit dan volume air yang dipompa 160,8 liter. Sedangkan sistem
tanpa metode IFOC dan optimasi faktor daya didapat kecepatan 1320
rpm dengan waktu starting 2,35 detik, debit air sebesar 382,3
liter/menit dan volume air yang dipompa 152,1 liter.
28
![Page 29: Wendi Alven Pradana 1 2208100094 - digilib.its.ac.iddigilib.its.ac.id/public/ITS-paper-23705-2208100094-Presentation.pdfpompa air+Motor DC Motor Induksi Panel Surya Pompa +Motor Induksi](https://reader031.vdocuments.net/reader031/viewer/2022013114/5d0a1aaf88c99337148b55a0/html5/thumbnails/29.jpg)
Sekian
29