MOBIL LISTRIK PEMBUATAN KONTROL KECEPATAN MOTOR PADA MOBIL LISTRIK

commit to user

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

MOBIL LISTRIK : PEMBUATAN KONTROL KECEPATAN

MOTOR PADA MOBIL LISTRIK

Disusun Oleh : CATUR HARYADI

I 8607031

Proyek Akhir ini telah disetujui untuk diajukan dihadapan Tim Penguji Tugas Akhir Program Studi D-III Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta Pembimbing I

Muh Nizam, MT, P. hd NIP.197202292000121001

Pembimbing II

Ir. Agus Sujono, MT. NIP. 196906251997021001

commit to user

PENGESAHAN

Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi persyaratan mendapat gelar Ahli Madya.

Pada hari : Tanggal :

Tim Penguji Proyek Akhir 1. Ketua/Penguji I

Muhammad Nizam, P. hd

( 19700720 199903 1 001 ) ( ) 2. Penguji II

Ir. Agus Sujono, M.T.

( 19511001 198503 1 001 ) ( ) 3. Penguji III

Bambang Kusharjanta, S.T.,M.T.

( 19691116 199702 1 001 ) ( ) 4. Penguji IV

Zainal Arifin, S.T.,M.T.

( 19700911 200003 1 001 ) ( )

Mengetahui, Disahkan, Ketua Program D-III Teknik Mesin Koordinator Proyek Akhir

Fakultas Teknik UNS Fakultas Teknik UNS

Zainal Arifin, S.T., M.T. Jaka Sulistya Budi, S.T. NIP. 19700911 200003 1 001 NIP. 19671019 199903 1 001

commit to user

iv

HALAMAN MOTTO

• Jangan katakan tidak bisa sebelum mencoba bila ingin mencapai

kesuksesan.

• Jangan tunggu-tunggu kesempatan dalam kesempitan, tapi ciptakanlah

kesempatan dan situasi yang menguntungkan.

• Jangan takut menghadapi penderitaan, sebab makin dekat cita-cita yang

kita hadapi, maka makin banyak penderitaan.

• Kegelisahan, cemas dan bersusah hati sama jahatnya dengan penyakit

kanker.

• Berbagilah dengan sesama karena dengan berbagi dapat mengurangi

commit to user

PERSEMBAHAN

Laporan Proyek Akhir ini kami persembahkan kepada :

1. Kedua Orang tuaku, Bapak Citro Suwarno dan Ibu Sugiharti tercinta terima kasih atas semua dukungan, do’a materi dan segala bimbingannya.

2. Semua keluargaku yang tersayang terima kasih atas semua dukungan, do’a dan materi yang telah diberikan.

3. Rekan-rekan mahasiswa D-III Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta angkatan 2007 terima kasih atas semua bantuannya.

4. Teman-teman kelompok Proyek Akhir ( Rimba, Kun, Jatun ) terima kasih atas semua kerja sama dan bantuannya..

5. Semua orang yang telah memberi kasih sayang, cinta, do'a dan semangat untuk penulis.

6. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Proyek Akhir ini. 7. Almamater Universitas Sebelas Maret Surakarta.

commit to user

vi

ABSTRAK

Kun Yasmono, 2011, PEMBUATAN KONTROL KECEPATAN MOTOR PADA MOBIL LISTRIK

Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Teknologi kendaraan listrik batere dipercaya akan dengan cepat berkembang dan mendominasi sebagai pengganti era transportasi mesin bakar, ini dikarenakan teknologi kendaraan listrik baterai memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan teknologi alternatif lainnya.

Pertama, penggunaan transportasi listrik akan memberikan efisiensi rata rata dua kali lipat lebih efisien daripada penggunaan transportasi berbasis mesin bakar. Kedua, sumber energi transportasi listrik jauh lebih flexible dibandingkan dengan teknologi mesin bakar. Ketiga, penggunaan transportasi listrik akan mengembalikan kualitas udara dalam kota karena kendaraan listrik tidak mengeluarkan gas sisa pembakaran.

Proyek akhir ini bertujuan adalah merancang dan mengaplikasikan kontrol kecepatan motor listrik yang dapat bekerja dengan baik dan ekonomis. Metode dalam perancangan mesin ini adalah studi pustaka, pengamatan dan Pembuatan alat pengatur kecepatan motor mobil listrik. Dari perancangan yang dilakukan, dihasilkan suatu kontrol kecepatan motor mobil listrik, dengan spesifikasi sebagai berikut :

¾ Sumber tegangan yang digunakan 3 buah baterai 36V 100 Ah.

¾ Motor listrik yang digunakan memiliki daya 3 hp dan putaran 2300 rpm. ¾ Kontrol kecepatan yang digunakan menggunakan metode PWM (Pulse

Width Modulation).

¾

Total biaya untuk pembuatan 1 unit kontrol kecepatan adalah Rp 821.450,00.

commit to user

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia dan hidayah-Nya. Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul PEMBUATAN KONTROL KECEPATAN MOTOR PADA MOBIL LISTRIK ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan suatu apapun. Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi mahasiswa DIII Teknik Mesin Otomotif Universitas Sebelas Maret Surakarta dalam memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih atas bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun. Dengan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat dan hidayah-Nya. 2. Bapak dan Ibu di rumah atas segala bentuk dukungan dan doanya.

3. Bapak Zainal Arifin, S.T., M.T., selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Bapak Muhammad Nizam, P. hd., selaku pembimbing I Proyek Akhir. 5. Bapak Ir. Agustinus Sujono, M.T., selaku pembimbing II Proyek Akhir. 6. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T., selaku koordinator Proyek Akhir.

7. Bapak Tri Irianto terima kasih atas bimbingan dan bantuannya selama proses pembuatan kyang Proyek Akhir ini

8. Semua Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

9. Teman-teman seangkatanku, D III Produksi dan Otomotif 2007 terima kasih atas kekompakannya dan canda tawanya.

10.Mas Solikin, Mas Mamad, dan Lek Yan selaku laboran Motor Bakar terima kasih atas bimbingan dan bantuannya..

commit to user

viii

12.Semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu – persatu yang telah membantu dalam penyusunan laporan proyek akhir ini.

Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik, pendapat dan saran yang membangun dari pembaca sangat dinantikan. Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya, Amin.

Surakarta, Januari 2011

commit to user

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... I HALAMAN PERSETUJUAN ... II HALAMAN PENGESAHAN ... III HALAMAN MOTTO ... IV HALAMAN PERSEMBAHAN ... V ABSTRAKSI ... VI KATA PENGANTAR ... VII DAFTAR ISI ... IX DAFTAR GAMBAR ... XII DAFTAR TABEL ... XIV DAFTAR NOTASI ... XV

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Perumusan masalah ... 3

1.3. Tujuan Proyek Akhir ... 3

1.4. Manfaat Proyek Akhir ... 3

1.5. Kerangka Pemikiran ... 3

1.6. Metode Pemecahan Masalah ... 4

BAB II DASAR TEORI ... 5

2.1. Pengertian Kontrol kecepatan motor DC ... 5

2.2. Mengontrol Kecepatan Motor ……… 6

2.2.1 PWM (Pulse Width Modulation)……… 6

2.3. Mengontrol arah putar... 8

2.2.2 Menggunakan Saklar Mekanik... 8

2.2.3 Menggunakan Transistor dengan susunan H-bridge.. 8

2.4. Teori Dasar Elektronika ... 10

2.5. Transistor ... 10

2.5.1. Fungsi Transistor ... 12

commit to user

x

2.6. Resistor ... 13

2.6.1 Karakteristik Resistor ... 14

2.6.2 Pertimbangan untuk memilih Resistor ... 14

2.7. Dioda ... 15

2.7.1. Fungsi Dioda ... 15

2.7.2. Prinsip Kerja Dioda ... 15

2.7.3. Forward bias dan reverse bias ... 17

2.7.4. Jenis Dioda ... 18

2.8. IC (INTEGRATED CIRCUIT) 18 2.8.1. Fungsi IC (Integrated Circuit) 18 2.8.2. Prinsip Kerja IC NE 555 19 2.9. Kapasitor 21 2.9.1 Fungsi Kapasitor 21 2.9.2 Macam-macam kapasitor 21

2.9.3 Prinsip Kerja 22

2.10. Kinerja Traksi Kendaraan 23 2.10.1. Gaya Traksi kendaraan 23 2.10.2. Perhitungan Torsi Motor dan Kecepatan 24 BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN KONTROL KECEPATAN 27 3.1. Perencanaan Layout Tata Letak Rangkaian Kontrol Pada Mobil ... 27

3.2. Perencanaan sistem ... 28

3.3. Perancangan Rangakaian Kontrol kecepatan ... 28

3.3.1 Rangakaian pada pedal Gas ... 28

3.3.2 Rangkaian PWM (Pulse Width Modulation) ... 31

3.3.3 Rangkaian MOSFET Sebagai Switching Tegangan ( Driver ) ... 33

3.3.4. Rangkaian Saklar Mekanis Maju Mundur ( SM3 ) ... 36

3.4. Membuat desain PCB (Printed Circuit Board) untuk rangkaian kontrol kecepatan 37

commit to user

3.5. Membuat jalur PCB pada rangkaian untuk rangkaian

kontrol kecepatan 37

3.6. Gambar Langkah Pembuatan PWM 40

3.7. Sistem Operasi Kontrol 42 3.8. Perakitan ... 42

3.9. Perakitan Perangkat Kontrol Kecepatan dan Motor pada Mobil ... 45

BAB IV DATA PERCOBAAN ... 46

4.1. Pengujian Motor ... 46

4.1.1 Analisa Gaya Traksi Kendaraan... 46

4.1.2 Perhitungan Torsi Dan Kecepatan Mobil ... 47

4.1.3 Perhitungan Sudut Kemiringan Maksimum ... 48

4.2. Pengujian Sinyal Sistem ... 50

4.2.1 Mencari nilai Frekuensi PWM (Pulse Width Modulation) 50

4.2.2. Perhitungan tegangan yang digunakan... 51

4.2.3 Perhitungan (%) Prosentase Lebar Pulsa Minimum . 51

4.2.4 Perhitungan (%) Prosentase Lebar Pulsa Maksimal . 52

4.3. Analisa Voltase Output ... 53

4.4. Analisa Biaya ... 58

BAB V PENUTUP ... 61

5.1. Kesimpulan ... 61

5.2. Saran ... 61 DAFTAR PUSTAKA

commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Sinyal PWM ... 6

Gambar 2.2. Sinyal PWM ... 7

Gambar 2.3. Skema pengaturan arah putaran dengan saklar mekanik ... 8

Gambar 2.4. Skema pengaturan arah putaran dengan transistor ... 9

Gambar 2.5. Skema arah putaran searah jarum jam dengan transistor ... 9

Gambar 2.6. Simbol transistor bipolar ... 11

Gambar 2.7. Simbol dan bentuk fisik resistor tetap ... 13

Gambar 2.8. Simbol dan struktur dioda ... 15

Gambar 2.9. Dioda dengan bias maju ... 16

Gambar 2.10. Dioda dengan bias negatif ... 16

Gambar 2.11. Grafik arus dioda ... 17

Gambar 2.12. IC NE555 ... 19

Gambar 2.13. Prinsip dasar kapasitor ... 22

Gambar 2.14. Gaya yang bekerja pada mobil ... 23

Gambar 2.15. Analisis kemiringan maksimum ... 26

Gambar 3.1. Tata Letak Rangkaian Kontrol ... 27

Gambar 3.2. blok diagaram sistem 28

Gambar 3.3. Microswitch dan potensiometer pada mekanis gas ... 29

Gambar 3.4. mekanisme pemutar potensiometer ... 30

Gambar 3.5. mekanisme pada pedal rem ... 31

Gambar 3.6. Rangkaian PWM 32

Gambar 3.7. Rangkaian MOSFET 34

Gambar 3.8. Rangkaian PWM dan Driver ... 35

Gambar 3.9. Pengaturan posisi maju dan posisi mundur serta netral dengan Menggunakan SM3 ( Saklar Mekanis Maju Mundur ) ... 36

Gambar 3.10 Layout Rangkaian PWM ... 38

Gambar 3.11 Jalur PCB PWM ... 38

Gambar 3.12 Layout Rangkaian DRIVER ... 39

commit to user

Gambar 3.14(a-f) Gambar Kontruksi rangkaian PWM... 40

Gambar 3.15. Perakitan pada Mobil ... 44

Gambar 4.1 Gaya yang bekerja pada mobil ... 46

Gambar 4.2.Analisis kemiringan maksimum ... 49

Gambar 4.3.Sinyal PWM pada keadaan minimal speed ... 50

Gambar 4.4. Sinyal PWM ... 51

Gambar 4.5. Sinyal PWM ... 51

Gambar 4.6. Sinyal PWM ... 52

Gambar 4.7 Grafik hubungan jarak, waktu, dan kecepatan ¼ putaran gas ... 53

Gambar 4.8 Grafik hubungan jarak, waktu, dan kecepatan ½ putaran gas ... 54

Gambar 4.9 Grafik hubungan jarak, waktu, dan kecepatan ¾ putaran gas ... 55

Gambar 4.10 Grafik hubungan jarak, waktu, dan kecepatan putaran gas penuh ... 56

commit to user

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kode Warna Resistor 14

Tabel 4.3.1 Putaran gas ¼, dengan jarak 50 m 53

Tabel 4.3.2 Putaran gas 1/2, dengan jarak 50 m 54

Tabel 4.3.3 Putaran gas 3/4, dengan jarak 50 m 55

Tabel 4.3.4 Putaran gas penuh, dengan jarak 50 m 56

commit to user

DAFTAR NOTASI

= waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi tinggi = waktu dimana tegangan keluaran berada pada posisi rendah

= Daur aktif duty cycle

= Tegangan keluar (V)

Vin = Tegangan masukan (V) W = Berat

m = massa

g = percepatan gravitasi bumi = koefisien gesek

N = Gaya Normal

Fmaks = Gaya Traksi maksimum

V = voltase motor listrik = Kecepatan sudut Rpm = Rotation per minutes

π = 3,14 T = Torsi motor k = motor konstanta

I = arus yang digunakan pada motor P = Daya motor

v = Kecepatan

Ah = Kapasitas arus batere Iin = arus input

v0 = kecepatan awal

a = percepatan

s = koefisien gesek

Ftraksi = gaya traksi

Fgesek = gaya gesek

commit to user

1 

 

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Saat ini pemerintah sedang gencar dalam mengembangkan kendaraan listrik sebagai pengganti transportasi mesin bakar. Hal ini disebabkan karena subsidi BBM untuk kendaraan semakin lama semakin membengkak, akan tetapi belum banyak perusahaan otomotif di Indonesia yang membuat dan mengembangkan sarana transportasi mobil listrik sebagai pengganti transportasi mesin bakar.

Kendaraan listrik memiliki efisiensi energi yang paling tinggi dibandingkan dengan kendaraan mesin bakar konvensional. Pada mesin bakar 85% lebih dari energi yang dihasilkan terbuang menjadi panas, gerak dan gesekan komponen. Hanya sekitar 15% yang dapat dikonversikan menjadi energi kinetik penggerak kendaraan. Sedangkan pada kendaraan listrik justru terjadi kebalikannya di mana sekitar 88% energi yang dipakai dikonversikan menjadi energi kinetik penggerak kendaraan (Wikipedia Indonesia, 2010). Sehingga untuk menggerakan sebuah kendaraan dengan bobot yang sama, kendaraan listrik memerlukan energi yang jauh lebih sedikit dan juga tidak mengeluarkan polusi kendaraan sama sekali.

Teknologi kendaraan listrik baterai dipercaya akan dengan cepat berkembang dan mendominasi sebagai pengganti era transportasi mesin bakar, hal ini dikarenakan teknologi kendaraan listrik batterai memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan teknologi alternatif lainnya.

Pertama, penggunaan transportasi listrik akan memberikan efisiensi rata rata dua kali lipat lebih efisien daripada penggunaan transportasi berbasis mesin bakar. Kedua, sumber energi transportasi listrik jauh lebih flexible dibandingkan dengan teknologi mesin bakar. Sumber energi bisa didapatkan dari sumber berbasis fosil seperti batubara, minyak bumi dan gas ataupun sumber energi terbaharui seperti tenaga air, angin, surya, biofuel, sampah, panas bumi dan lain lain tanpa harus merubah teknologi pada kendaraan. Flexibilitas ini dapat

meningkatkan ketahanan energi nasional dengan melepaskan ketergantungan akan satu sumber energi dan beralih pada sumber energi yang lain pada saat dibutuhkan

(Wikipedia Indonesia, 2010).

Ketiga, penggunaan transportasi listrik akan mengembalikan kualitas udara dalam kota karena kendaraan listrik tidak mengeluarkan gas sisa pembakaran. Jika energi listrik yang dipakai didapat dari sumber yang berkesinambungan yang tanpa emisi dalam prosesnya, maka terjadilah mobilitas yang 100% berkelanjutan dari segi energi dan lingkungan. Jika pada tahap awal energi listrik yang digunakan masih didapatkan dari proses konversi energi fosil maka akan tetap terbentuk polusi, akan tetapi polusi tersebut akan jauh lebih kecil, jauh dari kepadatan penduduk dan lebih mudah dikendalikan (www.motorplus-online.com,

2009).

Di dalam membuat mobil listrik dibutuhkan komponen-komponen, salah satunya adalah kontrol kecepatan motor listrik pada mobil listrik. Kontrol kecepatan adalah suatu alat yang berfungsi sebagai kontrol untuk mengatur kecepatan motor pada saat motor dialiri arus sehingga motor dapat bergerak. Pembuatan kontrol kecepatan motor pada mobil listrik ini didasarkan pengamatan sistem kontrol kecepatan yang terdapat pada sepeda motor listrik. Oleh karena itu perlu dirancang sebuah sistem kontrol kecepatan motor listrik yang universal, dimana kontrol kecepatan tersebut dapat digunakan dan diaplikasikan untuk

kontrol kecepatan mobil listrik.

Sebuah alat kontrol kecepatan diperlukan untuk menjalankan mobil listrik dan mengatur putaran mesin. Kontrol kecepatan pada mobil listrik terdiri dari 3 bagian, yaitu power, kontrol, dan pembalik putaran motor. Ketiga bagian ini saling berkaitan, dimana kontrol digerakkan dengan memakai pedal gas. Kemudian kontrol mengirimkan sinyal ke power yang kemudian memutar motor, sehingga mobil dapat berjalan. Sedangkan pembalik putaran hanya dipakai untuk membalik putaran motor agar mobil dapat berjalan mundur

commit to user

1.2. PERUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang di atas dapat dirumuskan permasalahannya adalah bagaimana merancang dan mengaplikasikan kontrol kecepatan motor listrik yang dapat bekerja dengan baik pada mobil listrik.

1.3. TUJUAN PROYEK AKHIR

Tujuan dari proyek akhir ini adalah merancang dan mengaplikasikan kontrol kecepatan motor listrik yang dapat bekerja dengan baik dan ekonomis.

1.4. MANFAAT PROYEK AKHIR

Proyek akhir ini mempunyai manfaat sebagai berikut : 1. Secara Teoritis

Mahasiswa dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam merancang serta pembuatan peralatan sistem kontrol kecepatan motor listrik yang baru maupun memodifikasi dari peralatan yang sudah ada.

2. Secara Praktis

Mahasiswa mampu menerapkan ilmu pendidikan yang telah diperoleh selama masa perkuliahan dan mahasiswa mampu melatih ketrampilan dalam bidang perancangan, sistem elektronika, serta permesinan.

1.5. KERANGKAPEMIKIRAN

1) Langkah-langkah dalam pembuatan alat sistem kontrol kecepatan motor listrik.

Tahap I : Mulai

Tahap II : Membuat proposal Tahap III : Konsultasi

Tahap IV : Mencari data

Tahap V : Membuat gambar sket sistem kontrol kecepatan motor listrik

Tahap VI : Membuat analisis perhitungan dan biaya Tahap VII : Membuat kontrol kecepatan

Tahap VIII : Membuat sistem kontrol kecepatan Tahap IX : Pengujian alat

Tahap X : Membuat laporan

1.6 METODE PEMECAHAN MASALAH

Dalam penyusunan laporan ini penulis menggunakan beberapa metode antara lain :

1. Studi pustaka.

Yaitu data diperoleh dengan merujuk pada beberapa literatur sesuai dengan permasalahan yang dibahas.

2. Pengamatan (investigasi).

Yaitu dengan melakukan beberapa kali percobaan/pembuatan langsung untuk mendapatkan kontrol kecepatan motor pada mobil listrik dengan spesifikasi yang dikehendaki.

3. Pembuatan alat pengatur kecepatan motor mobil listrik.

commit to user

5

BAB II

DASAR TEORI

Untuk melakukan perhitungan pada komponen pengatur kecepatan ini diperlukan pengertian mengenai beberapa terminologi sebagai berikut :

2.1 Pengertian kontrol kecepatan motor DC

Kecepatan motor DC berbanding lurus dengan tegangan sumber, jadi jika kita mengurangi pasokan tegangan dari 12 Volt ke 6 Volt, motor akan berjalan pada setengah kecepatan. Pengendali kecepatan bekerja dengan memvariasikan tegangan yang dikirim ke motor. Dapat terjadi dengan hanya menyesuaikan tegangan dikirim ke motor, tetapi ini sangat tidak efisien jika dilakukan. Cara yang lebih baik adalah dengan mengalihkan pasokan motor dan turun dengan sangat cepat. Jika switching cukup cepat, motor tidak merespon itu, hal tersebut hanya memberikan pasokan efek rata-rata.

Bila saklar ditutup, motor menangkap 12 Volt, dan ketika dibuka memiliki tegangan 0 Volts. Jika saklar ini terbuka untuk jumlah waktu yang sama seperti yang tertutup, motor akan menangkap rata-rata 6 Volt, dan akan berjalan lebih lambat dengan kecepatan tetap.

Oleh karena itu diperlukan sebuah alat yang digunakan untuk menyambung dan memutus sumber tegangan yang akan dikirim ke motor secara periodik dan bervariatif. Keluaran tegangan merupakan suatu pulsa – pulsa tegangan atau arus yang berbentuk gelombang kotak. Gelombang tersebut dibuat oleh sebuah IC. IC juga didukung oleh komponen lainnya untuk penyempurnaan gelombang kotak yang dihasilkan. Rangkaian inilah yang disebut dengan Pulse

Width Modulation (PWM).

2.2 Mengontrol Kecepatan Motor

2.2.1 Menggunakan PWM (Pulse Width Modulation)

Salah satu cara untuk mengirimkan informasi analog adalah dengan menggunakan pulsa-pulsa tegangan atau pulsa-pulsa arus. Dengan modulasi pulsa, pembawa informasi terdiri dari pulsa-pulsa persegi yang berulang-ulang.Salah satu teknik modulasi pulsa yang digunakan adalah teknik modulasi durasi atau lebar dari waktu tunda positif ataupun waktu tunda negatif pulsa-pulsa persegi tersebut. Metode tersebut dikenal dengan nama Pulse Width Modulation (PWM). Metode PWM dikenal juga dengan nama Pulse Duration Modulation (PDM) atau

Pulse Length Modulation (PLM) Untuk membangkitkan sinyal PWM, digunakan

komparator untuk membandingkan dua buah masukan yaitu generator sinyal dan sinyal referensi. Hasil keluaran dari komparator adalah sinyal PWM yang berupa pulsa-pulsa persegi yang berulang-ulang. Durasi atau lebar pulsa dapat dimodulasi dengan cara mengubah sinyal referensi.

Gambar 2.1 Sinyal PWM

Metode PWM digunakan untuk mengatur kecepatan motor, informasi yang dibawa oleh pulsa-pulsa persegi merupakan tegangan rata-rata. Semakin lebar durasi waktu tunda positif pulsa dari sinyal PWM yang dihasilkan, maka putaran motor akan semakin cepat, demikian juga sebaliknya.

commit to user

PWM pada dasarnya adalah menyalakan (ON) dan mematikan (OFF) motor DC dengan cepat. Kuncinya adalah mengatur berapa lama waktu ON dan OFF.

Rasio waktu ON terhadap waktu total (waktu total = ON + OFF). Duty Cycle

umumnya dinyatakan dalam persen (%).

2.3 Mengontrol arah putar Motor

1. Menggunakan saklar mekanik

Menggunakan saklar manual untuk mengubah arah arus yang masuk ke motor DC adalah sebuah saklar mekanik sangat mudah tetapi lambat, dan sulit atau tidak mungkin dihubungkan dengan sebuah kontroler.

Gambar 2.3 Skema pengaturan arah putaran dengan saklar mekanik

2. Menggunakan Transistor Mosfet dengan susunan H-bridge

Transistor daya menggantikan fungsi saklar manual, transistor disusun di sekitar motor DC sehingga pada skematik membentuk huruf-H, dengan demikian Hindari (A dan B) atau (D dan C) (pada gambar) menyala bersamaan karena dapat menyebabkan transistor bocor.

commit to user

Gambar 2.4 Skema pengaturan arah putaran dengan transistor

Berikut adalah skematis dari jalannya arus melalui transistor ketika motor berputar searah jarum jam.

2.4 Teori Dasar Elektronika

Menjelaskan dan mengetahui karakteristik dari setiap komponen elektronika baik yang termasuk komponen pasif maupun komponen aktif. Mengetahui cara menentukan atau menghitung besarnya nilai dari suatu jenis komponen elektronika.

a. Komponen aktif

Komponen aktif adalah komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya membutuhkan sumber arus atau sumber tegangan sendiri. seperti transistor, tranducer, integrated circuit dan sensor.

b. Komponen Pasif

Komponen pasif adalah komponen elektronika yang dalam pengoperasiannya tidak memerlukan sumber tegangan atau sumber arus tersendiri. seperti kapasitor, resistor, dioda, transformator dan relay.

2.5 Transistor

Transistor adalah komponen semikonduktor yang terdiri atas sebuah bahan tipe P dan diapit oleh dua bahan tipe N (transistor NPN) atau terdiri atas sebuah bahan tipe N dan diapit oleh dua bahan tipe P (transistor PNP). Sehingga transistor mempunyai tiga terminal yang berasal dari masing-masing bahan tersebut. Disamping itu yang perlu diperhatikan adalah bahwa ukuran basis sangatlah tipis dibanding emitor dan kolektor. Perbandingan lebar basis ini dengan lebar emitor dan kolektor kurang lebih adalah 1 : 150, sehingga ukuran basis yang sangat sempit ini kemudian akan mempengaruhi kerja transistor. Simbol transitor bipolar ditunjukkan pada gambar 2.6. Pada kaki emitor terdapat tanda panah yang kemudian bisa diketahui bahwa itu merupakan arah arus konvensional. Pada transistor NPN tanda panahnya menuju keluar sedangkan pada transistor PNP tanda panahnya menuju kedalam.

commit to user

Gambar 2.6 Simbol transistor bipolar

Ketiga terminal transistor tersebut dikenal dengan Emitor (E), Basis (B) dan Kolektor(C). Emitor merupakan bahan semikonduktor yang diberi tingkat doping sangat tinggi. Bahan kolektor diberi doping dengan tingkat yang sedang. Sedangkan basis adalah bahan dengan dengan doping yang sangat rendah. Perlu diingat bahwa semakin rendah tingkat doping suatu bahan, maka semakin kecil konduktivitasnya. Hal ini karena jumlah pembawa mayoritasnya (elektron untuk bahan N; dan hole untuk bahan P) adalah sedikit.

Transistor terdiri dari dua jenis yaitu transistor bipolar dan unipolar. Transistor bipolar adalah transistor yang ada pada daerah N mempunyai banyak sekali elektron pita dan pada daerah P mempunyai banyak sekali hole. Jenis dari transistor bipolar adalah transistor PNP dan NPN, sedangkan pada transistor unipolar misalnya FET, MOSFET, JPET dan lain-lain. Fungsi dari transistor adalah sebagai penguat arus, saklar elektronika, osilator, pencampur (mixer) dan penyearah. JFET (Junction Field Effect Transistor) adalah salah satu model

transistor junction dan mempunyai resistansi input yang cukup tinggi. JFET

memerlukan pembawa mayoritas untuk dapat bekerja (muatan hole atau elektron). JFET mempunyai kaki terminal, sama halnya dengan transistor bipolar yaitu

Drain (D), Source (S) dan Gate (G). MOSFET (Metal Oxide Semi Conductor)

adalah gate yang mempunyai gate terbuat dari bahan logam dan antara kanal dan gate dilapisi oleh suatu bahan silikon dioksida. MOSFET mempunyai jenis kanal N dan kanal P. Dalam penggunaan transistor untuk suatu proyek harus dipakai transistor yang tepat. Letak sambungan kaki suatu transistor sudah ditetapkan.

2.5.1 Fungsi Transistor:

Transistor dapat dipakai untuk bebagai keperluan misalnya :

a) Mengubah arus bolak balik menjadi arus searah, pekerjaan ini disebut penyearah.

b) Menguatkan arus rata atau tegangan rata maupun arus bolak balik atau tegangan bolak balik.

c) Menjangkitkan getaran listrik, dinamai oscilator. Rangkaian oscillator banyak ditemui pada rangkaian elektronika.

d) Mencampur arus (tegangan) bolak balik dengan frekuensi yang berlainan (permodulasian).

e) Saklar elektronik : tujuannya agar saklar tidak cepat putus.

2.5.2 Cara kerja transistor

Dari banyak tipe-tipe transistor modern, pada awalnya ada dua tipe dasar transistor, bipolar junction transistor (BJT atau transistor bipolar) dan field-effect transistor (FET), yang masing-masing bekerja secara berbeda.

Transistor bipolar dinamakan demikian karena kanal konduksi utamanya menggunakan dua polaritas pembawa muatan: elektron dan lubang, untuk membawa arus listrik. Dalam BJT, arus listrik utama harus melewati satu daerah/lapisan pembatas dinamakan depletion zone, dan ketebalan lapisan ini dapat diatur dengan kecepatan tinggi dengan tujuan untuk mengatur aliran arus

utama tersebut.

FET (juga dinamakan transistor unipolar) hanya menggunakan satu jenis pembawa muatan (elektron atau hole, tergantung dari tipe FET). Dalam FET, arus listrik utama mengalir dalam satu kanal konduksi sempit dengan depletion zone di kedua sisinya (dibandingkan dengan transistor bipolar dimana daerah Basis memotong arah arus listrik utama). Ketebalan daerah perbatasan ini dapat dirubah dengan perubahan tegangan yang diberikan, untuk mengubah ketebalan kanal konduksi tersebut.

commit to user

2.6 Resistor

Resistor adalah suatu komponen elektronika yang fungsinya untuk menghambat arus dan tegangan listrik. Berdasarkan jenisnya resistor dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

- Resistor tetap - Resistor variabel

Tetapi pada rangkaian intercom hanya menggunakan satu jenis resistor yaitu resistor tetap, jadi kami hanya membahas tentang resistor tetap saja. Resistor tetap adalah resistor yang memiliki hambatan tetap. Resistor memiliki batas kemampuan daya misalnya : 1,16 watt, 1,8 watt, ¼ watt, ½ watt, dan sebagainya. Artinya resistor hanya dapat dioperasikan dengan daya maksimal sesuai dengan kemampuan dayanya.

Gambar 2.7 Simbol dan bentuk fisik resistor tetap

Bentuk fisik dari resistor tetap ini terdiri dari 2 jenis yaitu ada yang memiliki 4 buah gelang dan 5 buah gelang seperti pada gambar diatas, tetapi untuk cara perhitungannya sama saja. Untuk mengetahui nilai hambatan suatu resistor dapat dilihat atau dibaca dari warna yang tertera pada bagian luar badan resistor tersebut yang berupa gelang warna.

Tabel 2.1 Kode Warna Resistor

Keterangan : - Gelang ke 1 dan 2 menunjukkan angka - Gelang ke 3 menunjukkan faktor pengali - Gelang ke 4 menunjukkan toleransi

2.6.1 Karakteristik resistor

Menurut karakteristik utamanya resistor dibagi 2 yaitu: 1. Resistansinya

2. Rating dayanya

2.6.2 Pertimbangan Untuk Memilih Resistor.

1. Ukuran fisiknya 2. Bentuknya

3. Cara pemasangan dan penyambungan pada rangkaian 4. Nilai resistansinya

5. Dissipasi dayanya

commit to user

9. Ketahanan sebagai beban

10. Pengaruh kondisi dan lingkungannya

2.7 Dioda

Dioda merupakan suatu semikonduktor yang hanya dapat menghantar arus listrik dan tegangan pada satu arah saja. Bahan pokok untuk pembuatan dioda adalah Germanium (Ge) dan Silikon/Silsilum (Si).

2.7.1 Fungsi Dioda

Dioda berfungsi mengalirkan arus pada satu arah saja dan menahan arus dari arah yang berlawanan. Bisa dikatakan dioda juga berfungsi sebagai pencegah arus balik (feed back).

2.7.2 Prinsip Kerja Dioda

Struktur dioda tidak lain adalah sambungan semikonduktor P dan N. Satu sisi adalah semikonduktor dengan tipe P dan satu sisinya yang lain adalah tipe N. Dengan struktur demikian arus hanya akan dapat mengalir dari sisi P menuju sisi N.

Gambar 2.8 Simbol dan struktur dioda

Gambar ilustrasi di atas menunjukkan sambungan PN dengan sedikit porsi kecil yang disebut lapisan deplesi (depletion layer), dimana terdapat keseimbangan hole dan elektron. Seperti yang sudah diketahui, pada sisi P banyak terbentuk hole-hole yang siap menerima elektron sedangkan di sisi N banyak terdapat elektron-elektron yang siap untuk bebas merdeka. Lalu jika diberi bias

positif, dengan arti kata memberi tegangan potensial sisi P lebih besar dari sisi N, maka elektron dari sisi N dengan serta merta akan tergerak untuk mengisi hole di sisi P. Tentu kalau elektron mengisi hole disisi P, maka akan terbentuk hole pada sisi N karena ditinggal elektron. Ini disebut aliran hole dari P menuju N, Kalau mengunakan terminologi arus listrik, maka dikatakan terjadi aliran listrik dari sisi P ke sisi N.

Gambar 2.9 Dioda dengan bias maju

Sebaliknya jika polaritas tegangan dibalik yaitu dengan memberikan bias negatif (reverse bias). Dalam hal ini, sisi N mendapat polaritas tegangan lebih besar dari sisi P.

Gambar 2.10 Dioda dengan bias negatif

Maka yang terjadi adalah tidak akan terjadi perpindahan elektron atau aliran hole

dari P ke N maupun sebaliknya. Karena baik hole dan elektron masing-masing tertarik ke arah kutup berlawanan. Bahkan lapisan deplesi (depletion layer) semakin besar dan menghalangi terjadinya arus.

commit to user

( a d m b d 2 a T b A y

(deplesion la

adalah diata dari bahan G

Seba memang ada

breakdown, di lapisan de

2.7.3 Forwa

a. Tegangan Tegangan di

b. Arus Boc Arus yang m yang menga

ayer). Untuk s 0.7 volt. K Germanium.

aliknya untuk a batasnya.

dimana diod eplesi.

ard bias dan

n Knee imana meng

cor

mengalir pa alir.

k dioda yang Kira-kira 0.2

Gambar 2.

k bias negat Sampai beb da tidak lagi

n reverse bi

alir dengan c

ada saat bias

g terbuat dar volt batas m

11 Grafik a

tif dioda tida berapa puluh i dapat mena

ias

cepat setelah

s reverse, p

ri bahan Silik minimum un

arus dioda

ak dapat me h bahkan rat ahan aliran e

h melewati p

padahal seha

kon tegangan ntuk dioda ya

engalirkan ar tusan volt b elektron yang potensial bar arusnya tidak n konduksi ang terbuat rus, namun baru terjadi g terbentuk rrier.

2.7.4 Jenis Dioda

a. Dioda schotshy

berfungsi untuk menyearahkan frekuensi diatas 300 MHz. b. Dioda varactor

untuk mengubah frekuensi resonansi. c. Dioda step recovery

untuk menghasilkan pulsa yang sangat cepat

2.8 IC (INTEGRATED CIRCUIT)

Sirkuit terpadu (integrated circuit atau IC) adalah komponen dasar yang terdiri dari resistor, transistor dan lain-lain. IC adalah komponen yang dipakai sebagai otak peralatan elektronika.Pada komputer, IC yang dipakai adalah mikroprosesor. Sirkuit terpadu dimungkinkan oleh teknologi pertengahan abad ke-20 dalam fabrikasi alat semikonduktor dan penemuan eksperimen yang menunjukkan bahwa alat semikonduktor dapat melakukan fungsi yang dilakukan oleh tabung vakum. Pengintegrasian transistor kecil yang banyak jumlahnya ke dalam sebuah chip yang kecil merupakan peningkatan yang sangat besar bagi perakitan tube-vakum sebesar-jari. Ukuran IC yang kecil, terpercaya, kecepatan

"switch", konsumsi listrik rendah, produksi massal, dan kemudahan dalam menambahkan jumlahnya dengan cepat menyingkirkan tube vacum. IC mempunyai ukuran seukuran tutup pena sampai ukuran ibu jari dan dapat diisi sampai 250 kali.

2.8.1 Fungsi IC (Integrated Circuit)

Di dalam rangkaian kontrol kecepatan ini memakai tipe NE555 dalam rangkaian kontrol kecepatan berfungsi sebagai (Timer) pewaktu sehingga menimbulkan sinyal daur aktif.

commit to user

2 k u u r r d s I “ I s N A e b y d

2.8.2 Prin IC N

komponen e ukurannya y utama IC N rangkaian m

rangkaian as

dan Sequent

Fung sebagai peng IC TTL (T

“keperluan y IC yang bi sakelar sent

NE555 in Apalagi jik elektronika bisa mengo

Untuk yang perlu d dapat dilihat

sip Kerja IC NE555 yan elektronika y yang kurang

NE555 ini

monostable d

stable. Selai

tial Timing. gsi dan aplik

gatur alarm,

Transistor-tr

yang diingin sa langsung tuh, dan jik i bisa di a digabung yang mendu ontrol bebe k keperluan diketahui ad t seperti beri

C NE 555

ng mempuny yang cukup g dari 1/2 cm

digunakan dan Pulse G

n itu, dapat j

kasi IC NE5 , sebagai pe

ransistor Lo nkan” (kalau g digunakan ka digabung ijadikan se kan dengan ukung, bisa erapa peran praktis dala dalah posisi ikut: Gamba

yai 8 pin ( terkenal, s m3 (sentimet

sebagai T Generator (P juga digunak

555 ini ban nggerak mo

ogic) dan s

u hanya untu n), bisa jug gkan dengan

ebagai pem n teknik mo

dihasilkan r

ngkat elektr am membuat dan fungsi m

ar 2.12 IC N

(kaki) ini m ederhana, d ter kubik). P

Timer (Pewa

Pembangkit kan sebagai

nyak sekali d otor DC, bisa sebagai inp uk jam digita

a dimanfaat n infra mera mancar at odulasi dan

remote contr

ronik lain t sebuah ran masing-masi

NE555

merupakan an serba gu Pada dasarny

aktu) denga Pulsa) deng Time Delay

digunakan d a digabungk ut jam dig al biasa, sud tkan dalam ah ataupun

au remote

n beberapa

rol multi cha

dalam sat ngkaian deng ing kakinya salah satu una dengan ya aplikasi an operasi gan operasi y Generator diantaranya kan dengan gital untuk dah banyak rangkaian ultrasonic,

e control.

komponen

annel yang tu remote.

gan IC ini, saja, yang

Fungsi Masing-masing PIN (Kaki) IC NE555: PIN

ke: KETERANGAN

1 Ground (0V), adalah pin input dari sumber tegangan DC paling negatif

2 Trigger, input negative dari lower komparator (komparator B) yang

menjaga osilasi tegangan terendah kapasitor pada 1/3 Vcc dan mengatur RS flip-flop

3 Output, pin keluaran dari IC 555.

4 Reset, adalah pin yang berfungsi untuk me reset latch didalam IC yang akan berpengaruh untuk me-reset kerja IC. Pin ini tersambung ke suatu gate

(gerbang) transistor bertipe PNP, jadi transistor akan aktif jika diberi logika low. Biasanya pin ini langsung dihubungkan ke Vcc agar tidak terjadi reset

5 Control voltage, pin ini berfungsi untuk mengatur kestabilan tegangan

referensi input negative (komparator A). pin ini bisa dibiarkan tergantung (diabaikan), tetapi untuk menjamin kestabilan referensi komparator A, biasanya dihubungkan dengan kapasitor berorde sekitar 10 nF ke pin ground

6 Threshold, pin ini terhubung ke input positif (komparator A) yang akan me-reset RS flip-flop ketika tegangan pada pin ini mulai melebihi 2/3 Vcc 7 Discharge, pin ini terhubung ke open kolektor transistor internal (Tr) yang

emitternya terhubung ke ground. Switching transistor ini berfungsi untuk meng-clamp node yang sesuai ke ground pada waktu tertentu.

8 Vcc, pin ini untuk menerima supply DC voltage. Biasanya akan bekerja optimal jika diberi 5V s/d 15V. Sumber arusnya dapat dilihat di datasheet, yaitu sekitar 10mA s/d 15mA.

commit to user

2.9 Kapasitor

Kapasitor merupakan komponen yang dapat menyimpan dan melepaskan muatan listrik atau energi listrik. Sebuah kapasitor terdiri dari dua bahan penghantar yang dipisahkan oleh sebuah bahan isolasi yang disebut dielektrikum. Kemampuan untuk menyimpan muatan listrik pada kapasitor disebut dengan kapasitansi atau kapasitas. Kapasitas kapasitor merupakan sebuah ukuran dari banyaknya muatan listrik yang dapat disimpan oleh kapasitor tersebut dibagi (per) satuan beda petensialnya. Kapasitas terdapat dalam beraneka ragam yang sangat besar, dalam bentuk ukuran, tipe, pembuatan/bahan baku, nilai voltage kerja dan nilai kapasitansinya. Nilai kapasitor dinyatakan dalam satuan farad (F) atau pada umumnya satuan tersebut mempunyai skala mikro Farad (uF) yang tertera pada badan kondesantor, artinya huruf ini menunjukan nilai sekian per sejuta dari 1 Farad. Satu Farad adalah nilai kapasitas yang sedemikian besarnya, sehingga tidak akan pernah dijumpai dalam bidang elektronika khususnya, atau juga pada umumnya dilengkapi dengan potensial kerja kapasitor tersebut.

2.9.1 Fungsi Kapasitor :

1. Untuk menyimpan muatan listrik.

2. Untuk menahan arus searah dan melewatkan arus bolak-balik. 3. Sebagai kopel (penghubung) pada rangkaian listrik.

4. Sebagai penentu frekuensi.

2.9.2 Macam-macam kapasitor :

1. Kapasitor elektrolit, mempunyai kapasitas sebesar 1uF atau lebih dan mempunyai polaritas kutub (+) dan kutub (-).

2. Kapasitor non elektrolit, mempunyai kapasitas kurang dari 1 uF dan tidak mempunyai polaritas, umumnya terbuat dari bahan dielektrik keramik, mika atau poliyester.

3. Kapasitor Variable (varco). 4. Kapasitor Trimmer.

b b k t k k p 2 o u t k t m u M k Keba bolak-balik, bolak-balik. keterangan l tertentu). Ka kutubnya. C kawat tiap sa positif atau w

2.9.3 Prin

Struk oleh suatu b udara vakum tegangan lis kaki (elektr terkumpul p menuju ujun ujung kutup Muatan elek kakinya. anyakan kap akan tetapi Kapasitor lainnya (beb apasitor yan Cara yang u ambungan, a warna hitam sip Kerja ktur sebuah bahan dielekt m, keramik, strik, maka m roda) metaln pada ujung m ng kutup neg p positif, ka

ktrik ini "te

G pasitor tidak beberapa tip elektrolit s berapa elekt ng dipolarita umum ialah

atau ada juga m pada termin

kapasitor te trik. Bahan-b gelas dan muatan-mua nya dan pa metal yang s gatif dan seb arena terpisa ersimpan" se Gambar 2.13 k dipolaritas pe dipolarita selalu dipola trolit non-po askan selalu tanda negat a yang diber nal negatif.

erbuat dari 2 bahan dielek

lain-lain. Ji atan positif ada saat ya satu lagi. M baliknya mu ah oleh baha elama tidak

Prinsip das

kan, yang a askan, artiny

aritaskan, k olarisasi dibu

diberi tanda tif (-) dan t ri tanda warn

2 buah plat m ktrik yang um ka kedua uj akan mengu ang sama m Muatan positi

uatan negatif an dielektrik k ada kondu

sar kapasitor

artinya dapa ya tidak bole kecuali jika

uat untuk p a yang mem tanda positi na merah pad

metal yang mum dikena jung plat m umpul pada muatan-muat

if tidak dapa f tidak bisa k yang non-uksi pada uj

r at dipasang eh dipasang ada tanda penggunaan mperhatikan if (+) pada

da terminal dipisahkan al misalnya metal diberi salah satu tan negatif at mengalir menuju ke -konduktif. ujung-ujung

commit to user

2.10 Kinerja Traksi Kendaraan

Kinerja traksi kendaraan merupakan kemampuan kendaraan untuk melaju dengan membawa suatu beban dan melawan hambatan. Kemampuan tersebut sangat dipengaruhi oleh kemampuan mesin. ( www.wikipedia.com ).

2.10.1 Gaya Traksi Kendaran

Gaya traksi juga umum disebut gaya dorong kendaraan untuk melawan hambatan-hambatan seperti angin, tanjakan, hambatan inersia, dan hambatan beban yang ditanggung oleh kendaraan. Gaya dorong disamping mampu melawan hambatan juga harus mampu menghasilkan percepatan yang diinginkan. Dimana gaya-gaya yang bekerja pada kendaraan ditunjukkan pada gambar 2.14.

(Thomas D, Gillespie, 1994 : 11)

Gambar 2.14 Gaya Yang Bekerja Pada Mobil

Misalnya, sebuah benda dengan berat W diletakkan pada bidang horisontal dengan gaya – gaya yang bekerja pada benda tersebut seperti pada gambar 2.14. Persamaan pada gambar dapat ditulis sebagai berikut :

Ftraksi≥ Fgesek

Ftraksi

N

Fgesek

Gaya traksi atau gaya dorong tersebut dapat menggerakkan mobil bila lebih besar daripada gaya gesek yang terjadi pada ban. Maka, dicari gaya traksi minimumnya dengan :

Ftraksi = Fgesek

Ftraksi = s . W

2.10.2 Perhitungan Torsi Motor Dan Kecepatan

Langkah selanjutnya adalah menghitung besarnya nilai konstanta dari motor listrik yang nantinya akan digunakan untuk menghitung torsi, dan daya motor listrik. Perhitungan konstanta pada motor listrik :

V = k .

= 2 x π x

60

k =

Keterangan

V = voltase motor listrik = Kecepatan sudut Rpm = Rotation per minutes

π = 3,14

k = motor konstan

nilai konstanta motor akan digunakan untuk menghitung torsi, jumlah arus konsumsi, dan daya yang dihasilkan oleh motor listrik pada putaran maksimum, sehingga dapat dituliskan sebagai berikut :

commit to user

Keterangan :

T = Torsi motor k = motor konstanta

I = arus yang digunakan pada motor

Suatu mobil listrik dapat berjalan apabila daya motor DC yang tersedia mencukupi untuk bergerak. Besarnya daya motor yang diperlukan untuk bergerak sangat ditentukan oleh besarnya gaya yang diperlukan agar mobil dapat berjalan dan kecepatan mobil berjalan. Besarnya kecepatan mobil seperti terlihat pada persamaan :

P = Fx . v

Keterangan :

P = Daya motor Fx = Gaya traksi v = Kecepatan

Untuk mengetahui waktu daya tahan baterai dilakukan tes ketahanan baterai dengan cara membiarkan beban on sampai beban off. Secara teoritis waktu daya tahan baterai juga dapat dihitung

dengan persamaan.

Waktu Daya Tahan =

2.10.3 Perhitungan Sudut Kemiringan Maksimum

Kinerja dari suatu mesin pasti ada batasnya. Karena adanya beban berlebih ataupun kemiringan maksimum, dimana mesin tersebut tidak dapat memenuhi torsi benda. Kemiringan/tanjakan memiliki sudut dari arah horisontalnya. Sudut kemiringan maksimum inilah yang akan diketahui.

Gambar 2.15 Analisis kemiringan maksimum

Sebelumnya, perlu diketahui gaya maksimumnya dimulai dengan mencari percepatan mobil dengan persamaan GLBB :

v = V0 – a.t

mobil tidak dapat bergerak apabila :

Fmaks = Fgesek

Maka, m.a = m.g Sin

= arc Sin .

.

W cos

W

commit to user

k d d 3 m k d PERE Pada keseluruhan dilanjutkan digunakan. 3.1 Peren

Pada u motor listrik kendali kece dilihat pada

charger 

NCANAAN

a bab ini . Dimulai d

dengan pe

canaan Lay

umumnya m k sebagai p epatan, dan a

gambar 3.1.

Gam

N DAN PEM

akan dijela dari perenca enjelasan m

yout Tata L

mobil listrik enggerak, te alat pengisi e .

mbar 3.1 Tata

27 BAB III MBUATAN askan meng anaan sistem engenai per etak Rangk memiliki be empat peny energi listrik

a Letak Rang

KONTROL

genai perenc m secara ga

rencanaan p

kaian Kontr

eberapa bag impanan en k. Dalam per

gkaian Kont

L KECEPA

canaan sist aris besar. S

perangkat k

rol Pada Mo

gian utama d nergi listrik rencanaan la trol ATAN em secara Setelah itu keras yang obil diantaranya ( batere ), ayout dapat

commit to user

3.2 Perencanaan Sistem

Perencanaan sistem secara garis besar dapat dilihat pada gambar 3.2 berikut ini :

Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem

Secara keseluruhan sistem dapat dibagi menjadi tiga bagian. Bagian pertama adalah bagian input yang berupa pedal gas sebagai data level kecepatan mobil. Bagian kedua adalah bagian pengolah data yang berupa PWM (Pulse Width

Modulation) sebagai pengolah data dari input pedal gas, Mosfet sebagai

komponen switching tegangan. Ketiga adalah bagian putaran motor yang dihasilkan dari pulsa PWM.

3.3 Perancangan Rangkaian Kontrol Kecepatan

Kontrol kecepatan yang akan dirancang pada tugas akhir ini terdiri atas : Rangakaian pada pedal Gas, rangkaian PWM (Pulse Width Modulation),

rangkaian MOSFET sebagai switching tegangan, dan rangkaian pembalik arus.

3.3.1 Rangakaian pada pedal Gas

Rangkaian pedal gas pada mobil listrik tediri dari potensiometer dan

microswicth. Penggunaan potensiometer sebagai pengatur lebar pulsa PWM yang

akan menentukan besarnya putaran motor. Microswitch sebagai pengaman dan efisiensi energi seperti pada gambar 3.3 sebagai berikut :

Pedal gas  PWM  MOSFET  Pembalik 

putaran 

commit to user

b

p e

Ga

Deng berfungsi m pedal gas dit energi listrik Limit

ambar 3.3 M

gan pemakai mengamankan

tekan setelah k pada saat k

t switch 

Microswitch

ian mikro sw n sistem day h kunci kont kendaraan m

dan potensio

witch yang m ya karena da

tak di on kan menempuh jal

ometer pada

menempel p apat menerim n, sekaligus lanan macet

mekanis ga

ada mekanis ma daya list

juga dapat m dan penurun

 

  s 

s gas dapat trik apabila menghemat

g s

Untu gas terkadan switch sebag

uk mengantis ng bersama gai pembatas

sipasi kebias an dengan s.

saan pengem pengereman

mudi yang bi n mekanis, j

iasanya men juga diguna

nekan pedal akan mikro

commit to user

3 g u m ( t a d 3.3.2 Rang Mod gelombang k ubah untuk merupakan n

Ton

(baca: high

tegangan ke adalah wakt dengan istila

Gam

gkaian PWM dulasi lebar

kotak yang k mendapatk

nilai rata-rat

adalah wak atau 1) ditu eluaran bera tu satu siklu ah “periode s

mbar 3.5 m

M (Pulse Wi pulas (PWM mana siklus kan sebuah a dari gelom

ktu dimana t unjukkan pad

da pada pos s atau penju satu gelomb

Ttot

mekanisme p

Width Modula M) dicapai/d

s kerja (duty

h tegangan mbang terseb

tegangan ke da gambar 2 sisi rendah umlahan anta

ang”.

tal = Ton + To

pada pedal re

ation) diperoleh de

y cycle) gelo keluaran y but.

eluaran bera 2.2 dan Toff

(baca: low

ara Ton deng

off

em

engan bantu ombang dap yang berva

ada pada po

f adalah wak

atau 0). An gan Toff , bia

uan sebuah pat

diubah-riasi yang

osisi tinggi ktu dimana nggap Ttotal

S T s s D d V n S Siklus kerja

Tegangan k sebagai berik

sehingga:

Dari rumus diubah-ubah

Vout juga ak

nilai maksim

Skema rangk

atau duty cy

keluaran dap kut,

diatas dap h secara lang kan 0. Apab mumnya.

kaian PWM

ycle sebuah g

D =

pat bervaria

V

Vou

pat ditarik k gsung denga bila Ton adala

gelombang d

=

asi dengan

Vout = D x Vin

ut = x V

kesimpulan an mengubah

ah Ttotal mak

di definisikan

duty-cycle

n

Vin

bahwa teg h nilai Ton.

ka Vout adal

n sebagai,

dan dapat

angan kelua Apabila Ton

lah Vin atau

dirumusan

aran dapat

n adalah 0,

commit to user

 

 

Dari rangkaian tersebut dapat dijelaskan :

• Tegangan supplay yang digunakan oleh PWM sebesar 12 V masuk ke dalam IC NE555 karena IC hanya mampu pada tegangan 5 – 15 V.

• Vinput sebesar 12V tersebut kemudian masuk ke IC NE555, sehingga

menghasilkan frekuensi tertentu yang nilainya dipengaruhi oleh nilai R1,

dan C1 yang di atur sesuai dengan putaran potensiometer.

• Potensiometer dihubungkan dengan IC NE555 kaki nomor 6 dan 7 yang berfungsi membangkitkan daur aktif dari minimum sampai dengan maksimum.

• Pulsa keluaran dari IC NE555 kaki no. 3 berbentuk seperti gigi gergaji. • Saat pulsa keluar dari IC NE555 akan di bias oleh transistor 9012 dan

9013 Sehingga tidak akan ada tegangan balik sehingga tidak akan merusak IC NE555.

• Output pulsa dari dari PWM kemudian masuk ke rangkaian MOSFET ( driver ).

3.3.3 Rangkaian MOSFET Sebagai Switching Tegangan ( Driver )

Rangkaian MOSFET disini berfungsi sebagai switching Tegangan (Driver) yang di kontrol oleh masukan sinyal dari PWM yang kemudian tegangan yang diatur tersebut masuk ke motor sehingga dapat menimbulkan putaran pada motor.

s R y m d G

Pada secara paral Rangkaian D yang dipasan masing-mas dengan kap Gambar 3.8.

a rangkaian D lel, yang m Driver terdiri ng secara pa

ing modul pasitas 500

.

Gambar 3.7

Driver, digu mana masing

i dari 5 mod aralel bernila

tersebut kem A. Rangkai

Rangkaian

unakan seban g-masing mo dul, masing-m

ai 100 A, sep mudian di p ian PWM d

n MOSFET

nyak 25 buah osfet berkap masing mod perti pada paralel sehi dan DRIVE

h Mosfet ya pasitas 20 A dul terdiri dar

Gambar 3 ingga dipero ER dapat di

ang disusun A, 500 V. ri 5 Mosfet 3.7. Dari oleh driver

3 a p a y d s d m k d m m t m p p d 3.3.4 Rang Untu arus, seperti pembalikan arah arus ya yang menga dengan term secara mek dihubungkan menuju term kecepatan PW dengan pem menggunaka mekanis sa terminal C k motor peng penggerak y penjelasan p dilihat pada

gkaian Sakl

uk sistem m i diperlihatk putaran mot ang mengali alir dari term minal C pada

kanis meny n ke termin minal S2 pad

WM. Untuk mbalikan arah

an SM3 di aklar memi ke terminal D ggerak sehin yang langsu penggunaan gambar seba lar Mekanis maju mundu kan padaa g tor penggera ir pada lilita minal motor a SM3 kemu ambungkan nal S1 pad

a motor pen k posisi mund

h arus. Arus ihubungkan indahkan h D pada SM3 ngga arus ung dihubun

SM3 pada agai berikut

s Maju Mun

ur dengan m gambar dapa ak jenis ini d

an stator mo A1 dengan udian mekan

C ke ter a motor pe nggerak yang dur yang dip yang menga dengan te hubungan se

3 kemudian mengalir m ngkan ke k

sistem maju :

ndur ( SM3

menggunakan at dijelaskan dapat dilakuk otor, untuk n menggunak

nis saklar m rminal B p enggerak se g langsung d perlihatkan p alir dari term erminal A p

ecara meka dihubungka menuju term kendali kece u mundur d

)

n rangkaian n bahwa pri kan dengan p arah maju b kan SM3 dih

emindahkan pada SM3 ehingga arus dihubungkan pada gambar minal motor pada SM3 anis menya an ke termin minal S1 pa

epatan PWM dan posisi n

n pembalik insip dasar pembalikan berarti arus hubungkan n hubungan kemudian s mengalir ke kendali r dilakukan A1 dengan kemudian ambungkan nal S2 pada ada motor M. Berikut netral dapat

commit to user

 

 

Agar kendaraan dapat bergerak maju, mundur dan juga posisi netral digunakan alat saklar mekanis maju mundur ( SM3 ) yang memiliki enam terminal yang diberi kode masing – masing terminal a, b, c, d. Terminal a dihubungkan ke terminal A kendali kecepatan melalui terminal A1 dan A2 pada motor penggerak. Terminal c pada ( SM3 ) dihubungkan langsung dengan PWM. Untuk terminal b dan d memiliki dua buah kutub dimana difungsikan untuk membolak – balikkan input arah arus pada terminal S1 Dan S2 pada motor penggerak.

3.4 Membuat desain PCB (Printed Circuit Board) untuk rangkaian kontrol kecepatan.

Untuk membuat desain PCB, bahan yang dipakai adalah: 1. Gambar skema rangkaian PWM.

2. 1 lembar plat PCB fiber dengan ukuran 5x10 cm. 3. Spidol marker, isolasi kertas.

3.5 Membuat jalur PCB pada rangkaian untuk rangkaian kontrol kecepatan

1. Memotong bahan sesuai dengan gambar kerja yang telah dibuat. Alat yang dipakai:

a. Gergaji tangan b. Mesin bor PCB c. Penggaris

d. Larutan Ferichlorida

Gammbar 3.10 Lay

Gambar 3

yout Rangka

.11 Jalur PC

aian PWM

commit to user

3. Me

4. Fin rap

Gam

enyolder kak nshing (Mem

i).

mbar 3.12 La

Gambar 3.1

ki-kaki komp motong

kaki-ayout Rangk

3 Jalur PCB

ponen

-kaki kompo

kaian DRIVE

B DRIVER

onen yang t ER

3

K

G

k k

3.6 Gamb

Gam

Gam

Keterangan

Gambar 3.1

Mulai kemudaian m kecepatan un

bar Langkah

mbar (a)

mbar (d)

Gambar

Gambar :

14.a :

pembuatan melubangi P ntuk menem

h Pembuata

3.14(a-f) Ga

jalur rangk PCB sesuai d mpatkan kaki

an Kontrol K

Gambar (b

Gambar (e ambar Kontr

aian kompo dengan yang

-kaki kompo

Kecepatan

b)

e)

ruksi rangkai

nen kontrol ada pada sk onen.

Gam

Gam ian PWM

kecepatan kema rangka

mbar (c)

mbar (f)

pada PCB aian kontrol

commit to user

 

 

Gambar 3.14.b :

Mulai perakitan dimulai dari komponen paling kecil sampai bagian yang besar. Pemasangan komponen harus sesuai dengan yang ada pada skema rangkaian kontrol kecepatan.

Gambar 3. 14.c :

Setelah perakitan komponen paling kecil kemudian dilanjutkan memasang komponen yang besar sesuai dengan skema rangkain kontrol kecepatan.

Gambar 3. 14.d :

Setelah melakukan perakitan komponen dari yang paling kecil sampai bagian yang besar kemudian dilanjutkan dengan langkah penyolderan kaki-kaki komponen pada PCB.

Gambar 3. 14.e :

Melakukan penyolderan kaki-kaki komponen pada PCB dengan hati-hati dan tidak terlalu lama, karena jika terlalu lama dapat merusak komponen tersebut. Jika seluruh kaki komponen sudah di solder pada PCB kemudian memotong kaki-kaki komponen supaya rapi.

Gambar 3. 14.f :

Merangkai MOSFET secara paralel pada PCB. Mosfet yang terpasang pada PCB di pasangkan pada heatsink yang berupa alumunium, yang mana alumunium berfungsi sebagai pendingin.

commit to user

3.7 Sistem Operasi Kontrol

Menggunakan Potensio sebagai kontrol yang mana output dari PWM berupa siklus kerja ( duty cycle ). Masukan sinyal analog dari potensio pada rangkaian kontrol ini akan menghailkan sinyal yang terbaca pada osiloskop berupa gelombang kotak (divisi). Gelombang ini oleh potensio akan diatur periodenya sesuai dengan putaran potensiometer. Periode inilah yang menentukan kecepatan motor listrik, bilamana periodenya pendek maka kecepatan motor juga pelan, begitu juga sebaliknya.

3.8 Perakitan

Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan pembuatan suatu mesin atau alat, dimana suatu cara atau tindakan untuk menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu komponen yang digabung dari satu kesatuan menurut pasangannya, sehingga akan menjadi perakitan alat yang siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan.

commit to user

 

 

Sebelum melakukan perakitan, hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai berikut :

1. Komponen-komponen yang akan dirakit, telah selesai dikerjakan dan telah siap ukuran sesuai perencanaan.

2. Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan.

3. Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya. 4. Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen

yang tersedia.

5. Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan. Komponen – Komponen dari Alat ini adalah :

1. Motor Listrik 2. Baterai 12v, 100Ah 3. Kabel

4. Rangkaian PWM 5. Mur dan Baut 6. Bearing 7. Pedal Gas 8. Sekering ( Fuse ) 9. Kunci Kontak 10. Flanges

3.9 Perakitan Perangkat Kontrol Kecepatan dan Motor pada Mobil

1. Menyiapkan cardan

2. Memasang bearing pada flanges

3. Memasang flanges pada motor

4. Memasang motor pada cardan dan diikat dengan baut ǿ 14 mm 5. Memasang pedal gas pada mobil

6. Menempatkan baterai dan rangkaian PWM pada mobil 7. Menghubungkan baterai ke kontrol PWM dengan kabel

8. Menghubungkan pedal gas dengan potensio PWM dengan kabel kawat. 9. Kontrol kecepatan siap digunakan

commit to user

BAB IV

DATA PERCOBAAN

4.1 Pengujian Motor

Pada bagian ini akan dibahas pengujian pada motor. Tujuan dilakukan pengujian terhadap motor ini adalah untuk mengetahui respon motor terbaik terhadap parameter arus dan kecepatan mobil.

4.1.1 Analisa gaya traksi kendaraan

Gambar 4.1 Gaya Yang Bekerja Pada Mobil Asumsi Berat beban:

1. Batere : 75 N

2. Penumpang : 150 N

3. Motor listrik : 50 N

4. Bodi mobil : 250 N

Berat total ( W ) = 525 ( N )

Beban pada mobil diasumsikan sebagai beban merata, dengan s = 0,75

Dalam menentukan gaya traksi maksimum oleh tumpuan ban dengan jalan dapat ditentukan dari koefisien adhesi jalan dan parameter berat kendaraaan .

Ftraksi 

N 

Fgesek 

commit to user

 

 

Ftraksi = s . W

Ftraksi = 0,75 . 525 N

= 393,75 N

4.1.3 Perhitungan Torsi dan Kecepatan Mobil

Untuk mengetahui torsi, perlu dicari terlebih dahulu konstanta motornya, dengan diketahui nilai dari putaran motor (n) adalah 2300 Rpm dan tegangan yang digunakan (V) 36 volt dengan rumus ;

V = k .

= . .

= . .

= 240,73 rad / s

k =

k = ,

k = 0.149 N.m / A

Torsi mesin = k x I

= 0.149 N.m / A . 75 A

= 11,21 N.m

= 0,01121 kN.m

commit to user

Besarnya daya motor yang diperlukan untuk bergerak sangat ditentukan oleh besarnya gaya yang diperlukan agar mobil dapat berjalan dan kecepatan mobil berjalan. Besarnya kecepatan mobil seperti terlihat pada persamaan :

v =

Ftraksi

= watt , N

= 5,68 m/s

= 20,448 Km/jam

Untuk pengujian daya tahan baterai untuk mensuplai beban digunakan baterai 12V 100 Ah yang disusun secara seri sehingga tegangan menjadi 36V dengan arus tetap yaitu 100 Ah. Diasumsikan arus input penuh 75 A.

Waktu Daya Tahan =

=

= 1,333 jam

Jarak maksimal yang ditempuh ( s ) = v x t

= 26,424 Km/jam x 1,333 jam = 35,223 Km

4.1.3 Perhitungan Sudut Kemiringan Maksimum

Untuk menghitung sudut kemiringan maksimum, perlu diketahui terlebih dahulu percepatannya. Maka dapat dicari dengan persamaan :

commit to user

 

 

Gambar 4.2 Analisis kemiringan maksimum v = V0 – a.t

a =

= , = 2,84 m/s2

F – Fgesek = 0

F = Fgesek

m.a = m.g Sin

52,5 Kg . 2,84 m/s2 = 52,5 . 10 m/s2 . Sin Sin = 0,284

= 16,5o

Jadi sudut kemiringan maksimum mobil tidak dapat bergerak sebesar 16,5o. W cos  

W sin   W

4 s d 4 N s G M 0 D 4.2 Pengu Tujuan sistem yang digital osilos 4.2.1 Menca Nilai frekue speed. Gambar 4.3 Menghitung 0.5 m s/Div.

Diketahui da

1. Divis T = 3,3 = 1.6 = 1.6

F =

ujian Sinyal

n pengujian g telah termo

skop .

ari Nilai Fr

ensi dari PW

sinyal PWM g periode ( T

.  

ata dari osilo

si (Div) = 3. 3 Div x 0.5 m 65 m s 65 x 10-3

l Sistem

sinyal adal odulasi. Sem

ekuensi PW

WM (Pulse

M pada keada T ) dari hasi

oskop sebaga

3 Div m s/Div

ah untuk m mua pengujia

WM (Pulse W

e Width Mo

aan minimal il pengukura

ai berikut :

engetahui le an sinyal di

Width Modul

odulation) p

l speed an, pada osil

Vo

Waktu

ebar pulsa p lakukan me lation) pada keadaa loskop menu lt pada output nggunakan

an minimal

commit to user

4

p

D

4

4.2.2 Perhit

pada osilosk

Diketahui da

1. Divis

 

V =

V =

4.2.3 Perhit

tungan tega

kop menunju

ata dari osilo

si (Div) = 3

= 4  

 

x

 

3 = 12 volt

tungan (%)

angan yang

Gambar

uk pada 4

oskop sebaga

Div

Div

 

Prosentase

Gambar

digunakan

r 4.4 Sinyal

.  

ai berikut :

Lebar Puls

r 4.5 Sinyal PWM

a Minimum

PWM  Wakt

m

Volt

( P % =

=

4 ( m = =

=

=

(%)Prosenta Pada osilosk

% duty cycle

=

x 10

= 2.4%

4.2.4 Perhi

(%)Prosenta maksimum.

= % duty cy

=

=

x 1

= 93%

ase Lebar Pu kop menunju

e (daur aktif

00%

itungan (%)

ase Lebar P Pada osilosk

ycle (daur akt

x 100%

100%

ulsa Minimum uk pada 0,2 D

f) minimum )Prosentase Gambar Pulsa maksim kop menunju tif) maksimu

m di cari sa Div.

e Lebar Puls

r 4.6 Sinyal mum di c uk pada 0.5 D

um

aat potensio p

sa Maksima

PWM cari saat p

Div. 3

pada keadaa

al

otensio pad 3,6 Div

0,25

an minimal.

da keadaan 5 Div 

commit to user

4 s s y a m D 4 4.3 Analis Pada b sampai puta sepanjang 5 yang diperlu adalah untuk motor. Semu

Data dari ha

4.3.1 Tabel

titik  5  10 15 20 25 30 35 40 45 50 Gam

sa Voltase O

bagian ini di aran gas pen

0 meter yan ukan dilakuk k mengetahu ua pengujian

asil pengukur

putaran gas

t (deti 4.3  3,7  3,2  2,8  2,9  3  2,9  2,9  3  3,1 

mbar 4.7 Gr

Output

ibahas pengu nuh. Panjan ng akan dib kan saat men

ui voltase ra n dilakukan m

ran dapat dil

¼, dengan j

k)  V (Vol 26 24 23 24 24 22 23 21 22 23 rafik hubung ujian putara ng lintasan y bagi menjadi ncapai titik – ata – rata ke

menggunaka

lihat dari tab

jarak 50 m

t)  I (Amp 52 48 46 48 48 44 46 42 44 46

gan jarak dan

an motor dar yang diguna i 10 titik. P – titik terseb luaran dari d an multiteste

bel berikut :

pere) R  (

  0.   0.   0.   0.   0.   0.   0.   0.   0.   0. n kecepatan

ri range puta akan dalam Pencatatan n

but. Tujuan A driver yang er.

(Ω)  v ( m .5  1, .5  1, .5  1, .5  1, .5  1,

.5  1

.5  1, .5  1, .5  1, .5  1,

¼ putaran ga

aran gas ¼ percobaan nilai – nilai

Analisa ini menuju ke

m/s )  ,16  ,25  ,33  ,43  ,47  1,5  ,53  ,55  ,57  ,57  as

4

4.3.2 Tabel

titik  5  10  15  20  25  30  35  40  45  50  Gam

l putaran gas

t (detik) 3.2  2,9  2,9  2,5  2,4  2,5  2,3  2,1  2,1  2 

mbar 4.8 Gra

s 1/2, dengan

)  V (Volt 28  28  28  27  27  28  28  27  26  27  afik hubung

n jarak 50 m

t)  I (Amp 56 56 56 54 54 56 56 54 52 54

an jarak dan m

pere) R

6  0

6  0

6  0

4  0

4  0

6  0

6  0

4  0

2  0

4  0

n kecepatan ½

 (Ω)  v  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5 

½ putaran g ( m/s ) 

1,5  1,63  1,67  1,7  1,79  1,82  1,87  1,92  1,96  2,00  gas

commit to user

4 4.3.3 Tabel titik  5  10  15  20  25  30  35  40  45  50  Gam putaran gas

t (detik) 2.8  2,4  2  1,5  1,1  1  1  1,1  0,99  0,98 

mbar 4.9 Gra

3/4, dengan

)  V (Vo 31 30 29 30 30 30 29 30 31 30 afik hubunga

n jarak 50 m

lt)  I (Am 6 6 5 6 6 6 5 6 6 6

an jarak dan

mpere) R

62  60  58  60  60  60  58  60  62  60  kecepatan ¾ R  (Ω) 

0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5 

¾ putaran g

v ( m/s )  1,7  1,92  2,08  2,29  2,55  2,77  2,96  3,1  3,24  3,36  gas

4 K 4.3.4 Tabel titik  5  10  15  20  25  30  35  40  45  50  Gambar 4

Dari data ta

tabel 4.3.1

Kecepatan ra

putaran gas

t (detik 1.7  1,2  1  0,92  0,91  0,91  0,99  0,8  1  0,97 

4.10 Grafik h

abel di atas d

dengan data

ata-rata (Vr)

penuh, deng

k)  V (Vo 33 31 32 33 32 33 33 32 32 31 hubungan jar

di peroleh ha

a putaran gas

) =

gan jarak 50

olt)  I (Am

  6   6   6   6   6   6   6   6   6   6

rak, waktu, d

asil :

s ¼, dengan j m

mpere) R

6  0

2  0

4  0

6  0

4  0

6  0

6  0

4  0

4  0

2  0

dan kecepata

jarak 50 m m

 (Ω)  v  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5 

an putaran ga

maka dipero ( m/s )  2,94  3,44  3,84  4,15  4,36  4,51  4,58  4,74  4,77  4,8  as penuh

commit to user

 

 

= 1,57 m/s = 5, 67

tabel 4.3.2 dengan data putaran gas , dengan jarak 50 m maka diperoleh hasil :

Kecepatan rata-rata (Vr) =

=

,

= 2,0 m/s = 7,2

tabel 4.3.3 dengan data putaran gas , dengan jarak 50 m maka diperoleh hasil :

Kecepatan rata-rata (Vr) =

=

,

= 3,36 m/s = 12,1

tabel 4.3.4 dengan data putaran gas penuh, dengan jarak 50 m maka diperoleh hasil :

Kecepatan rata-rata (Vr) =

=

,

= 4,8 m/s = 17,3

Berdasarkan pengujian di atas didapatkan hasil pada putaran gas ¼, dengan jarak 50 m diperoleh kecepatan rata-rata 5, 67 , putaran gas diperoleh

kecepatan rata-rata 7,2 , putaran gas diperoleh kecepatan rata-rata 12,1

commit to user

4.6 Analisa Biaya Biaya Komponen

a. Komponen PWM

NO _KOMPONEN JUMLAH _TIPE

Rp    HARGA 

1 PCB 1 Single layer 10 x20 Rp       3.900,00

2 Trimpot 10 50 kΩ Rp       7.500,00

3 IC Timer 10 NE555 Rp         12.000,00

4 Transistor 5

5

C 9012 C 9013

Rp      1.250,00

Rp       1.000,00

5 Dioda 4 IN 4002 Rp       600,00

6 Kapasitor 2

2

Kapasitor kertas 104 Kapasitor keramik 2A 333k

Rp       200,00

Rp       400,00

7 Resistor 6 100 kΩ Rp       1.000,00

8 Timah 5 m - Rp       5.000,00

9 Kabel 1 m NYAF 1,5 ETERNA Rp       2.100,00

JUMLAH Rp 34.950,00

b. Komponen Power ( Rangkaian Mosfet)

NO _KOMPONEN JUMLAH _{TIPE Rp}     

HARGA 

1 PCB Fiber 5 PCB Fiber 10 x 10 Rp        50.000,00

2 Resistor 50

25

5 Watt Watt

Rp        25.000,00

Rp 1.250,00

3 T. Block 10 T. Block 2 P Rp        16.000,00

4 Spaser besi 32 Spaser besi 2 cm Rp        28.800,00

5 Fan DC 2 Dc 12 Volt Rp        40.000,00

commit to user

 

 

7 Isolator mosfet 25 - RP      3.750,00

7 Mosfet 25 IRFP 460 Rp      587.500,00

8 Heatsink 5 - Rp        30.000,00

JUMLAH Rp     786.500,00

Biaya total pembuatan kontrol kecepatan : Rp 821.450,00.

c. Komponen Perlengkapan

NO  _KOMPONEN JUMLA

H 

TIPE Rp  HARGA

1  Motor Listrik DC 1  3 HP 1 phase Rp  9.750.000, 00

2  Baterai 3  12 Volt, 100 Ah Rp  2.793.000, 00

3  Fuse 1  100 A Rp  10.000, 00

4  Pedal Gas 1  - Rp  125.000, 00

5 Kunci Kontak 1 - Rp  30.000, 00

6 Bearing 1  6007Z Rp  42.000, 00

7 Handle GZ RRT 1  63 A 0-2 Rp  80.000,00

8 Kabel 17 m

12 m 8 m

2

NYAF 1.5 ETERNA NYAF 6 ETERNA NYAF 10 ETERNA Kabel paralel 75 cm

35.700,00 96.000,00 112.000,00 40.000,00

9 Rol Kabel 1 -   7000,00

10 Skun Kabel 6

12 4 2 20

Skun GAE 10-6 mm Skun RF 2 – 5 Skun RF 3,5 – 4 Skun LK 1,5 mm Skun Garpu/Ring

5.5

  13.200,00

4.800,00 2.000,00 1200,00 14.000,00

commit to user

11 Amplas 1 - 2.500,00

12 Microswicth 2 Omron   300.000,00

13 Skun terminal 6 set

10

Utiluc -

  6.000,00

3.000,00

14 Selang 1 m - 6.000,00

15 Isolator 6

10

Vinyl 6 m V-5,5 Vinyl 10 m V-8

1.500,00 4.500,0

16 Baut 2

2 4 4 4 3 4

Counter 5 x 10 M 8 BN 5 x 40 BN 6 x 20 BN 8 x 40 Baut L 6

M 12

  1.400,00

800,00 1.000,00 1.200,00 2.400,00 3.000,00 8.000,00

17 Kabel Gas 1 -   30.000,00

18 Rumah sekering 1 -   5.000,00

JUMLAH   13.542.200

Biaya mesin bubut Rp 20.000, 00

Biaya Dudukan Accu, Carger, Pedal gas Rp 200.000,00

Biaya Perlengkapan Rp 13.542.200,00

Biaya lain – lain Rp 170.000,00 +

Rp 13.932.200,00

commit to user

61

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pembuatan kontrol kecepatan pada mobil listrik ini dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Mobil listrik ini bekerja dengan menggunakan motor penggerak dengan daya 3 hp, sumber tegangan 36 V 100 Ah dan putaran 2300 rpm.

2. Kontrol kecepatan pada mobil listrik menggunakan konsep PWM (Pulse Width Modulation).

3. Kontrol Kecepatan memiliki Frekuensi 606 Hz, dan tegangan 12 Volt. 4. Secara teoritis mobil memiliki kecepatan 26,424 Km/jam, diperoleh gaya

traksi (Ftraksi) = 393,75 N.

5. Total biaya untuk membuat Kontrol kecepatan pada mobil listrik sebesar Rp 821.450,00.

6. Secara teoritis ketahanan batere diperoleh selama 1,333 jam dan dapat menempuh jarak 35,223 Km.

5.2 Saran

1. Kontrol kecepatan ini seharusnya menggunakan driver switching yang mampu terhadap arus besar sehingga sehingga kontrol kecepatan lebih awet.

2. Masih banyak terjadi kelemahan didalam kecepatan yang ditempuh sehingga harus mengurangi kapasitas angkut dari mobil listrik.

3. Diperlukan penempatan khusus terhadap sistem kontrol kecepatan, karena harus terhindar dari air.

4 K 4.3.4 Tabel titik  5  10  15  20  25  30  35  40  45  50  Gambar 4

Dari data ta tabel 4.3.1

Kecepatan ra

putaran gas t (detik

1.7  1,2  1  0,92  0,91  0,91  0,99  0,8  1  0,97 

4.10 Grafik h

abel di atas d dengan data

ata-rata (Vr)

penuh, deng

k)  V (Vo

33 31 32 33 32 33 33 32 32 31 hubungan jar

di peroleh ha a putaran gas

) =

=

gan jarak 50

olt)  I (Am

  6   6   6   6   6   6   6   6   6   6

rak, waktu, d

asil :

s ¼, dengan j

m

mpere) R

6  0

2  0

4  0

6  0

4  0

6  0

6  0

4  0

4  0

2  0

dan kecepata

jarak 50 m m

 (Ω)  v  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5  0.5 

an putaran ga

maka dipero ( m/s )  2,94  3,44  3,84  4,15  4,36  4,51  4,58  4,74  4,77  4,8  as penuh

= 1,57 m/s = 5, 67

tabel 4.3.2 dengan data putaran gas , dengan jarak 50 m maka diperoleh hasil :

Kecepatan rata-rata (Vr) =

=

,

= 2,0 m/s = 7,2

tabel 4.3.3 dengan data putaran gas , dengan jarak 50 m maka diperoleh hasil :

Kecepatan rata-rata (Vr) =

=

,

= 3,36 m/s = 12,1

tabel 4.3.4 dengan data putaran gas penuh, dengan jarak 50 m maka diperoleh hasil :

Kecepatan rata-rata (Vr) =

=

,

= 4,8 m/s = 17,3

Berdasarkan pengujian di atas didapatkan hasil pada putaran gas ¼, dengan

jarak 50 m diperoleh kecepatan rata-rata 5, 67 , putaran gas diperoleh

kecepatan rata-rata 7,2 , putaran gas diperoleh kecepatan rata-rata 12,1

4.6 Analisa Biaya Biaya Komponen

a. Komponen PWM

NO _KOMPONEN JUMLAH _{TIPE Rp}    

HARGA 

1 PCB 1 Single layer 10 x20 Rp       3.900,00

2 Trimpot 10 50 kΩ Rp       7.500,00

3 IC Timer 10 NE555 Rp         12.000,00

4 Transistor 5

5

C 9012 C 9013

Rp      1.250,00

Rp       1.000,00

5 Dioda 4 IN 4002 Rp       600,00

6 Kapasitor 2

2

Kapasitor kertas 104 Kapasitor keramik 2A 333k

Rp       200,00

Rp       400,00

7 Resistor 6 100 kΩ Rp       1.000,00

8 Timah 5 m - Rp       5.000,00

9 Kabel 1 m NYAF 1,5 ETERNA Rp       2.100,00

JUMLAH Rp 34.950,00

b. Komponen Power ( Rangkaian Mosfet)

NO _KOMPONEN JUMLAH _{TIPE Rp}     

HARGA 

1 PCB Fiber 5 PCB Fiber 10 x 10 Rp        50.000,00

2 Resistor 50

25

5 Watt Watt

Rp        25.000,00

Rp 1.250,00

3 T. Block 10 T. Block 2 P Rp        16.000,00

4 Spaser besi 32 Spaser besi 2 cm Rp        28.800,00

5 Fan DC 2 Dc 12 Volt Rp        40.000,00

7 Isolator mosfet 25 - RP      3.750,00

7 Mosfet 25 IRFP 460 Rp      587.500,00

8 Heatsink 5 - Rp        30.000,00

JUMLAH Rp     786.500,00

Biaya total pembuatan kontrol kecepatan : Rp 821.450,00.

c. Komponen Perlengkapan

NO  _KOMPONEN JUMLA

H 

TIPE Rp  HARGA

1  Motor Listrik DC 1  3 HP 1 phase Rp  9.750.000, 00

2  Baterai 3  12 Volt, 100 Ah Rp  2.793.000, 00

3  Fuse 1  100 A Rp  10.000, 00

4  Pedal Gas 1  - Rp  125.000, 00

5 Kunci Kontak 1 - Rp  30.000, 00

6 Bearing 1  6007Z Rp  42.000, 00

7 Handle GZ RRT 1  63 A 0-2 Rp  80.000,00

8 Kabel 17 m

12 m 8 m

2

NYAF 1.5 ETERNA NYAF 6 ETERNA NYAF 10 ETERNA Kabel paralel 75 cm

35.700,00 96.000,00 112.000,00 40.000,00

9 Rol Kabel 1 -   7000,00

10 Skun Kabel 6

12 4 2 20

Skun GAE 10-6 mm Skun RF 2 – 5 Skun RF 3,5 – 4 Skun LK 1,5 mm Skun Garpu/Ring

5.5

  13.200,00

4.800,00 2.000,00 1200,00 14.000,00

11 Amplas 1 - 2.500,00

12 Microswicth 2 Omron   300.000,00

13 Skun terminal 6 set

10

Utiluc -

  6.000,00

3.000,00

14 Selang 1 m - 6.000,00

15 Isolator 6

10

Vinyl 6 m V-5,5 Vinyl 10 m V-8

1.500,00 4.500,0

16 Baut 2

2 4 4 4 3 4

Counter 5 x 10 M 8 BN 5 x 40 BN 6 x 20 BN 8 x 40 Baut L 6

M 12

  1.400,00

800,00 1.000,00 1.200,00 2.400,00 3.000,00 8.000,00

17 Kabel Gas 1 -   30.000,00

18 Rumah sekering 1 -   5.000,00

JUMLAH   13.542.200

Biaya mesin bubut Rp 20.000, 00

Biaya Dudukan Accu, Carger, Pedal gas Rp 200.000,00

Biaya Perlengkapan Rp 13.542.200,00

Biaya lain – lain Rp 170.000,00 +

Rp 13.932.200,00

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil pembuatan kontrol kecepatan pada mobil listrik ini dapat disimpulkan sebagai berikut :

1. Mobil listrik ini bekerja dengan menggunakan motor penggerak dengan

daya 3 hp, sumber tegangan 36 V 100 Ah dan putaran 2300 rpm.

2. Kontrol kecepatan pada mobil listrik menggunakan konsep PWM (Pulse

Width Modulation).

3. Kontrol Kecepatan memiliki Frekuensi 606 Hz, dan tegangan 12 Volt.

4. Secara teoritis mobil memiliki kecepatan 26,424 Km/jam, diperoleh gaya

traksi (Ftraksi) = 393,75 N.

5. Total biaya untuk membuat Kontrol kecepatan pada mobil listrik sebesar

Rp 821.450,00.

6. Secara teoritis ketahanan batere diperoleh selama 1,333 jam dan dapat

menempuh jarak 35,223 Km.

5.2 Saran

1. Kontrol kecepatan ini seharusnya menggunakan driver switching yang

mampu terhadap arus besar sehingga sehingga kontrol kecepatan lebih

awet.

2. Masih banyak terjadi kelemahan didalam kecepatan yang ditempuh

sehingga harus mengurangi kapasitas angkut dari mobil listrik.

3. Diperlukan penempatan khusus terhadap sistem kontrol kecepatan, karena