17
3.2. Perancangan Perangkat Keras
Pada sub bab ini akan dijelaskan perangkat keras yang digunakan sistem, secara garis besar terdiri dari beberapa bagian yaitu turbin ventilator, generator, modul
regulator.
3.2.1. Turbin Ventilator
Turbin ventilator yang digunakan memiliki dimensi diameter 66 cm =0,66m, tinggi 35cm=0,35m, panjang celah sudu 7cm= 0,07m, berat 4616 gr=4,616 kg dan
memiliki blade atau bilah sebanyak 26 buah.
Gambar 3.2 Turbin ventilator yang telah dimodifikasi
Berikut ini adalah contoh perhitungan daya angin yang diekstrak oleh turbin ventilator:
18 Dimana:
P
o
= daya watt
Ρ = kerapatan udara kgm
3
V = kecepatan angin ms
A = luas penampang m2
Sehingga: A =
Po= ⁄
⁄ Po=1,655 watt
3.2.2. Modul Regulator
Regulator menggunakan BL-8530 yang merupakan CMOS berbasis PFM pulse frequncy modulation step-up DC - DC converter. Step-up DC-DC
converter merupakan rangkaian yang dapat menaikkan tegangan DC dengan mengatur besarnya duty cycle pada switch-nya. Modul ini bertugas mengubah
keluaran dari generator menjadi sebesar 5V.
Gambar 3.3 Untai boost converter BL -8530
Nilai maksimum duty cycle dapat dihitung dengan asumsi sebagai berikut:
19 Diperoleh nilai D yaitu 0,52 dan besarnya nilai
, Persamaan yang digunakan untuk menghitung
adalah sebagai berikut :
Nilai C didapat dari persamaan berikut:
Akan tetapi besarnya nilai C sudah di rekomendasikan sebesar 100 μF sehingga perhitungan yang di dapat adalah sebagai berikut:
Dimana: R = ripple
Gambar 3.4 Modul Regulator
20
3.2.3. Generator
Menggunakan generator AC magnet permanen 3 phase berdaya maksimal 300 Watt dengan tegangan maksimal 200 V pada 3000 rpm.
Gambar 3.5 Generator AC Pada Bracket
Gambar 3.6 Skema Generator
Generator yang dipilih adalah generator yang ringan dengan kata lain tidak membutuhkan daya yang sangat besar agar generator mau berputar. Generator
ini mampu berputar dengan torsi minimal 1,3 Nm. Sehingga dengan menggunakan generator ini dapat memanfaatkan tenaga angin minimal 1,4 ms
atau 5 kmjam dengan asumsi mengenai keseluruhan turbin.
3.2.4. Penyearah 3 fasa
Penyearah 3 fasa merupakan salah satu teknik merubah tegangan AC menjadi tegangan DC. Rangkaian penyearah 3 fasa merupakan rangkaian dasar
pada sebagian besar rangkaian penyearah fasa banyak polyphase rectifier.
21
Gambar 3.7 Rangkaian penyearah 3 fasa
Sumber tegangan 3 fase memiliki keseimbangan daya karena di pasok oleh tiga fasa a,b dan c. Sumber tegangan dioda diasumsikan ideal dalam analisis awal
rangkaian. Hanya satu dioda di bagian kiri bridge yang bekerja pada satu waktu D1, D3 dan D5, Dan hanya satu dioda di bagian kanan bridge yang dapat
bekerja pada satu waktu D2, D4 dan D6. D1 dan D4 tidak dapat dilewati arus pada saat yang sama, demikian pula D3 dan
D6 tidak dapat pula dilewati arus secara bersamaan, begitu juga D5 dan D2. Beban output tegangan adalah salah satu line-to-line tegangan dari sumber. Ada
6 kombinasi line-to-line tegangan setiap 60
o
.
C2 C1
Vo 50 Hz
V3 50 Hz
V2 50 Hz
V1 D1
D2 D3
D4 D5
D6
Rload
22
Gambar 3.8 Sinyal keluaran generator 3 fasa setelah di searahkan
Tegangan masukan
√ √
Arus masukan √
√ Daya masukan
Tegangan dan arus keluaran
Daya Keluaran
3.2.5. Sensor Tegangan dan Arus
Kategori