TUGAS AKHIR - Pengendali faktor daya beban induktif berbasis mikrokontroler ATmega32 - USD Repository

  

TUGAS AKHIR

PENGENDALI FAKTOR DAYA BEBAN INDUKTIF

BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA32

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada

  

Program Studi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

  

Disusun oleh :

Markus Indrayana

NIM : 045114029

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2010

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

Inductive Load Power Factor Controller

Based On ATmega32 Microcontroller

FINAL PROJECT

  

In partial fullfilment of the requirements

For the degree of Sarjana Teknik

Electrical Engineering Study Program

Electrical Engineering Department

  

Science and Technology Faculty Sanata Dharma University

By :

MARKUS INDRAYANA

  

NIM : 045114029

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

  

2010

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO

  Kupersembahkan karya tulis ini kepada :

• ALLAH TRI-TUNGGAL
• KEDUA ORANG TUA-KU
• KEEMPAT SAUDARA SAUDARIKU
• TEMAN – TEMAN ELEKTRO (SEMUA ANGKATAN)
• RAKYAT INDONESIA

  MOTTO : C OOL, C ARE, C ALM, (self) C ONFIDeNce…… C4 :

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  

INTISARI

  Beban induktif yang terhubung dengan instalasi listrik dapat menyebabkan penurunan faktor daya. Penurunan faktor daya akan menurunkan efisiensi penggunaan daya. Efisiensi penggunaan daya yang rendah dapat ditingkatkan. Peningkatan efisiensi penggunaan daya ini dapat dilakukan dengan meningkatkan nilai faktor daya sehingga mendekati satu. Cara peningkatan nilai faktor daya yaitu dengan mengurangi daya reaktif induktif. Pengurangan daya reaktif induktif ini dapat dilakukan dengan menghubungkan secara paralel kapasitor pada beban. Daya reaktif kapasitif yang diserap oleh kapasitor akan mengurangi daya reaktif total. Berkurangnya daya reaktif total akan memperkecil daya nyata yang digunakan, sehingga faktor daya meningkat. Dalam penelitian ini peningkatan faktor daya beban induktif dilakukan dengan cara penambahan kapasitor terkendali.

  Penambahan kapasitor terkendali dilakukan dengan menambahkan sejumlah kapasitor. Jumlah kapasitor yang diperlukan dihitung oleh mikrokontroler ATmega32. Banyaknya jumlah kapasitor yang ditambahkan ditentukan oleh hasil deteksi informasi daya. Informasi daya yang dibutuhkan adalah nilai tegangan; nilai arus; faktor daya; daya nyata; daya rerata dan daya kuadratur. Nilai tegangan dan arus diperoleh dengan men-

  

sampling nilai tegangan dan arus menggunakan ADC internal mikrokontroler ATmega32

  dan penyearah presisi. Sedangkan nilai faktor daya dihitung berdasar hasil deteksi jeda waktu sinyal tegangan dan arus. Jeda waktu tersebut dicatat berdasar hasil cacahan pewaktu 16 bit mikrokontroler.

  Dari hasil – hasil pengujian didapatkan fakta bahwa pengendali faktor daya dapat mendeteksi informasi daya untuk proses pengendalian faktor daya. Dalam hasil – hasil pengujian deteksi informasi daya didapatkan jangkauan deteksi arus antara 0,203 A rms sampai 5,32 A rms dengan nilai rerata error 4,867%; jangkauan deteksi tegangan antara 8,99 V sampai 233,8 V dengan nilai rerata error 2,343%; jangkauan deteksi daya

  rms rms nyata antara 10,34 VA sampai 1170,4 VA dengan nilai rerata error 7,208%.

  Perbandingan deteksi faktor daya pengendali faktor daya dengan hasil pengukuran faktor daya menggunakan tang ampere MX200 menghasilkan rerata error sebesar 7,91% dan

  error

  maksimal sebesar 17,14%. Dalam pengujian pengendalian faktor daya pengendali faktor daya dapat mengendalikan nilai faktor daya sehingga nilai faktor daya mendekati satu.

  Kata kunci: Kendali, faktor daya, perbaikan faktor daya, informasi daya, Mikrokontroler ATmega32.

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ABSTRACT

  The inductive load that connected to the electric line may cause power factor degradation. Power factor degradation makes power consumption efficiency lower. Low power consumption efficiency could be improved. Power consumption efficiency improvement could be done with power factor improvement so that come near one. Power factor improvement method is reduces inductive reactive power. Inductive reactive power reduction could be done with connecting parallel capacitor in to the load. Capacitive reactive power that absorbed by capacitor will reduce used total inductive reactive power. The total reactive power reduction will reduces used apparent power, so power factor will be increase. In this research inductive load power factor improvement is done with controlled capacitor addition.

  Controlled capacitor addition is done with adding the amount of capacitors. The amount of capacitor needed is calculated by ATmega32 microcontroller. The added capacitor amount will determined by power information detection result. Needed power information are; voltage value; current value; power factor; apparent power; real power; and reactive power. Voltage and current value were got by sampling the voltage and current value using internal ADC of ATmega32 and precision rectifier. Then power factor value is calculated based on voltage signal and current signal delay detection result. Delay time recorded based on microcontroller’s 16 bit timer counting result.

  From results of the test were got facts that power factor controller could detect power information for power factor control process. In the results of the power information detection test were got current detection range between 0,203 A to 5,32

  rms

  A with average error value 4,867%; voltage detection range between 8,99 V to 233,8

  rms rms

  A rms with average error value 2,343 %; apparent power detection range between 10,344

  VA to 1170 VA with average error value 7,208%. Comparison between power factor controller’s power factor detection with power factor measurement results using clamp on meter MX200 resulting 7,91% average error value and 17,14% maximum error value. In the power factor control test power factor controller could control power factor value so that come near one.

  Keywords: Control, power factor, power factor improvement, power information, ATmega32 Microcontroller.

  Puji syukur saya panjatkan kepada Allah Bapa, Putera dan Roh Kudus, oleh karena berkat-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

  Dalam penyelesaian tugas akhir ini penulis sungguh menyadari bahwa begitu banyak pihak yang telah membantu dengan cara mereka masing – masing, bahkan ketika saya meragukan tugas akhir ini akan terselesaikan. Oleh sebab itu penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :

  1. Kedua orang tuaku yang telah mendukung saya dengan penuh kasih dalam tugas akhir ini.

  2. Martanto, S.T., M.T. selaku pembimbing I yang telah dengan sabar membimbing saya dalam penyelesaian tugas akhir ini.

  3. Bernadeta Wuri Harini, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Tenik Elektro sekaligus sebagai pembimbing II yang berusaha meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan yang sangat berharga.

  4. Yosef Agung Cahyanta, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma.

  5. Seluruh dosen Jurusan Teknik Elektor Universitas Sanata Dharma.

  6. Seluruh laboran Jurusan Teknik Elektor Universitas Sanata Dharma yang dengan sabar dan baik hati memberikan dukungan yang amat penting.

  7. Kawan – kawan Jurusan Teknik Elektro yang selalu memberikan semangat dan inspirasi.

  8. Keempat saudaraku tercinta.

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

KATA PENGANTAR

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  9. Semua kawan forum AVR GCC dalam situs http://www.avrfreaks.net, yang telah memberikan contoh source code dan masukan – masukannya.

  10. Banyak pihak yang tak mungkin saya sebutkan satu – persatu, yang telah mendukung saya secara langsung maupun tidak.

  Dengan rendah penulis sangat menyadari bahwa alat dan karya tulis yang dibuat ini penuh dengan kekurangan dan cacat. Oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun kepada setiap pembaca. Akhir kata, semoga tugas akhir ini berguna bagi seluruh Rakyat Indonesia tercinta ini.

  Yogyakarta, 31 Januari 2010 Penulis

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR ISI

  Halaman

  

JUDUL .............................................................................................................................. i

HALAMAN PERSETUJUAN OLEH PEMBIMBING

  ...............................................iii

  

HALAMAN PENGESAHAN OLEH PENGUJI .......................................................... iv

HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ....................................................v

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO

  ........................................................... vi

  LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

  ..................................................................... vii

  

INTISARI .......................................................................................................................viii

ABSTRACT ..................................................................................................................... ix

KATA PENGANTAR

  ......................................................................................................x

  

DAFTAR ISI ................................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR

  .....................................................................................................xviii

  

DAFTAR TABEL .........................................................................................................xxiii

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................................xxv

BAB I. PENDAHULUAN

  1.1. Latar Belakang Masalah .......................................................................................1

  1.2. Tujuan dan Manfaat..............................................................................................3

  1.3. Batasan Masalah ...................................................................................................3

  1.4. Metodologi Penelitian...........................................................................................4

  1.5. Sistematika Penulisan ...........................................................................................5

  BAB II. DASAR TEORI

  2.5.1.1.Effek Pemasangan R

  1.9.1.1.3. Port C ......................................................................................24

  1.9.1.1.2. Port B ......................................................................................23

  1.9.1.1.1. Port A ......................................................................................22

  2.9.1.1.Fungsi Alternatif Port – port I/O.........................................................22

  2.9.1. Penempatan Pin.........................................................................................22

  2.9. Mikrokontroler ATmega32..................................................................................22

  2.8. Optoisolator .........................................................................................................20

  2.7. Penguat Operasional Sebagai Penyearah Presisi dengan Penguatan...................20

  2.6. Penguat Operasional Sabagai Pembanding Tak Membalik.................................19

  ..........................................................................18

  t

  2.5.1. Transformator Arus...................................................................................17

  2.1. Tegangan dan Arus Sinusoida ..............................................................................7

  2.5. Transformator ......................................................................................................16

  2.4. Resistor Terhubung Seri ......................................................................................15

  2.3. Perbaikan Faktor Daya ........................................................................................12

  2.2.5. Jaringan yang Terhubung Paralel..............................................................11

  2.2.4. Segitiga Daya Kompleks...........................................................................10

  2.2.3. Faktor Daya...............................................................................................10

  2.2.2. Daya Reaktif .............................................................................................10

  2.2.1. Daya Rerata................................................................................................9

  2.2. Daya dalam Keadaan Tunak Sinusoida ................................................................8

  2.1.2. Harga Efektif..............................................................................................8

  2.1.1. Nilai Sesaat ................................................................................................7

  

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  2.9.2. Peta Memori................................................................................................25

  2.9.2.1.Memori Flash yang Dapat Diprogram Secara ISP .............................25

  2.9.2.2.Memori Data SRAM...........................................................................26

  2.9.2.3.Memori Data EEPROM......................................................................27

  2.9.2.4.Register I/O.........................................................................................29

  2.9.3. Alamat Vector .............................................................................................29

  2.9.4. Register CPU ..............................................................................................30

  2.9.5. Register untuk Port I/O ...............................................................................32

  2.9.6. Analog Comparator ....................................................................................35

  2.9.7. Analog to Digital Converter (ADC) ...........................................................37

  2.9.8. Timer/Counter1...........................................................................................39

  2.10.Modul LCD LMB162A ......................................................................................44

  2.10.1. Pin – pin Modul LCD ...............................................................................44

  2.10.2. Register Instruksi (IR) dan Register Data (DR)........................................45

  2.10.3. Display Data RAM (DDRAM).................................................................45

  2.10.4. Code Generator ROM (CGROM).............................................................46

  2.10.5. Code Generator RAM (CGRAM).............................................................46

  2.11. Analisa Statistik ................................................................................................46

  2.11.1. Analisa Statistika Sederhana.....................................................................46

  2.11.2. Regresi Linear...........................................................................................47

  2.11.2.1.Kriteria Kecocokan “Terbaik” (Best Fit)..........................................48

  2.11.2.2.Kecocokan Kuadrat Terkecil Garis Lurus ........................................48

  2.11.2.3.Pengukuran Galat Regresi Linear .....................................................49

  BAB III. PERANCANGAN

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  3.2. Perancangan Perangkat Keras..............................................................................52

  3.2.1. Sensor Arus...............................................................................................52

  3.2.2. Perancangan Penyearah Presisi dengan Penguatan Untuk Transfor- mator Arus ................................................................................................55

  3.2.3. Pemilihan Transformator Tegangan .........................................................56

  3.2.4. Perancangan Penyearah Presisi dengan Penguatan Pada Transfor- mator Tegangan ........................................................................................57

  3.2.5. Perancangan Zerocrossing Detector .........................................................58

  3.2.6. Perancangan Bank Kapasitor ....................................................................58

  3.2.7. Perancangan Antarmuka Mikrokontroler .................................................61

  3.2.7.1.Antarmuka Penyearah Presisi dengan ADC Internal Mikrokontroler ATmega32 dan Zero Crossing Detector dengan Mikrokontroler ATmega 32..........................................................................................62

  3.2.7.2.Antarmuka Mikrokontroler ATmega32 dengan Penampil LCD ........63

  3.2.7.3.Antarmuka Mikrokontroler ATmega32 dengan Tombol – tombol kendali ....................................................................................64

  3.2.7.4.Antar Muka Mikrokontroler ATmega32 dengan Penggerak Bank Kapasitor....................................................................................64

  3.3. Perancangan Program ..........................................................................................65

  3.3.1. Diagram Alir Program Utama...................................................................65

  3.3.2. Inisialisasi LCD ........................................................................................66

  3.3.3. Subrutin “cari_vrms” ................................................................................66

  3.3.4. Subrutin “cari_irms” .................................................................................67

  3.3.5. Subrutin “sampling”..................................................................................68

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  3.3.7. Subrutin “cari_thetha” ..............................................................................70

  3.3.8. Subrutin “_tombol”...................................................................................73

  3.3.9. Subrutin “tampil” ......................................................................................74

  3.3.10. Proses “kendalikan_pf”.............................................................................75

  3.3.11. Proses Pemformatan Data Jumlah Kapasitor............................................77

  3.4. Metodologi Pengujian Kinerja Pengendali Faktor Daya .....................................78

  BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

  4.1. Hasil Pengujian Deteksi Informasi Daya.............................................................79

  4.1.1. Hasil Pengujian Deteksi Arus(rms) ..........................................................79

  4.1.2. Hasil Pengujian Deteksi Tegangan (rms) .................................................81

  4.1.3. Hasil Pengujian Deteksi Daya Nyata........................................................83

  4.1.4. Hasil Pengujian Deteksi Faktor Daya .......................................................85

  4.2. Pengujian Unjuk Kerja Pengendali Faktor Daya.................................................89

  4.3. Hasil Perancangan Perangkat Keras Alat ...........................................................102

  4.4. Analisa Perangkat Lunak....................................................................................105

  4.4.1. Inisialisasi Program..................................................................................106

  4.4.2. Fungsi Penanganan Tombol Kendali (“_tombol()”)................................106

  4.4.3. Fungsi “_tampil()” ...................................................................................107

  4.4.4. Fungsi “sampling()”.................................................................................111

  4.4.5. Fungsi “cari_vrms()” ...............................................................................112

  4.4.6. Fungsi “cari_irms()” ................................................................................112

  4.4.7. Fungsi “catat_waktu()” ............................................................................113

  4.4.8. Fungsi “cari_thetha()”..............................................................................114

  4.4.9. Fungsi Penanganan Sela Pembanding Analog.........................................115

  4.4.11. Fungsi Penanganan Sela Over Flow ........................................................116

  .............................................................................................................124

  5.2. Saran ...................................................................................................................131

  5.1. Kesimpulan .........................................................................................................130

  BAB V. PENUTUP

  4.5.4. Bagian Sensor Tegangan – Penyearah Presisi dengan Penguatan ...........128

  4.5.3. Bagian Sensor Arus– Penyearah Presisi dengan Penguatan ....................126

  b) Perbandingan Keluaran Gerbang Logika Or dengan Keluaran Sensor Tegangan..........................................................................125

  a) Perbandingan Keluaran Zerocrosing Detector dengan Keluaran Sensor Tegangan..........................................................................124

  Or

  4.4.12. Program Utama ........................................................................................116

  4.5.2. Bagian Sensor Tegangan – Zerocrosing Detector – Gerbang Logika

  4.5.1.3.Perbandingan Keluaran Gerbang Logika Or dengan Keluaran Sensor Arus....................................................................................................122

  Zerocrossing Detector .......................................................................121

  4.5.1.2.Perbandingan Sinyal Arus Beban dengan Sinyal Keluaran

  4.5.1.1.Perbandingan Gelombang Arus Beban dengan Gelombang Keluaran Sensor Arus........................................................................................119

  4.5.1. Bagian Sensor Arus – Zerocrosing Detector – Gerbang Logika Or .......119

  4.5. Pengujian Perangkat Keras .................................................................................118

  DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR GAMBAR

  Halaman

Gambar 2.1. Sinyal Sinusoida............................................................................................7Gambar 2.2. Segitiga Daya Untuk Beban Induktif ...........................................................11Gambar 2.3. Segitiga Daya Untuk Beban Kapasitif .........................................................11Gambar 2.4. Rangkaian Beban Listrik..............................................................................12Gambar 2.5. Pemasangan Kapasitor Pada Perbaikan Faktor Daya ..................................13Gambar 2.6. Perubahan Segitiga Daya pada Perbaikan Faktor Faya ..............................13Gambar 2.7. Resistor Terhubung Seri...............................................................................15Gambar 2.8. Transformator Ideal dengan Beban..............................................................16Gambar 2.9. Transformator Arus......................................................................................17Gambar 2.10. Transformator Arus dengan Resistor Burden ............................................17Gambar 2.11. Gambar Rangkaian Ekuivalen Transformator dengan Beban Pendekatan

  Skunder Dibawa ke Primer ...............................................................................................18

Gambar 2.13. Penguat Operasional Sebagai Pembanding Tak Membalik .......................19Gambar 2.14. Penguat operasional Penyearah Presisi Gelombang Penuh ......................20Gambar 2.15. Optoisolator Dalam Kemasan IC ...............................................................21Gambar 2.16. Konfigurasi Dasar Optoisolator .................................................................21Gambar 2.17. Penempatan Pin Mikrokontroler ATmega32 .............................................22Gambar 2.18. Peta Memori Progam .................................................................................26Gambar 2.19. Peta Memori SRAM...................................................................................26Gambar 2.20. Eeprom Address Register...........................................................................27Gambar 2.21. EEPROM Data Register – EEDR ..............................................................27Gambar 2.22. EEPROM Control Register – EECR..........................................................28

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 2.23. SREG .........................................................................................................30Gambar 2.24. Register X, Y, dan Z ..................................................................................32Gambar 2.25. Stack Pointer ..............................................................................................32Gambar 2.26. Blok Diagram Analog Comparator............................................................35Gambar 2.27. Special Function Input / Output Register...................................................36Gambar 2.28. Analog Comparator Control and Status Register.......................................36Gambar 2.29. Blok Diagram ADC Internal ......................................................................38Gambar 2.30. ADMUX.....................................................................................................38Gambar 2.31. ADCSRA ...................................................................................................39Gambar 2.32. Blok Diagram Timmer/Counter1 ...............................................................40Gambar 2.33. TCCR1A ....................................................................................................40Gambar 2.34. TCCR1B.....................................................................................................41Gambar 2.35. TIMSK .......................................................................................................43Gambar 2.36. TIFR ...........................................................................................................43

  Gambar 2.37.(a) Modul LCD LMB162A (Tampak Depan).............................................44 Gambar 2.37.(b) Modul LCD LMB162A (Tampak Belakang)........................................44

Gambar 3.1. Blok Diagram Pengendali Faktor Daya .......................................................50Gambar 3.2. Pemasangan Transformator Arus.................................................................53Gambar 3.3. Penyearah presisi dengan penguatan............................................................56Gambar 3.4. Penyearah Presisi dengan Penguatan ...........................................................58Gambar 3.5. Rangkaian Zero Crossing Detector..............................................................58Gambar 3.6. Bank Kapasitor.............................................................................................61Gambar 3.7. Antarmuka Penyearah Presisi dan Zero Crossing Detector dengan

  Mikrokontroler ATmega32...............................................................................................63

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 3.9. Antarmuka Mikrokontroler ATmega32 dengan Tombol Kendali ...............64Gambar 3.10. (a) Antarmuka mikrokontroler ATmega32 dengan bank kapasitor

  Mikrokontroler dipisahkan Secara Optis ..........................................................................65

Gambar 3.10. (b) Antarmuka Mikrokontroler ATmega32 dengan Bank Kapasitor,

  Lanjutan Antarmuka Mikrokontroler ATmega32 dengan Bank Kapasitor ......................65

Gambar 3.11. Garis Besar Diagram Alir Program............................................................66Gambar 3.12. Sinyal dan Hasil Konversi ADC pada Deteksi Nilai Tegangan.................67Gambar 3.13. Sub Rutin “cari_vrms” ...............................................................................67Gambar 3.14. Sinyal dan Hasil Konversi ADC pada Deteksi Nilai Arus.........................68Gambar 3.16. Subrutin “sampling”...................................................................................69Gambar 3.17. Surutin “Catat_waktu” ...............................................................................70Gambar 3.18. Hubungan Hasil Cacahan Pewaktu dengan Sudut, Letak Kuadran dan

  Sifat Impedansi .................................................................................................................72

Gambar 3.19. Diagram Alir Subrutin “cari_thetha” .........................................................73Gambar 3.20. Proses Untuk Memilih Mode .....................................................................74Gambar 3.21. Subrutin “tampil” .......................................................................................75Gambar 3.22. Subrutin “kendalikan_pf” ..........................................................................76Gambar 3.23. Proses Pemformatan Data Jumlah Kapasitor .............................................77Gambar 3.24. Proses “tunda_1_detik”..............................................................................78

  Gambar 4.1.Grafik Hasil Pengujian Deteksi Arus............................................................81 Gambar 4.2.Grafik Error Deteksi Arus Alat ....................................................................81

Gambar 4.3. Grafik Perbandingan Hasil Ukur Acuan dengan Deteksi Alat ....................83

  Gambar 4.4.Grafik Error Deteksi Tegangan ....................................................................83

Gambar 4.5. Grafik Perbandingan Hasil Deteksi Daya Nyata Alat dengan Hasil

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.6. Grafik Error Deteksi Daya Nyata dibandingkan dengan Hasil Kali

  Hasil Pengukuran Tegangan dan Arus Menggunakan Alat Ukur Acuan .........................85

Gambar 4.7. Grafik Error Deteksi Faktor Daya Mode Non-Aktif dalam Persen.............87Gambar 4.8. Grafik Error Deteksi Faktor Daya Mode Aktif dalam Persen.....................87Gambar 4.9. Grafik Tiga Dimensi Hasil Pengendalian faktor Daya ...............................95Gambar 4.10. Grafik tiga dimensi hasil pengendalian faktor daya teoritis ....................100Gambar 4.11. Grafik Perbandingan Peningkatan Faktor Daya........................................101Gambar 4.12. Pengendali Faktor Daya ............................................................................103Gambar 4.13. Panel Depan Pengendali Faktor Daya.......................................................103Gambar 4.14. Penampil dan Cara Penampilan Informasi Daya Secara Umum...............104Gambar 4.15. (a) Penampilan Informasi Daya (Daya Nyata, Daya Rerata, dan Mode

  Kendali)............................................................................................................................104

Gambar 4.15. (b) Penampilan Informasi Daya (Daya Nyata, Faktor Daya, dan Mode

  Kendali)............................................................................................................................104

Gambar 4.15. (c) Penampilan Informasi Daya (Faktor Daya dan Mode Kendali) ..........104Gambar 4.15. (d) Penampilan Informasi Daya (Nilai Tegangan dan Arus) ....................104Gambar 4.15. (e) Penampilan Informasi Daya (Jumlah Kapasitor Terpasang, Daya

  Kuadratur dan Mode Kendali) .........................................................................................104

Gambar 4.16. Bagian dalam Bank Kapasitor...................................................................105Gambar 4.17. Skema Pengujian Sensor Arus ..................................................................119

  G ambar 4.18. Gelombang Sinyal Arus Beban Dibandingkan dengan Gelombang Sinyal

  Keluaran Sensor Arus (lima mili detik /div)....................................................................120

Gambar 4.19. Gelombang Sinyal Arus Beban Dibandingkan dengan Gelombang Sinyal

  Keluaran Sensor Arus (satu mili detik/div)......................................................................120

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Gambar 4.20. Perbandingan Sinyal Arus Beban dengan Sinyal Keluaran Zerocrossing

  Detector

  (2,5 mili detik/div) ............................................................................................121

Gambar 4.21. Perbandingan Sinyal Arus Beban dengan Sinyal Keluaran Zerocrossing

  

Detector (satu mili detik/div)...........................................................................................122

Gambar 4.22. Beda Waktu Antara Sinyal Arus Beban dengan Sinyal Zerocrosing

  Detector............................................................................................................................123

Gambar 4.23. Deteksi pemotongan garis nol volt sinyal arus beban lebih dari satu kali dalam satu siklus sinyal arus beban .................................................................................124Gambar 4.24. Jeda Waktu Antara Sinyal Tegangan Jala – jala dan Zerocrosing

  Detector............................................................................................................................125

Gambar 4.25. Jeda Waktu Antara Sinyal Tegangan Beban dengan Keluaran Gerbang logika OR .........................................................................................................................126Gambar 4.26. Gelombang Keluaran Sensor Arus Dibandingkan dengan Keluaran

  Penyearah Presisi .............................................................................................................127

Gambar 4.27. Tegangan Keluaran Sensor Tegangan dan Penyaarah Presisi ..................129

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR TABEL

  Halaman

Tabel 2.1. Fungsi Alternatif Port A ..................................................................................23Tabel 2.2. Fungsi Alternatif Port B...................................................................................24Tabel 2.3. Fungsi Alternatif Port C...................................................................................24Tabel 2.4. Fungsi Alternatif Port D ..................................................................................25Tabel 2.5. Alamat Vektor ATmega32...............................................................................29Tabel 2.6 Efek Nilai DDx dan Pin x .................................................................................33Tabel 2.7. SFIOR ..............................................................................................................34Tabel 2.8. Sumber – sumber Pemicu ADC.......................................................................34Tabel 2.9 Pengaturan ACIS1 dan ACIS0 .........................................................................35Tabel 2.10. Pengaruh Pengaturan COM1x0 dan COM1x1 ..............................................41Tabel 2.11. Daftar Clock Pewaktu/Pencacah0..................................................................42Tabel 2.12. Simbol dan Nama Pin ....................................................................................45Tabel 2.13. Alamat Posisi Karakter ..................................................................................46Tabel 3.1 Konfigurasi Jumlah Kapasitor Terbobot Bank Kapasitor.................................61Tabel 4.1. Perbandingan Hasil Deteksi Arus dengan Alat Ukur Acuan (Digital

  Multimeter Sanwa PC510)................................................................................................80

Tabel 4.2. Tabel Perbandingan Hasil Deteksi Tegangan dengan Multimeter Digital

  Sanwa PC510 ....................................................................................................................82

Tabel 4.3. Data Perbandingan Antara Deteksi Daya Nyata pada Alat dengan Hasil

  Kali Hasil Pengukuran Tegangan dan Arus Dengan Alat Ukur Acuan............................84

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Deteksi Faktor Daya Berbagai Beban (Mode Non-Aktif).....86Tabel 4.5. Hasil Pengujian Faktor Daya Berbagai Beban (Mode Aktif) ..........................87

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Tabel 4.6. Perbandingan Hasil Deteksi Faktor Daya Mode Non-Aktif dengan Mode

  Aktif ..................................................................................................................................88

Tabel 4.6. Perbandingan Hasil Deteksi Faktor Daya Mode Non-Aktif dengan Mode

  Aktif ..................................................................................................................................88

Tabel 4.7. Perbandingan Hasil Deteksi Faktor Daya pada Alat dengan Alat Ukur Tang

  Ampere Metrix MX200 ....................................................................................................89

Tabel 4.8. Data Unjuk Kerja Pengendali Faktor Daya dengan Variasi Beban mode

  Non-Aktif..........................................................................................................................90

Tabel 4.9. Data Unjuk Kerja Pengendali Faktor Daya dengan Variasi Beban Mode

  Aktif ..................................................................................................................................91

Tabel 4.10. Data Unjuk Kerja Pengendali Faktor Daya dengan Variasi Beban Mode

  Aktif (Perubahan Informasi Daya)....................................................................................92

Tabel 4.11. Unjuk Kerja Pengendali Faktor Daya dengan Variasi Kondisi Beban..........93Tabel 4.12. Hasil Perhitungan Teoritis Perbaikan Faktor Daya Variasi Beban

  (non-aktif) .........................................................................................................................96

Tabel 4.13. Hasil Perhitungan Teoritis Perbaikan Faktor Daya Variasi Beban

  Mode-Aktif .......................................................................................................................97

Tabel 4.14. Hasil Perhitungan Teoritis Perbaikan Faktor Daya Variasi Beban

  Mode-aktif (Perubahan nilai faktor daya).........................................................................98

Tabel 4.15. Hasil Perbaikan Faktor Daya Teoritis dengan Pengubahan Kondisi

  Beban ................................................................................................................................99

Tabel 4.16. Data Perbandingan Antara Nilai Peningkatan Faktor Daya Hasil Pengujian dengan Hasil Perhitungan Terhadap Faktor Daya Awal..................................................100

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

DAFTAR LAMPIRAN

  Halaman

  1. Lampiran – A Gambar Rangkaian ............................................................................. L1

  2. Lampiran – B Program Mikrokontroler..................................................................... L5

  3. Lampiran – C Hasil Pengujian Alat .......................................................................... L13

  4. Lampiran – D Hasil Pengujian Transformator Arus................................................. L24

  5. Lampiran – E Pembuatan Trafo Arus ....................................................................... L27

  6. Lampiran – F Standar Kabel AWG .......................................................................... L29

  7. Lampiran – G Datasheet Mikrokontroler ................................................................. L31

  8. Lampiran – H Datasheet Penguat Operasional......................................................... L40

  9. Lampiran – I Datasheet ULN2003 ........................................................................... L43

  10. Lampiran – J Datasheet Optocoupler ....................................................................... L46

  11. Lampiran – K Datasheet Penampil LCD.................................................................. L51

  12. Lampiran – L Spesifikasi Multimeter Sanwa PC510 ............................................... L64

  13. Lampiran – M Spesifikasi Tang Ampere MX200 .................................................... L65

  14. Lampiran – N Free Capture V 1.01. ........................................................................ L66

  15. Lampiran – O Daftar Beban..................................................................................... L67

  PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI