Top Banner
i PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF MENGGUNAKAN SEPUL SEPEDA MOTOR TUGAS AKHIR Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata 1 Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Diajukan oleh : RALYF SUNANDAR D 400 100 053 JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2015
18

PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

Jan 18, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

i

PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER

ENERGI ALTERNATIF MENGGUNAKAN SEPUL SEPEDA

MOTOR

TUGAS AKHIR

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Strata 1

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Diajukan oleh :

RALYF SUNANDAR

D 400 100 053

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2015

Page 2: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

ii

Page 3: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

iii

Page 4: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

iv

KATA PENGATAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kenikmatan,

hidayah serta taufiqnya sehingga sampai saat ini masih diberikan kesempatan

untuk beribadah kepadaNya dan telah menjadikanku manusia yang berakal dan

berguna dalam dunia ini. Sholawat serta salam untuk junjunganku, Nabiku

Muhammad S.A.W yang aku nantikan syafa’atnya.

Hanya karena Allah SWT akhirnya penulis bisa melewati kendala dan

tantangan dalam menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas

akhir ini disusun dan diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan

gelar Sarjana Teknik di jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah

Surakarta. Adapun judul tugas akhir yang penulis ajukan :

“PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER

ENERGI ALTERNATIF MENGGUNAKAN SEPUL SEPEDA

MOTOR”.

Selama penyusunan tugas akhir ini penulis mendapat dukungan, dan

saran serta bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan tulus ikhlas dan

kerendahan hati penulis mengucapkan rasa terima kasih sebesar – besarnya

kepada :

1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T. Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiayah Surakarta.

Page 5: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

v

2. Bapak Umar, S.T. M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiayah Surakarta.

3. Bapak Hasyim Asy’ari, S.T. M.T. dan Bapak Agus Supardi, S.T. M.T. selaku

Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada

penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak Abdul Basith, M.T. selaku Pembimbing Akademik yang telah banyak

membimbing selama menempuh studi di Teknik Elektro UMS.

5. Bapak Ir. Jatmiko, M.T. dan Bapak Aris Budiman, S.T. M.T. selaku penguji

Tugas Akhir.

6. Bapak dan Ibu dosen atas kesedianya membimbing dan memberikan

waktunya kepada penulis selama di Teknik Elektro.

7. Kedua orang tuaku tercinta dan seluruh keluarga besar terima kasih atas

semua kasih sayang, do’a, yang tiada hentinya dan tidak pernah surut

sehingga penulis bisa seperti saat ini.

8. Seluruh Staf Tata Usaha, Staf Akademik maupun non Akademik, yang telah

banyak membantu dan memberikan kemudahan kepada penulis selama

menempuh studi di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

9. Rekan-rekan seperjuangan Teknik Elektro 2010, rekan-rekan kerja di KMTE

dan temen-temen Elektro semuanya, semoga kekeluargaan ini tetap terjaga

hingga nanti.

10. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan

Tugas Akhir ini.

Page 6: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

vi

Page 7: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

vii

MOTTO

Selama kita masih punya tekad yang terpelihara dalam semangat, maka tiada kata terlambat

untuk memulai sebuah awal yang baru

Jika Allah sudah menjamin akan ada kemudahan dibalik kesulitan, maka alasan apa lagi

yang membuat kita tak mengawali semua aktivitas hidup dan kehidupan ini dengan bahagia?

Jangan berputus asa jika menghadapi kesulitan, karena setiap tetes air hujan yang jernih

berasal daripada awan yang gelap

Jangan malu terlihat miskin, malu lah ketika kita pura-pura kaya

Ana mangsane wong arep seneng iku susah dshisik, wong arep mulyo iku rekasa dhisik

Urip kui ojo semugeh, belajaro ngajeni marang liyan, ayem kui ora mung mergo bondo,

ananging mergo roso, kabeh kersane Allah

Page 8: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

viii

PERSEMBAHAN

Karya kecil ini kupersembahkan untuk yang tercinta dan terkasih :

1. Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayahNya yang tanpa batas kepada

umat islam sehingga penulis mampu menyelesaikan laporan tugas akhir.

2. Nabi Muhammad SAW yang telah membawa umat islam dari jaman

kebodohan menuju jaman yang penuh dengan ilmu pengetahuan dan

teknologi.

3. Bapak dan Ibuku tercinta. Kasih sayang, pengorbanan, dan doa yang penuh

keikhlasan hati membanting tulang, membersarkan dan mendidik tanpa

pamrih, yang selalu berharap anak-anaknya akan lebih baik dari mereka.

4. Kakak dan adek ku tercinta yang selalu memberi motivasi dan do’a untuk

mengerjakan skripsi.

5. Segenap keluarga tercinta yang dapat menjadi motivasi baik moral maupun

materi yang dapat membantu dalam proses belajar.

6. Segenap Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro ( KMTE ).

7. Teman-teman Teknik Elektro 2010 yang sudah sama-sama berjuang

menempuh pembelajaran dan mencampai puncak hingga wisuda.

8. Teman PP (Pergi pulang) sragen – pabelan yg bernyali besar mas Bejo

Faris, Ari Areeek, Hilda Rie’fai.

9. Teman-teman ku yang selalu membuat ku ceria mas Fajar, Jumanto,

Hanggahorrok, Novix, Muzmunk, Abdur Rozaq, Dedi Imam Agus Babe &

Agus Balap, Amri, Risma, Vektor, Doni, Feri, Indrianto, Joko Susilo &

Prasetyo, Zamil, Dikki, Nova, Arif budi, Teguh, Edi, Suryanto,Anta, Anton,

Didik, Sholeh, Ridho, Tivando, GalihR&GalihW dll.

Page 9: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

ix

DAFTAR KONTRIBUSI

Tugas Akhir ini berawal dari ketertarikan penulis terhadap Energi

alternatif terbarukan, khususnya pada sepeda statis menggunakan sepul sepeda

motor. Ide Tugas Akhir ini berasal dari keinginan penulis untuk memanfaatkan

sepul sepeda motor. Penulis mencari informasi tentang tugas akhir yang ada di

perpustakaan kampus, kakak angkatan dan internet. Setelah mendapatkan inspirasi

dan topik yang akan dituang ke dalam Tugas Akhir, penulis berkonsultasi dengan

Bapak Hasyim Asy’ari, S.T. M.T. Beliau menyarankan untuk mencari daya

keluaran yang mampu dihasilkan oleh sepul sepeda motor. Penelitian ini terbagi

menjadi dua, penulis membahas pemanfaatan sepul sepeda motor dengan 3 sepul

18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga

sepeda statis.

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi yang telah saya

buat yang sejauh ini saya ketahui bukan merupakan tiruan atau duplikasi dari

skripsi yang telah di publikasikan atau pernah di pakai untuk mendapat gelar

kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi

manapun, kecuali bagian sumber informasi yang saya cantumkan sebagaimana

mestinya.

Pengambilan data dilakukan beberapa kali untuk mendapatkan seluruh

data yang diperlukan dalam penelitian ini, hingga akhirnya seluruh data yang

diperlukan terkumpul. Kemudian penulis menganalisa data yang terkumpul. Hasil

pengujian dan analisa disusun dalam sebuah laporan Tugas Akhir.

Page 10: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

x

Page 11: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN .......................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN .......................................................................... iii

KATA PENGANTAR .................................................................................. iv

MOTTO........................................................................................................ vii

PERSEMBAHAN ......................................................................................... viii

DAFTAR KONTRIBUSI .............................................................................. ix

DAFTAR ISI ................................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiv

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xv

ABSTRAKSI ................................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................. 1

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

1.2 Perumusan Masalah ....................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah ............................................................................ 2

1.4 Tujuan Penelitian ........................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian ......................................................................... 3

1.6 Sistematika Penulisan..................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................... 5

2.1 Telaah Penelitian ............................................................................ 5

2.2 Landasan Teori .............................................................................. 6

Page 12: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

xii

2.2.1. Gaya Gerak Listrik Induksi .................................................... 6

2.2.2. Gejala Kemagnetan................................................................ 7

2.2.3. Membuat Magnet................................................................... 10

2.2.4. Medan Magnet ....................................................................... 11

2.2.5. Generator ............................................................................... 14

2.2.6. Macam-macam Generator ...................................................... 15

2.2.7. Sepul Sepeda Motor.................................................................. 17

2.2.8. Magnet Permanen...................................................................... 18

BAB III METODE PENELITIAN ................................................................ 20

3.1 Jadwal Penelitian ........................................................................... 20

3.2 Bahan Dan Peralatan ...................................................................... 21

3.2.1 Bahan Dan Peralatan Utama ................................................... 21

3.2.1.1 Bahan...................................................................................... 21

3.2.1.2 Peralatan Utama................................................................... 21

3.2.1.3 Peralatan Pendukung............................................................... 22

3.3 Metode yang digunakan ................................................................. 22

3.3.1 Studi Literatur ........................................................................ 22

3.3.2 Pengumpulan Data Motor ....................................................... 22

3.3.3 Perancangan Alat .................................................................... 23

3.3.4 Pembuatan Alat ...................................................................... 23

3.3.5 Pengujian Sistem .................................................................... 23

3.3.6 Analisa Data ........................................................................... 23

3.3.7 Pengambilan kesimpulan........................................................... 23

Page 13: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

xiii

3.4. Flowchart Penelitian ..................................................................... 24

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 25

4.1 Hasil Pengujian .............................................................................. 25

4.2 Pembahasan Data Pengujian ........................................................... 32

BAB V PENUTUP ....................................................................................... 41

5.1 Kesimpulan .................................................................................... 41

5.2 Saran .............................................................................................. 41

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 42

LAMPIRAN ................................................................................................. 43

Page 14: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Jadwal Pelaksanaan Penelitian .......................................................... 20

Tabel 4.1. Hasil pengujian pertama menggunakan sepul 18 kutub ...................... 25

Tabel 4.2. Hasil pengujian kedua sepul 12 kutub ............................................... 26

Tabel 4.3. Hasil pengujian ketiga sepul 8 kutub................................................. 26

Tabel 4.4. Hasil pengujian keempat mempararelkan antara sepul 8 kutub,12 kutub,

dan sepul 18 kutub ............................................................................. 27

Tabel 4.5 Hasil pengukuran daya DC sepul 8 kutub,12 kutub, dan

sepul 18 kutub ..................................................................................... 37

Tabel 4.5 Hasil pengukuran daya AC sepul 8 kutub,12 kutub, dan

sepul 18 kutub. ................................................................................... 38

Page 15: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Kutub Magnet ................................................................................... 9

Gambar 2. Arah Arus ......................................................................................... 12

Gambar 3. Gaya Lorentz. ................................................................................... 13

Gambar 4. Sepul Sepeda Motor .......................................................................... 18

Gambar 5. Sepul dan Magnet Permanen ............................................................. 19

Gambar 6. Flowchart Alur Penelitian ................................................................. 24

Gambar 4.1. Diagram tegangan DC dan tegangan AC terhadap beban sepul ...... 28

Gambar 4.2. Diagram arus DC dan arus AC terhadap beban sepul 18 kutub ....... 28

Gambar 4.3. Diagram tegangan DC dan tegangan AC terhadap beban sepul

12 kutub............................................................................................. 29

Gambar 4.4. Diagram arus DC dan arus AC terhadap beban sepul 12 kutub ....... 29

Gambar 4.5. Diagram tegangan DC dan tegangan AC terhadap beban

sepul 8 kutub ............................................................................... 30

Gambar 4.6. Diagram arus DC dan arus AC terhadap beban pada

sepul 8 kutub.................................................................................. 30

Gambar 4.7. Diagram tegangan DC dan tegangan AC terhadap beban pad sepul 8

kutub,12 kutub,18 kutub............................................................. .......................... 31

Gambar 4.8. Diagram arus DC dan arus AC terhadap beban pada sepul 8 kutub,12

kutub,18 kutub ............................................................................ 31

Gambar 4.9. Diagram perhitungan daya DC terhadap beban pada jenis sepul ..... 34

Gambar 4.10. Diagram batang perhitungan daya AC terhadap beban pada jenis

sepul ........................................................................................... 35

Page 16: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Gambar 1.AlatPembangkitListrikSepedaStatis ................................................... 46

Gambar 2.Sepul 8 KutubdanSepul 12 Kutub ...................................................... 47

Gambar 3.Sepul 18 Kutub .................................................................................. 47

Gambar 4.Power Inverter AC 220 volt 1200 watt. .............................................. 48

Gambar 5.Regulator. .......................................................................................... 48

Page 17: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

xvii

Page 18: PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI …eprints.ums.ac.id/39777/2/Halaman Depan.pdf · 18 kutub, 12 kutub dan 8 kutub sebagai generator pada pembangkit listrik tenaga sepeda

xviii

ABSTRAKSI

Listrik merupakan salah satu kebutuhan primer untuk kehidupan manusia sehingga diperlukan suatu pembangkit tenaga listrik. Pembuatan pembangkit listrik tenaga kayuhan sepeda statis ini bertujuan untuk mengetahui daya keluaran yang mampu dihasilkan oleh sepul sepeda motor.

Desain pada sepeda statis menggunakan sepul sepeda motor sebanyak 3 buah. Sepul yaitu penghasil sumber tegangan AC (bolak-balik) pada sepeda motor digunakan untuk pengisian accu. sepul yang digunakan yaitu dengan sepul 18 belitan diameter kabel 0.7mm, sepul 12 belitan diameter kabel 0.8mm dan sepul 8 belitan diameter kabel 1mm. Selain itu juga menggunakan dudukan sepul sebanyak 3 buah. Pada desain sepul sebagai energi alternatif digunakan sepeda statis untuk penggerak utama yang kemudian dihubungkan pada puli yang satu poros dengan 3 sepul. Perbandingan diameter antara puli dengan sepeda statis adalah 1 : 15, artinya satu kali putaran pada sepeda statis sama dengan 15 kali putaran pada sepul. Kecepatan putar sepul ditentukan oleh kecepatan kayuhan sepeda. Pada rancangan alat ini digunakan sebuah inverter 1200 watt untuk mengubah tegangan DC menjadi tegangan AC.

Daya yang dihasilkan sepul dengan penggerak kayuhan sepeda statis dan kecepatan putar sepul rata-rata 1000 rpm. Daya DC yang dapat dihasilkan ketika 3 sepul dipararel daya minimal adalah 11.9 watt dan maksimalnya adalah 14.6 watt, sedangkan daya AC yang dapat dihasilkan ketika 3 sepul dipararel daya minimal adalah 10,7 VA dan maksimalnya adalah 37.8 VA.

Kata kunci : Sepul, Pembangkit Listrik, Sepeda Statis