PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SWING KIDS(AYUNAN ANAK) … filePEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SWING KIDS(AYUNAN ANAK) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF TUGAS AKHIR ... menyelesaikan dan menyusun

i

PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SWING KIDS(AYUNAN

ANAK) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat-syarat Untuk

Mencapai Gelar Sarjana Teknik Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Diajukan oleh:

Kuncara Yudha Utama

D400090028

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2014

ii

iii

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan hidayah dan inayah-

NYA, sehingga sampai detik ini masih diberi kesempatan untuk menjalankan

perintah-NYA dan menjauhi larangan-NYA. Sholawat serta salam bagi Nabi

Muhammad SAW beserta, keluarga, sahabat dan pengikutnya yang selalu ditunggu

dan dinanti syafa’atnya dihari akhir nanti, amin.. yaa robbal allamin.

Alhamdulillah hanya pada-MU ya Allah, dengan hidayah-MU penulis dapat

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 yang

penulis ajukan adalah :”PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA SWING KIDS

(AYUNAN ANAK) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF”.

Penyusunan tugas akhir ini penulis mendapatkan dukungan dan saran dari berbagai

pihak, guna mendapatkan hasil yang lebih baik.Penulis mengucapkan terima kasih

yang sebesar- besarnya kepada :

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

Muhammadiayah Surakarta.

2. Bapak Umar, S.T, MT.selaku Ketua Program Studi Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.

v

3. Bapak Hasyim Asy’ari, ST.MT.selaku Pembimbing I yang telah memberikan

bimbingan, dukungan, dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat

menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Bapak ArisBudiman, ST. MT. selaku Pembimbing II yang jugatelah

memberikan bimbingan, dukungan, dan pengarahan kepada penulis sehingga

dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

5. Bapak Hasyim Asy’ari, MT. BapakUmar,ST.MT,dan Bapak Aris Budiman

ST. MT, selaku penguji Tugas Akhir.

6. Bapak Aris Budiman ST.MTselaku Pembimbing Akademik yang telah

banyak membimbing selama menempuh studi di Teknik Elektro UMS.

7. Segenap dosen dan karyawan Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

8. Ayahanda dan Ibunda tercinta “atas do’a, kasih sayang, dukungan, dan materi

yang senantiasa tercurah untuk Ananda dan suport yang besar untuk

kehidupan dan keberhasilan Ananda“.

9. Kakak-adikku tersayang ”terimah kasih atas dukungan, nasehat dan

kebersamaanya”.

10. Keluarga Besar Kost Mba Susie “ Harivan, Elit, sigit, Lutfi, Hendi, Reza,

Arika “terima kasih semuanya atas dukungan dan semangat.

11. Teman-teman Teknik Elektro 2009 : (Ari K, Fendi, Iqbal, Munadi, Ari

P,Rizky, Adim, Tulus) dan teman-temanku yang tidak dapat disebut satu

persatu (semoga suatu hari nanti kita dapat bertemu lagi).

vi

vii

MOTTO

"Live good, honorable life. Then when you get older and think back,

you'll be able to enjoy it a second time. – Hiduplah dengan baik dan

penuh arti. Supaya kelak di saat Anda tua dan mengingatnya kembali,

Anda akan menikmatinya kembali selama beberapa saat."

(Dalai Lama)

Berjuang dan selalu bersabar (jangan pernah menyerah) adalah kunci

keberhasilan

(Penulis)

“The future is not about tomorrow, the future is about what you are

doing today.-Hari esok Anda ditentukan oleh semua yang Anda lakukan

hari ini. Hari ini adalah persiapan untuk hari esok.”

(Penulis)

…Hanyalah orang sabar yang akan menerima pahalanya tanpa batas!

(Q.S. 39 Az-Zumar : 10)

Bahwa tiada yang orang dapatkan, kecuali yang ia usahakan

(Q.S. An Najm : 39)

viii

P.E.R.S.E.M.B.A.H.A.N

Allah Azzawa Jalla yang senantiasa melimpahkan nikmat-nikmatnya kepadaku,

bersama Sang Uswatun Khasanah, Rasulullah SAW.

Pemilik Cinta Yang Sejati

“Ayahanda” dan ”Ibunda” yang selalu memberikan “segalanya“untuk kehidupan

dan keberhasilan anak-anaknya

Keluarga Besar

Di Purwodadi dan Surakarta

Kotaku Tercinta

Purwodadi (Jawa Tengah)

Sahabat-Sahabatku Seperjuangan, Sigit, Lutfi, Evan, Elit, Fandi, Hendi, Ari K.

Sahabat-Sahabatku Di Kota Purwodadi dan Kota Solo

Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro (KMTE)

Seluruh Teman-Temanku

ix

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................. ii

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................ iii

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

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

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

DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii

DAFTAR KONTRIBUSI....................................................................................... xiii

ABSTRAKSI ......................................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN

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

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

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

x

2.2.1. Hukum Newton .......................................................................... 6

2.2.2. Desain Swing Kids ..................................................................... 8

2.2.4. Gearbox ...................................................................................... 9

2.2.5. Flywheel ..................................................................................... 9

2.2.6. Generator DC ............................................................................. 12

2.2.7. Inverter ....................................................................................... 17

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat ......................................................................... 23

3.2. Bahan dan Peralatan Pendukung .................................................... 24

3.3. Alur Penelitian ............................................................................... 26

3.4. Flowchart Penelitian....................................................................... 30

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Penelitian .............................................................................. 31

4.2. Analisa Data ................................................................................... 32

BAB VPENUTUP

5.1. Kesimpulan ..................................................................................... 35

5.2. Saran .............................................................................................. 35

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 37

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1.Hukum Newton ................................................................................... 8

Gambar 2.2. Bentuk Swing Kids ............................................................................ 9

Gambar 2.3.Bentuk Gearbox ................................................................................. 9

Gambar 2.4.Benttuk Flywheel................................................................................ 10

Gambar 2.5. Analisa Flywheel ............................................................................... 11

Gambar 2.6. Penyearahan pada dioda .................................................................... 14

Gambar2.7. Karakteristik dioda ............................................................................. 15

Gambar 2.8. Dioda penyearah gelombang penuh .................................................. 15

Gambar 2.9S Kemarangkaian inverter ................................................................... 17

Gambar 2.10.Prinsip kerja Inverter ........................................................................ 18

Gambar 2.11. Inverter setengah gelombang .......................................................... 18

Gambar 2.12. Inverter gelombang penuh .............................................................. 19

Gambar 2.13. KonstruksiTrasnformator ................................................................ 21

Gambar 3.1. Perencanaansistem ............................................................................ 26

Gambar 3.2. Desain Swing kids.............................................................................. 27

Gambar 3.3. Bentuk rangka mesin ......................................................................... 27

Gambar 3.4. Flowchart penelitian ......................................................................... 30

Gambar 4.1. Grafik hubungan kecepatan putar (RPM) dengan tegangan, Arus dan

Daya pada saat Generator DC dibebani lampu Led .......................... 32

Gambar 4.2.Grafik hubungan kecepatan putar (RPM) dengan Lumen Lampu Led. 34

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1.Jadwal penelitian dan pembuatan laporan ............................................. 23

Tabel 3.2.Spesifikasi dari Generator DC ............................................................... 25

Tabel 4.1.Pengukuran pada saat Generator DC dibebani lampu Led .................... 31

xiii

DAFTAR KONTRIBUSI

Tugas Akhir ini terwujud setelah mendapatkan inspirasi dan topik yang akan

dituang ke dalam Tugas Akhir, penulis berkonsultasi dengan Bapak Hasyim Asy’ari

S.T, M.T,. Beliau menawarkan untuk membuat energi alternatif terbarukan,

khususnya energi tersebut mempunyai peran yang sangat penting dalam memenuhi

kebutuhan energi listrik.

Setelah berkonsultasi dengan Bapak Hasyim Asyi’ari, S.T, M.T mengenai

judul Tugas Akhir dan beliau bersedia untuk membimbing penulis dalam menyusun

laporan Tugas Akhir ini. Beliau juga menyarankan untuk dosen pembimbing II Tugas

Akhir ini adalah Bapak Aris Budiman ST. M.T. Setelah seminar Proposal Tugas

Akhir ada beberapa saran dan masukkan dari dosen penguji demi perbaikkan Tugas

Akhir ini.

Pembuatan alat ini dilakukan di Bengkel Las om Agus, Ngemplak,

Surakarta, penulis mencari alat dan bahan yang sesuai dengan rancangan. Setelah alat

dan bahan terkumpul kemudian melakukan perancangan kerangka Swing Kids dan

kerangka mesin. Dalam perancangan dan perakitan penulis melakukan beberapa kali

eksperimen / percobaan untuk mendapatkan hasil yang maksimal dan alat bias

dilakukan pengujian.

Setelah alat berhasil diuji di Bengkel Las om Agus, Ngemplak, Surakarta

kemudian mencatat hasil data keluaran dari alat tersebut untuk analisa dalam Tugas

akhir ini.

xiv

xv

ABSTRAKSI

Penggunaan energi listrik semakin meningkat, sedangkan pasokan

energi listrik dituntut untuk memenuhi kebutuhan energi listrik tersebut.

Pembuatan pembangkit listrik tenaga Swing Kids merupakan salah satu alat

yang bisa dimanfaatkan sebagai energi listrik alternatif.

Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat Swing Kids sebagai

penghasil energy listrik dan mengetahui karakteristik keluaran arus dan

tegangan yang dihasilkan.

Metode penelitian ini dilakukan dengan pembuatan Swing kids

menggunakan besi balok dengan ketebalan 2 milimeter. Pembangkit Listrik

Tenaga Swing Kids ini didesainsedemikian rupa agar dapat memutarkan

flywheel secara maksimal, karena tarikan pada Swing Kids digunakan

sebagai penggerak awal. Sistem pembangkit ini memanfaatkan Generator DC

sebaga ipembangkit listrik, kemudian diubah dengan memakai inverter untuk

mendapatkan keluaran AC.

Hasil dari pengujian tegangan dan arus yang dihasilkan tergantung

pada kecepatan putar flywheel untuk menggerakkan generator DC. Pada

kondisi 700 RPM dapat menghasilkan tegangan 10.8V dan arus 1.62 A. Pada

system pembangkit ini mampu dibebani lampu LED 20 watt.

Kata kunci: Swing Kids, flywheel, Generator DC