Home > Documents > Prihantara S W 2204 100112 -...

Prihantara S W 2204 100112 -...

Date post: 17-Apr-2018
Category:
Author: phungdat
View: 217 times
Download: 1 times
Share this document with a friend
Embed Size (px)
of 29 /29
Prihantara S W 2204 100112 Jurusan Teknik Elektro Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Dosen Pembimbing : Ir. Harris Pirngadi, M.T., ID.
Transcript
  • Prihantara S W

    2204 100112

    Jurusan Teknik Elektro

    Institut Teknologi Sepuluh Nopember

    Surabaya

    Dosen Pembimbing :

    Ir. Harris Pirngadi, M.T., ID.

  • Pemakaian beban induktif misal: AC, Lampu TL, motor listrik yang tak bisa dihindari

    Menurunnya nilai Faktor daya(cosphi) akibat pemakaian beban induktif

    Faktor daya turun Kapasitas daya terpasang berkurang

  • Bagaimana membuat alat yang bisa memperbaiki nilai faktor daya secara otomatis?

    Bagaimana cara mengatur nilai beban kompensasi(kapasitor) terhadap perubahan beban induktif?

  • Percobaan alat ini dilakukan dengan beban 1 fasa

    Beban yang dipakai merupakan beban induktif misal: lampu TL

    Sebagai beban kompensasinya digunakan kapasitor

  • Mendapatkan suatu alat yang dapat memperbaiki nilai faktor daya secara otomatis

    Dengan adanya perbaikan faktor daya

    Kapasitas daya terpasang dapat dimanfaatkan dengan optimal

  • Pada listrik arus bolak-balik (AC) dikenal ada 3 jenis daya yaitu:

    Daya Aktif

    Daya Reaktif

    Daya Kompleks

  • Daya Aktif

    Daya yang dipakai oleh komponen pasif resistor yang merupakan daya yang terpakai atau terserap.

    Daya yang tercatat pada alat kWH meter.

    Rumus Daya Aktif(P)

  • Daya Reaktif

    Daya yang muncul diakibatkan oleh komponen pasif diluar resistor.

    Diperlukan untuk menimbulkan medan magnet pada suatu trafo, motor listrik, dan lain-lain.

    Rumus Daya Reaktif(Q)

  • Daya Kompleks

    Merupakan resultan dari daya aktif dan daya reaktif.

    Daya ini yang disupply oleh PLN.

    Rumus daya kompleks(S)

  • Faktor Daya(cosphi)

    Rasio dari daya aktif dan daya kompleks

    Rumus faktor daya(pf)

  • Perbaikan faktor daya(cosphi)

    S1 (VA)

    S2(VA)

    1 2P(Watt)

    QL

    QL-

    QC(V

    AR

    )Q

    C(V

    AR

    )

    Setelah ditambah kapasitor (2Cos 1).

    Segitiga daya sebelum dan sesudah pemasangan kapasitor kompensasi

  • Blok Diagram Sistem

    Detektor

    beda fase

    Rangkaian

    Mikrokontroler

    Display LCD

    Driver Beban

    Kompensasi (Kapasitor)

    Beban

    Kompensasi

    (Kapasitor)

    Sensor

    Arus

    Sensor

    TeganganAC to DC

    Converter

    LPF

    LPF

  • Rangkaian Sensor

    Berfungsi untuk mendeteksi sinyal AC dari arus dan tegangan

    Sensor Arus: menggunakan Trafo Arus

    Sensor Tegangan: menggunakan Trafo Tegangan

    1:1

    220 VAC

    1

    Load

    OUT

    0

    0

    220 VAC

    0

    5 VAC

    Sensor arus Sensor tegangan

  • Rangkaian Low Pass Filter

    Berfungsi untuk menmfilter sinyal AC dari sensor

    Frekuensi Cutoff 50 Hz

  • Rangkaian Detektor Beda Fasa Berfungsi untuk mendeteksi perbedaan fasa

    antara arus dan tegangan Perbedaan fasa yang terjadi merepresentasikan

    nilai faktor daya

  • AC to DC Converter Berfungsi untuk mengubah sinyal AC dari

    sensor menjadi sinyal DC

  • Rangkaian Mikrokontroler

    ATMega32

  • Rangkaian Driver beban kompensasi

    Berfungsi sebagai switching kapasitor

  • Perancangan perangkat lunak:

    Perancangan pada komputer:

    Proses pencarian bobot jaringan

    Perancangan pada mikrokontroler:

    Pengolahan data arus, tegangan, dan cosphi

    Proses fase feed forward

  • Perancangan perangkat lunak pada komputer

    Data yang dilatihkan

    No Beban

    Arus

    (Ampere

    )

    Cosphi Target Ket

    1 Lampu 1x18 W

    0.294 0.27 100000 4uF

    0.314 0.26 100000 4uF

    0.333 0.24 100000 4uF

    2 Lampu 2x18 W

    0.628 0.24 010000 8uF

    0.628 0.26 010000 8uF

    0.667 0.22 010000 8uF

    3 Lampu 1x38 W

    0.333 0.38 001000 6uF

    0.353 0.35 001000 6uF

    0.373 0.34 001000 6uF

    4 Lampu 2x38 W

    0.667 0.37 000100 10uF

    0.687 0.36 000100 10uF

    0.706 0.35 000100 10uF

    5

    Lampu 1x18

    W+ Lampu

    1x38 W

    0.687 0.31 000010 10uF

    0.647 0.34 000010 10uF

    0.647 0.33 000010 10uF

    6

    Lampu 2x18

    W+ Lampu

    2x38 W

    1.334 0.29 000001 16uF

    1.314 0.32 000001 16uF

    1.437 0.34 000001 16uF

    Konfigurasi jaringan yang digunakan

  • Flowchart Perancangan Perangkat Lunak pada Komputer

  • Flowchart Perancangan Perangkat Lunak pada mikrokontroler

    MULAI

    Hitung Keluaran lapis

    Tersembunyi

    n

    i

    ijijj VXVinZ1

    0_

    Hitung Fungsi Aktivasi

    )_(exp1

    1jinzj

    Z

    Hitung Keluaran lapis output

    p

    j

    jkjkk WZWinY1

    0_

    Hitung Fungsi Aktivasi

    )_(exp1

    1kinyk

    Y

    Proses Threshold

    thresholdx

    thresholdxxfy

    ,0

    ,1)(

    Baca data arus, tegangan

    Baca data timer, hitung cosphi

    Display LCD

    Normalisasi

  • Pada proses pengujian didapatkan error

    rata-rata sebesar 1.34%

    Cosphimeter

  • No Beban out1 out2 out3 out4 out5 out6

    1 Lampu 1x18

    W

    0.882 0 0 0.04 0.17 0

    0.825 0.02 0 0 0 0.12

    1 0 0 0.04 0 0.06

    2 Lampu 2x18

    W

    0 0.998 0 0.12 0 0

    0 1 0 0 0 0

    0 1 0.02 0 0.05 0

    3 Lampu 1x38

    W

    0 0 0.988 0 0 0

    0 0 1 0 0 0

    0.06 0 0.995 0 0 0

    4 Lampu 2x38

    W

    0 0.11 0 0.997 0 0

    0 0 0 1 0 0

    0 0 0 0.985 0.12 0

    5

    Lampu 1x18

    W+ Lampu

    1x38 W

    0 0 0 0 1 0

    0 0 0 0 1 0

    0.03 0 0 0 0.984 0

    6

    Lampu 2x18

    W+ Lampu

    2x38 W

    0 0.02 0 0 0 1

    0 0.13 0 0 0 1

    0 0.2 0 0 0 1

    Grafik nilai MSE terhadap jumlah epoch Pengujian data

    Pada proses pelatihan data didapatkan nilai (mean square error) MSE sebesar 5.589x10e-6 pada epoch ke 10x104.

  • Nilai masing-masing output pada jaringan setelah proses threshold sebesar 0.8

    No Beban out1 out2 out3 out4 out5 out6

    1 Lampu 1x18

    W

    1 0 0 0 0 0

    1 0 0 0 0 0

    1 0 0 0 0 0

    2 Lampu 2x18

    W

    0 1 0 0 0 0

    0 1 0 0 0 0

    0 1 0 0 0 0

    3 Lampu 1x38

    W

    0 0 1 0 0 0

    0 0 1 0 0 0

    0 0 1 0 0 0

    4 Lampu 2x38

    W

    0 0 0 1 0 0

    0 0 0 1 0 0

    0 0 0 1 0 0

    5

    Lampu 1x18

    W+ Lampu

    1x38 W

    0 0 0 0 1 0

    0 0 0 0 1 0

    0 0 0 0 1 0

    6

    Lampu 2x18

    W+ Lampu

    2x38 W

    0 0 0 0 0 1

    0 0 0 0 0 1

    0 0 0 0 0 1

  • Proses pengujian sistem secara keseluruhan

    No Beban Sebelum dipasang C Setelah dipasang C

    Arus(A) Cosphi Arus(A) Cosphi

    1 1xLampu 18W 0.333 0.24 0.118 0.85

    2 2xLampu18W 0.667 0.22 0.235 0.87

    3 1xLampu 38W 0.373 0.34 0.177 0.98

    4 2xLampu 38W 0.706 0.35 0.373 0.9

    5 1xLampu 18W+

    0.687 0.31 0.275 1 1xLampu 38W

    6

    2xLampu18W+

    1.437 0.34 0.628 0.86 2xLampu38W

  • Sensor arus dan tegangan dapat digunakan untuk mendeteksi pergeseran fase antara arus dan tegangan sebagai nilai faktor daya dengan error rata-rata sebesar 1.34%.

    Algoritma momentum backpropagation dapat digunakan untuk pengenalan pola untuk mengetahui berapa besar kapasitor yang dipasang parallel terhadap beban.

    Hasil proses pengujian algoritma momentum backpropagation yang dilakukan pada mikrokontroler ATMega32 memberikan hasil yang sesuai dengan target yang diharapkan.

    Perbaikan faktor daya yang terjadi setelah pemasangan kapasitor dari 0.22-0.35 menjadi 0.85-1.

  • Bayindir R, S Sagiroglu, I Colak. 2008. Power Factor Correction Technique based on artificial neural networks. Journal of Science Direct, 47(2006) 3204-3215.

    Zuhal. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Jakarta: PT Gramedia Utama. 1995

    Siemens. Electrical Installation Handbook, Vol. 1&2. Terrell, David L. OP AMPS Design, Application, and Troubleshooting, Second Edition.

    UK: Elsevier's Science & Technology Rights Department in Oxford. 1996. Jim Karki. Understanding Operational Amplifier Spesifications. Texas Instrument:

    USA. 1998. Franco, Sergio. Design With Operational Amplifiers and Analog Integrated Circuits,

    Third Edition. Mc Graw Hill: New York. 2002 . Datasheet ATMega 32. 2003. URL:http://www.atmel.com/ Barnell, Richard, Larry OCull and Sarah Cox, Embedded C Programming and the

    Atmel AVR, Delmar Learning, New York. Suyanto. Artificial Intellegent : Searching, Reasoning, Planning, dan Learning.

    Bandung: Informatika. 2007. Jong Jek Siang. Jaringan Syaraf Tiruan dan Pemrogramannya menggunakan Matlab.

    Yogyakarta: Andi. 2005.

    http://www.atmel.com/http://www.atmel.com/http://www.atmel.com/

Recommended