📚 Eksplorasi & Komparasi Topik Dokumen
Pencarian topik
Hasil Dokumen
Ditemukan: 7 dokumenDESAIN DAN IMPLEMENTASI SISTEM KONTROL GENERATOR DAN ANALISIS SINKRONISASI UNTUK GENERATOR MESIN PEMBAKARAN INTERNAL
Tugas akhir ini membahas perancangan dan implementasi sistem sinkronisasi generator untuk mengendalikan bukaan katup throttle secara otomatis sehingga keluaran generator dapat mencapai tegangan 220 V dan frekuensi 50 Hz serta memenuhi persyaratan sinkronisasi dengan sumber listrik lain sesuai standar PLN dan ISO 8528. Sistem dirancang untuk mengukur parameter kelistrikan yang meliputi tegangan, frekuensi, dan beda fasa sebagai umpan balik dalam pengendalian generator. Berdasarkan hasil pengukuran tersebut, sistem menyesuaikan bukaan throttle untuk mempertahankan frekuensi pada nilai acuan maupun menyesuaikan beda fasa terhadap sumber listrik lain. Selain itu, sistem juga mengendalikan solid state relay (SSR) dan kontaktor sebagai mekanisme perpindahan sumber daya. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem pengukuran memiliki galat sebesar 1,23% untuk tegangan dan 0,16% untuk frekuensi. Sistem berhasil menghasilkan keluaran generator sebesar 220 V dan 50 Hz. Namun, pada steady-state, pengendalian frekuensi masih memiliki deviasi sekitar ±1 Hz sehingga sinkronisasi dengan sumber listrik lain belum dapat dilakukan secara andal. Fluktuasi frekuensi tersebut menyebabkan beda fasa terus berubah dan menghasilkan nilai simpangan baku tegangan, frekuensi, dan beda fasa yang masih relatif tinggi. Pada pengujian dengan beban 600 W, sistem memerlukan waktu sekitar 29 detik untuk mengembalikan frekuensi ke 50 Hz. Dari sisi proteksi, sistem telah mengimplementasikan proteksi overcurrent, overvoltage, dan overfrequency, sedangkan proteksi reverse power belum diterapkan karena sinkronisasi belum dapat direalisasikan secara stabil. Oleh karena itu, implementasi sistem pada penelitian ini difokuskan pada fungsi auto backup.
PENGEMBANGAN KENDALI ARUS UNTUK SIMULATOR HAPTIK SATU DERAJAT KEBEBASAN BERBASIS MOTOR BERGIGI DALAM SIMULASI PENGGURDIAN TULANG
Pelatihan operasi bedah pedicle screw insertion yang konvensional memiliki kendala keterbatasan dan biaya penggunaan kadaver. Simulator haptik menawarkan solusi pelatihan yang lebih mudah diakses. Namun, aktuator direct-drive yang mampu memberi gaya yang besar memiliki harga yang relatif mahal. Secara umum, penelitian ini bertujuan mengembangkan simulator haptik dengan satu derajat kebebasan dengan menggunakan motor DC bergigi sebagai aktuator. Tujuan spesifik dari penelitian ini adalah mengembangkan model dinamik simulator haptik, mengembangkan kendali arus yang lebih cepat dari respons manusia, dan mampu mengukur torsi interaksi dengan pengguna. Metode penelitian yang digunakan meliputi pembuatan setup eksperimental, identifikasi parameter motor, serta perancangan dan pengujian sistem kendali. Parameter motor diidentifikasi melalui pengukuran langsung dan pengujian tanpa beban. Pengukuran langsung memberikan nilai resistansi dan induktansi. Pengujian tanpa beban memberikan data yang mendukung penentuan konstanta torsi, konstanta back-EMF, parameter gesekan, dan inersia. Selanjutnya, dirancang sebuah sistem kendali arus berbasis Proportional-Integral (PI) yang dengan umpan balik yang dilengkapi filter komplementer untuk mengatasi noise pengukuran. Pengujian kendali arus dilakukan dalam kondisi poros motor terkunci (locked rotor) untuk mengisolasi komponen elektrikal dari efek dinamis komponen mekanikal. Hasil dari penelitian ini adalah model dinamik yang mampu memprediksi respons dinamik dari simulator dengan kesalahan sampai 4,7% untuk perubahan mendadak. Selain itu, hasil penelitian ini juga berhasil mencapai kendali arus yang cepat, dengan settling time 0,13 detik, lebih cepat daripada waktu respons manusia terhadap stimulus sentuhan. Namun, sistem akuisisi torsi memiliki histerisis lebih dari 60%. Histerisis pada pengukuran torsi menunjukkan bahwa kekakuan struktur pada desain perangkat keras simulator haptik merupakan faktor yang penting dan perlu dikembangkan lebih lanjut.
STRATEGI PENGELOLAAN LIMBAH PCBS DALAMMINYAK TRAFO UNTUK MENGURANGI KONTAMINASI SILANG PADA SISTEM DISTRIBUSI LISTRIK
Polychlorinated Biphenyls (PCBs) merupakan polutan organik persisten yang digunakan dalam minyak trafo karena sifat isolasi dan stabilitas termalnya. Namun, PCBs berbahaya bagi lingkungan dan kesehatan manusia karena bersifat bioakumulatif dan sulit terurai. Pengelolaan PCBs yang tidak tepat dapat menyebabkan kontaminasi silang, terutama dalam sistem distribusi listrik. Oleh karena itu, penelitian ini menganalisis strategi pengelolaan PCBs untuk mengurangi risiko kontaminasi silang. Penelitian ini menggunakan metode studi pustaka, pengujian laboratorium, dan analisis kebijakan. Beberapa strategi mitigasi yang dikaji meliputi pemisahan peralatan pemeliharaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemeliharaan dengan peralatan yang sama meningkatkan risiko kontaminasi silang, sedangkan pemisahan peralatan dan lokasi pemeliharaan dapat menurunkan risiko tersebut secara signifikan. Analisis regulasi menunjukkan bahwa implementasi kebijakan penghapusan PCBs di Indonesia masih menghadapi tantangan, terutama dalam aspek pemantauan dan pengelolaan infrastruktur. Oleh karena itu, diperlukan strategi mitigasi yang lebih efektif serta kepatuhan terhadap regulasi lingkungan seperti Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan No. 29/2020 dan Peraturan Pemerintah No. 22/2021. Hasil penelitian ini berkontribusi pada pengembangan strategi pengelolaan limbah PCBs yang lebih komprehensif dalam sistem distribusi listrik. Rekomendasi yang diberikan dapat digunakan sebagai acuan dalam perencanaan kebijakan pengelolaan PCBs di Indonesia guna mendukung eliminasi PCBs secara bertahap.
STUDI KINERJA PULSATING HEAT PIPE UNTUK APLIKASI PENDINGINAN PASIF PADA PANEL SURYA
Meningkatnya temperatur pada PV akan menurunkan efisiensinya sehingga membutuhkan pendingin. Pulsating Heat Pipe (PHP) merupakan perangkat untuk mentransfer panas secara efisien tanpa menggunakan energi tambahan. PHP dengan struktur sederhana, respons cepat, dan kinerja perpindahan panas yang sangat baik memainkan peran penting dalam bidang manajemen termal. Dalam penelitian ini, PHP single-loop diuji menggunakan fluida kerja metanol dan etanol dengan filling ratio 35%, 45% dan 55% serta tekanan awal 30 kPa, 50 kPa dan 100 kPa. Pengujian dilakukan pada rentang daya masukan 20 W-80 W. Faktor-faktor yang memengaruhi kinerja perpindahan panas diteliti secara eksperimen skala laboratorium. Hasil penelitian menunjukkan bahwa PHP dengan fluida kerja metanol memiliki karakteristik start up dan kinerja perpindahan panas yang lebih baik dibandingkan etanol. Filling ratio 35% memberikan karakteristik start up yang baik sedangkan resistansi termal terendah terdapat pada nilai 45%. Pengaturan tekanan awal sebelum operasi pada PHP dapat mempercepat start up dan meningkatkan kinerja transfer panas dengan menurunkan titik didih fluida kerja. Analisa tekanan saat PHP beroperasi menunjukkan keterkaitannya dengan gerakan osilasi di dalam PHP. Pada daya masukan 20 W dengan tekanan 100 kPa dan 50 kPa, gerakan osilasi tidak terdeteksi sehingga resistansi termal meningkat. Peningkatan daya masukan mempercepat start up dan menurunkan resistansi termal. Hasil terbaik diperoleh pada daya masukan 80 W dengan filling ratio 45% dan tekanan awal 30 kPa, dengan resistansi termal terendah.
SIMULASI NUMERIK DAN ANALISIS KONDISI PENDINGINAN IKAN PADA AIR BLAST FREEZER
Ikan tuna sudah diakui secara luas sebagai produk makanan laut yang populer. Dalam menjaga kualitas ikan, pembekuan merupakan proses yang paling umum digunakan. Lebih dari 50% hasil tangkapan langsung dari seluruh dunia diperdagangkan dalam bentuk ikan tuna beku. Di Indonesia sendiri, lebih dari satu juta ton produksi ikan tuna tidak dalam bentuk ikan beku sehingga rentan mengalami kerusakan dan mengurangi kualitas gizi jika tidak segera diolah. Proses pembekuan menghasilkan kristal es yang memainkan peranan penting dalam menghambat kerusakan dan meningkatkan umur simpan. Pembentukan kristal es ini dipengaruhi oleh laju pembekuan produk, semakin tinggi laju pembekuan, semakin baik. Untuk menghasilkan laju pembekuan yang tinggi, ikan umumnya dibekukan dalam air blast freezer. Penelitian sebelumnya telah mengkaji faktorfaktor yang memengaruhi laju pembekuan ikan tuna dalam air blast freezer, diantaranya temperatur dan laju alir udara. Namun demikian, faktor penempatan serta pengaruh faktor-faktor tersebut terhadap kualitas ikan tuna tidak dibahas. Hingga saat ini belum ada standar khusus terkait kondisi pembekuan ikan tuna dalam air blast freezer untuk menjaga kualitas ikan tuna. Oleh karena itu, penelitian ini akan berfokus pada simulasi numerik untuk menganalisis pengaruh kondisi pembekuan (bentuk, temperatur, arah dan laju alir udara, serta penempatan ikan) dalam air blast freezer terhadap laju pembekuan, konsumsi daya selama pembekuan, serta hubungannya dengan kualitas pembekuan. Temperatur divariasikan antara -25 °C, -35 °C, -50 °C, dan -60 °C. Laju alir udara divariasikan antara 1 m/s, 3 m/s, dan 6 m/s, sementara arahnya divariasikan memanjang/sejajar (arah X) dan melintang (arah Z) ikan. Simulasi numerik dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak Ansys Fluent dan pemodelan geometri ikan menggunakan perangkat lunak Solidworks. Selain itu, dilakukan juga eksperimen untuk melihat hubungan antara laju pembekuan dengan kualitas ikan menggunakan metode liquid nitrogen freezing. Kualitas ikan diobservasi dengan melihat struktur sel ikan menggunakan mikroskop cahaya. Penelitian ini divalidasi dengan membandingkan hasil simulasi numerik dengan eksperimen, serta membandingkannya dengan model dari beberapa penelitian sebelumnya yang membahas air blast freezer. Berdasarkan hasil simulasi numerik, waktu dan laju pembekuan ikan tuna utuh lebih lambat dari potongan fillet, sementara konsumsi daya pembekuannya berbanding terbalik dengan laju pembekuan. Waktu dan laju pembekuan dengan arah alir udara melintang (arah Z) secara umum lebih cepat dari arah memanjang (arah X) dalam semua kasus, sementara konsumsi daya pembekuannya berbanding terbalik dengan laju pembekuan. Kenaikan temperatur dalam air blast freezer memperlambat waktu dan laju pembekuan, namun mengurangi konsumsi daya pembekuan. Sebaliknya, kenaikan laju alir udara dalam air blast freezer mempercepat waktu dan laju pembekuan, namun terdapat penambahan konsumsi daya pembekuan. Dalam kasus kelompok, saat posisi ikan lebih jauh dari inlet aliran udara, waktu dan laju pembekuan umumnya meningkat, namun perubahan waktu pembekuan dari setiap posisi menurun menuju nilai tertentu. Kondisi pembekuan yang aman (> 0,1°C/min) terdapat pada kondisi laju alir udara 6 m/s dengan temperatur di bawah -50 °C, sementara kondisi pembekuan yang diperbolehkan (0,044 - 0,1 °C/min) terdapat pada kondisi laju alir udara 6 m/s dengan temperatur di bawah -35 °C atau laju alir udara 3 m/s dengan temperatur - 60 °C. Berdasarkan hasil eksperimen, laju pembekuan cepat (0.182 °C/min) memiliki kemungkinan kerusakan sel lebih kecil dibandingkan laju pembekuan lambat (0.071 °C/min).
PENGARUH ARAH MEDAN ELEKTROSTATIK TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN PADI (ORYZA SATIVA L.) PADA FASE VEGETATIF.
Medan elektrostatik (E) memiliki kemungkinan efek biologis akibat dari redistribusi ion dan arus lemah pada sistem biologi yang diinduksinya (dalam jurnal review Cifra, M., Fields, J.Z., Farhadi, A., 2011). Pertumbuhan tanaman Padi pada fase vegetatif telah dilakukan dengan dan tanpa paparan E dan dengan berbagai arah E. Variasi arah yang digunakan antara lain adalah arah (tegak lurus dengan arah pertumbuhan batang), (searah dengan arah pertumbuhan batang), , , dan arah . Penelitian ini difokuskan pada panjang batang, panjang akar, dan massa basah tanaman. Jumlah benih di setiap kotak plastik dikondisikan. Tanaman Padi diberi paparan medan elektrostatik selama 2 hari (46 jam) pada awal pertumbuhannya dan selanjutnya disimpan di tempat terbuka. Perubahan pertumbuhan tanaman telah diamati setiap hari selama 10 hari. Pertumbuhan dianalisis menggunakan uji hipotesis dua rata-rata populasi. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pertumbuhan tanaman padi dengan E arah memiliki pengaruh positif terhadap pertambahan panjang batang dan pertambahan massa basah tanaman; E arah + memiliki pengaruh positif terhadap pertambahan panjang batang dan pertambahan massa basah tanaman; E arah dan E arah memiliki pengaruh positif terhadap pertambahan massa basah tanaman; dan E arah memiliki pengaruh positif terhadap pertambahan panjang batang tanaman. Adapun pengaruh positif arah E terhadap pertambahan massa diurutkan dari yang terbesar adalah arah , , , dan ; pengaruh positif arah E terhadap pertambahan panjang akar hanya dijumpai pada arah medan +x; dan pengaruh positif arah E terhadap pertambahan massa diurutkan dari yang terbesar adalah arah , , dan .
OPTIMASI KENDALI PID BERBASIS GENETIC ALGORITHM UNTUK PENINGKATAN KINERJA SISTEM KENDALI KECEPATAN PUTAR MOTOR INDUKSI TIGA FASA
FTMD ITB dan PT INKA sedang mengembangkan roller-rig simulator kendaraan rel untuk keperluan pengembangan teknologi kereta. Alat tersebut membutuhkan sistem penggerak rotasi yang tak hanya andal dan presisi, tetapi juga murah. Terdapat beberapa pilihan sistem penggerak, antara lain motor AC servo dan motor AC induksi. Motor AC servo bersifat mahal, dan membutuhkan kontroler khusus yang juga berharga mahal. Sementara itu, motor AC induksi merupakan jenis motor yang bersifat andal dan relatif murah, namun tidak akurat. Agar memiliki akurasi kecepatan yang baik, motor AC induksi perlu dioperasikan dengan menggunakan strategi kendali jerat tertutup. Secara umum, terdapat dua jenis strategi kendali yang dapat dipilih, yaitu strategi vektor dan strategi skalar. Strategi vektor menawarkan akurasi kendali yang tinggi, namun mensyaratkan banyak sensor dan pemrograman yang rumit. Di sisi lain, strategi skalar bersifat mudah, murah, dan sederhana karena hanya membutuhkan satu buah sensor kecepatan. Sayangnya, strategi skalar menghasilkan akurasi yang relatif rendah. Oleh karena itu, dalam penelitian ini dikembangkan strategi kendali skalar dengan menggunakan bantuan GA agar diperoleh sistem kendali kecepatan motor AC induksi yang bersifat andal, murah, dan akurat. Penelitian ini mencakup pemodelan sistem, validasi model, optimasi sistem kendali dengan menggunakan bantuan komputer, dan uji kinerja sistem secara eksperimental. Model dibuat dengan tujuan agar proses optimasi dapat dilakukan secara mudah dan murah melalui simulasi di dalam komputer. Model ini validasi dengan memanfaatkan data eksperimental yang telah dihasilkan dari penelitian sebelumnya. Optimasi sistem kendali memanfaatkan GA agar diperoleh konstanta PID yang optimal. Konstanta ini kemudian diujikan secara simulasi untuk mendapatkan prediksi respons kecepatan sistem. Prediksi ini kemudian diverifikasi dengan respons kecepatan yang diperoleh dari eksperimen. Pada penelitian ini telah berhasil dibuat model sistem secara keseluruhan. Saat disimulasikan di dalam komputer, model ini menunjukkan respons kecepatan yang sesuai dengan data dari hasil penelitian sebelumnya. Hal ini mengindikasikan bahwa model telah valid. Model ini kemudian dioptimasi melalui sebuah simulasi komputer dengan menggunakan metode GA. Proses optimasi ini menghasilkan konstanta PID yang optimal. Konstanta ini kemudian diuji dalam sistem jerat tertutup, baik secara numerik maupun eksperimen. Sistem jerat tertutup dengan metode GA menunjukkan peningkatan akurasi kecepatan secara signifikan. Apabila dibandingkan dengan metode jerat tertutup klasik seperti ZN dan CC, metode GA mampu menghasilkan kinerja kendali yang lebih baik. Hal ini ditandai dengan nilai overshoot yang lebih rendah dan settling time yang lebih pendek.