PEMBUATAN INJECTOR TESTING RIG BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

Master Theses from JBPTITBPP / 2009-03-02 09:42:56
Oleh : CHRISTIAN ARTHUR SILALAHI (NIM 23105011), Central Library Institute Technology Bandung
Dibuat : 2007, dengan 7 file

Motor bensin merupakan mesin yang melakukan konversi energi yang terkandung dalam bahan bakar menjadi energi mekanik. Proses ini diawali dengan pencampuran bahan bakar (bensin) dengan udara, kemudian campuran masuk ke dalam ruang bakar selanjutnya dibakar dengan bantuan busi. Pada awalnya sistem pencampuran bahan bakar ini dilakukan dengan mengunakan karburator, tetapi seiring dengan kemajuan bidang kontrol dan sensor, pencampuran bahan bakar dan udara dilakukan dengan sistem injeksi agar dicapai kondisi operasi yang lebih efisien. Berbagai sensor yang memantau kondisi mesin merupakan pemberi input data ke Electronic Control Unit (ECU) dan selanjutnya ECU menghasilkan sinyal yang memerintahkan injektor untuk menyemprotkan bensin.Penggunaan sistem injeksi juga dapat mengalami masalah bila kualitas bahan bakar yang melewatinya tidak baik.

Bensin yang berkualitas rendah akan cenderung membentuk deposit pada injektor, yang dapat menyebabkan pengurangan laju aliran bensin pada kondisi yang sudah ditetapkan ECU. Campuran bensin-udara yang tidak stokiometrik akan menyebabkan daya motor berkurang selain itu akan menghasilkan emisi gas buang lebih tinggi.Untuk mengetahui derajat terbentuknya deposit pada injektor diperlukan alat uji yang dapat melakukan pengukuran secara kualitatif dan kuantitatif, yaitu melalui pengamatan bentuk semprotan yang terjadi dan pengukuran volume semprotan injektor Alat uji yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat dipakai sebagai alat ukur untuk pengujian deposit pada injektor yang mengacu pada standar ASTM D5598.

 Untuk menggantikan fungsi ECU yang memberikan sinyal ke injektor, dikembangkan sistem kontrol berbasis PLC yang dipilih karena kemudahan dalam pemrogramannya. PLC diprogram agar memberikan sinyal kepada injektor dalam 3 mode yang mewakili 3 putaran motor. Pada penelitian ini dilakukan pengujian terhadap injektor yang dianggap mewakili keadaan injektor yang sudah terbentuk deposit. Sesuai dengan standar ASTM D5598, dilakukan perbandingan injektor sebelum dan sesudah diukur untuk mengetahui deposit yang terbentuk. Jika suatu saat dibutuhkan pengujian dengan mode yang berbeda maka PLC dapat diprogram ulang.

ANALISIS KEGAGALAN TERHADAP NOSE LANDING GEAR AXLE

Undergraduate Theses from JBPTITBPP / 2009-02-11 14:43:09
Oleh : MUHAMMAD DODY KURNIAWAN (NIM 13101011), S1 - Department of Mechanical Engineering
Dibuat : 2008, dengan 7 file

Sebuah pesawat mengalami kecelakaan dan mengakibatkan kerusakan nose landing gear dan komponen lainnya. Komponen nose landing gear yang patah adalah axle kiri dan kanan. Untuk mencari beban yang menyebabkan nose landing gear axle patah, dalam penelitian ini digunakan cara analisis tegangan dan pemeriksaan material axle. Beban-beban tersebut dapat dicari dengan data berikut:

1. Bentuk dan ukuran patahan yang terjadi pada axle.
2. Dimensi komponen.
3. Kekuatan material axle.

Uji kekerasan dilakukan dengan menggunakan mikro Vickers. Hasil dari uji keras tersebut menunjukkan permukaan lebih keras dibandingkan bagian dalam. Kekerasan yang tidak merata disebabkan karena bagian tengah dalam mengalami pendinginan yang lebih lama dari permukaan sehingga atom karbon lebih banyak berdifusi keluar membentuk carbide. Pada bagian permukaan, atom-atom karbonnya langsung terperangkap dan fasanya martensit.

 Proses perlakuan panas yang terjadi pada axle ini adalah quenching dan tempering. Berdasarkan analisis tegangan dengan metode mekanika klasik didapat besar beban penyebab patahnya nose landing gear axle jauh melebihi gaya statik yang dapat diterima. Beban tersebut jauh lebih besar dari beban pesawat sehingga dapat disimpulkan pada saat mendarat nose landing gearmenyentuh landasan terlebih dahulu.

APLIKASI METODE OPTIMASI PADA PERANCANGAN AWAL MESIN BRIKET BATUBARA JENIS ROLLER PRESS

Master Theses from JBPTITBPP / 2014-04-11 15:01:06
Oleh : ASEP INDRA KOMARA (NIM : 231 06 005); Pembimbing : Dr. Ir. I Wayan Suweca, S2 - Mechanical Engineering
Dibuat : 2009, dengan 8 file

Perancangan adalah proses yang iteratif. Proses perancangan konvensional bergantung kepada intuisi, pengalaman-pengalaman dan keahlian yang dimiliki seorang perancang. Saat ini proses perancangan dilakukan untuk mencari solusi rancangan yang optimum melalui proses optimasi perancangan. Merancang tidak hanya banyak atau sedikitnya intuisi yang memandu seorang perancang untuk membuat inovasi baru, tetapi juga terdiri atas analisis, hasil-hasil presentasi, simulasi dan optimasi. Hal ini merupakan unsur penting dalam proses iterasi menuju rancangan yang feasible dan rancangan akhir yang optimum. Konsep perancangan awal dengan optimasi ini (earlier design optimization) akan diterapkan pada perancangan sistem roller press pada mesin pembriketan batubara untuk mencari dimensi optimum dari sistem roller press dan kapasitas pembriketan untuk satu unit mesin. 

Proses optimasi perancangan sistem roller press memiliki beberapa fungsi tujuan (multicriteria design optimization) dengan beberapa parameter rancangan yang meliputi karakteristik material batubara, kondisi operasi mesin pembriketan dan kondisi alat transportasi. Parameter lain yang berkaitan dengan model geometrik diatur melalui parametric design. Parameter-parameter tersebut dirumuskan kedalam persamaan matematis dan kemudian dioptimasi dengan menggunakan metode Augmented Lagrange Multiplier (ALM). 

Berdasarkan pada analisis ini, maka dapat disimpulkan bahwa optimasi perancangan dengan parametric design pada proses perancangan awal sistem roller press dapat diimplementasikan dengan baik. Pada studi kasus ini diperoleh nilai kapasitas optimum sebesar 19,7 ton/jam dengan berat sistem roller press 5268 kg.Nilai variabel rancangan dari sistem roller press dapat digunakan sebagai acuan awal perancangan pada tahapan perancangan selanjutnya sampai pada pengembangan rancangan detail akhir.

PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM KENDALI PI ANTI WINDUP KONVERTER DC-DC 2 KUADRAN PADA SISTEM TENAGA HIBRIDA BERBASIS SEL BAHAN BAKAR HIDROGEN

Undergraduate Theses from JBPTITBPP / 2014-08-21 14:33:25
Oleh : STEVEN TASLIM (NIM : 13206021); Pembimbing: Prof. Dr. Ir. Bambang Riyanto Trilaksono; Dr. Ir. Pekik Argo Dahono, S1 - Department of Electrical Engineering
Dibuat : 2010, dengan 7 file

Sistem tenaga hibrida terdiri dari beberapa komponen berupa sel bahan bakar hidrogen (Fuel Cell), baterai Li-Ion, dan juga Superkapasitor. Adapun sistem ini digunakan untuk memberikan daya ke beban dinamis melalui suatu DC Bus. Tujuan utama dari sistem tenaga hibrida ini adalah untuk memperbaiki respon transien dan kinerja sistem secara keseluruhan. Konverter DC-DC yang menjadi topik tugas akhir ini adalah konverter 2 kuadran dimana daya dapat mengalir 2 arah baik masukan (input) ke keluaran (output) ataupun sebaliknya. Konverter ini DC-DC dirancang untuk mendukung sumber energi tambahan pada sistem yaitu baterai dan superkapasitor. Konverter DC-DC dirancang untuk meregulasi tegangan output DC Bus serta menyesuaikan mode kerja superkapasitor.

 Mode kerja ini dapat bersifat mengeluarkan energi (discharging) ataupun menyimpan energi (charging). Hasil dari perancangan konverter DC-DC adalah penggunaan saklar MOSFET sebanyak 2 buah, induktor L sebesar 333 𝜇𝐻, kapasitor C sebesar 140.625 𝜇𝐹, serta rangkaian superkapasitor yang memanfaatkan 9 buah superkapasitor 120 F. Hasil simulasi dan implementasi menghasilkan output sesuai dengan keinginan. Adapun frekuensi switching yang digunakan adalah 25 kHz. Untuk kendali konverter sendiri digunakan proportional integral (PI) dan juga hysteresis sebagai pengendali arus. Adapun pengendali PI ini menggunakan Anti Windup untuk meningkatkan kinerja dan membatasi sinyal kendalian yang dihasilkan. 

Setelah dilakukan perancangan dan implementasi DC konverter, dilakukan suatu pemodelan dinamis untuk menghasilkan suatu model yang menggambarkan karakteristik dari konverter. Model dinamis ini dibentuk dalam ruang keadaan dengan mengambil arus induktor dan tegangan kapasitor sebagai status, tegangan bus sebagai output, serta memiliki 3 buah input yaitu arus superkapasitor, tegangan superkapasitor, dan faktor kerja.

PERANCANGAN DAN SIMULASI DIODA AVALANS SILIKON 2KW DENGAN STRUKTUR GUARD RING

Undergraduate Theses from JBPTITBPP / 2009-01-30 14:49:02
Oleh : ARNE ADRYANTA BANGUN (NIM 13202106), S1 - Department of Electrical Engineering
Dibuat : 2007, dengan 7 file

Gejala transien seperti petir dapat terjadi setiap saat tanpa bisa diprediksi. Dengan timbulnya gejala tersebut setiap saat tanpa bisa diprediksi, spikes yang ditimbulkannya dapat memberikan energi, baik berupa arus ataupun tegangan yang sangat besar, melalui konduktor yang terhubung pada perangkat elektronika. Jika gejala transien tersebut memasuki suatu perangkat elektronika, maka gejala transien tersebut akan menimbulkan impuls arus yang sangat besar terhadap piranti-piranti yang terdapat dalam rangkaian elektronika tersebut. Apabila batas arus atau tegangan yang sudah dispesifikasi terlewati, maka perangkat elektronika tersebut akan mengalami kerusakan.

 Oleh karena itu, proteksi gelombang pada ribuan interface sambungan sinyal sangat dibutuhkan untuk menghindari tegangan spikes dengan menggunakan devais Silicon Transient Voltage Suppressor (TVS).Untuk mencegah terjadinya kerusakan pada rangkaian akibat dari gejala transien tersebut, Laboratorium Devais dan Pemrosesan IC ITB tengah mengembangkan suatu devais dioda avalans silikon dengan struktur Guard Ring untuk keperluan proteksi perangkat elektronika dari gejala transien yang dapat timbul. Devais ini terbuat dari sambungan silikon tipe-p+ dan tipe-n serta p doped guard ring. Keunggulan struktur guard ring ini dibandingkan struktur dioda yang umum adalah kemampuannya untuk mengurangi arus bocor dan noise avalans.

Karakteristik yang dimilikinya adalah breakdown dengan impact ionization. Yang diharapkan dari dioda ini adalah dengan tegangan reverse 200 V + 20% akan menghasilkan arus sebesar 10A atau dapat melewatkan daya sebesar 2000 Watt.Untuk melihat kemampuan devais SAD dalam meredam gejala transien yang hendak memasuki suatu perangkat elektronika, maka kita akan melakukan pengujian dengan simulator SPICE. Dioda avalan akan dimodelkan dengan sebuah rangkaian pengganti, sedangkan perangkat elektronika yang akan diproteksi dimodelkan dengan sebuah resistor. Dari hasil pengujian tersebut, kita dapat melihat kemampuan diodaavalans yang berstruktur guard ring, 97 % terbukti mampu meredam gejala transien yang dapat membahayakan suatu perangkat elektronika. 

ANALISA DAN SIMULASI PENGENDALI TEGANGAN DENGAN KAPASITORPADA GENERATOR INDUKSI TERISOLIR

Master Theses from JBPTITBPP / 2008-03-10 11:15:38
Oleh : Salama M. (NIM 232 92 042), S2 - Electrical Engineering
Dibuat : 1994-12-00, dengan 9 file

Keyword : Pengendali tegangan, Kapasitor, Generator induksi terisolir
Subjek : Electric power systems - Electrical engineering

            Tulisan ini menganalisa suatu mesin induksi yang berfungsi sebagai generator induksi terisolir (berdiri sendiri) yang tegangan terminalnya tergantung pada parameter mesin, nilai kapasitor eksitasi, kecepatan putar dan beban. Fokus penelitian adalah menentukan kebutuhan daya reaktif (kapasitor eksitasi) generator induksi terisolir, disaat kondisi operasi yang bervariasi agar tegangan terminalnya tetap sesuai dengan yang diinginkan.

  

Pengendalian tegangan dilakukan oleh suatu program simulasi yang menggunakan metode Bairstow's, dan mampu menentukan kebutuhan nilai-nilai kapasitor eksitasi pada setiap perubahan kecepatan putaran dan beban (resistansi). Teknik analisa dan metode yang dihasilkan ini, dapat memberikan ketelitian yang sangat tinggi untuk memprediksi karakteristik tegangan baik pada kondisi beban nol dan beban penuh maupun ketika kecepatan putar mengalami perubahan (range) yang lebar.

Hal ini dapat dibuktikan dengan membanbandingkan hasil program simulasi dengan hasil eksperimen yang memperlihatkan kesesuaian yang tinggi. Eksperimen dilakukan di Laboratorium Konversi Energi Listrik ITB dengan menggunakan step-stepkapasitor dengan kecepatan penggerak mula (motor DC) dan beban resistif yang berubah-ubah untuk mencapai tegangan yang diinginkan konstan.