Analisis Pengaruh Kapasitansi Kapasitor terhadap Torsi, Tegangan, dan Arus pada Sistem Pengereman Regeneratif Eksitasi Mandiri pada Motor Induksi 3 Fasa

Sabilillah, Muhammad Rifqi Nur and Waru Djuriatno,, S.T., M.T. and Prof. Dr. Ir. Rini Nur Hasanah,, S.T., M.Sc. IPU. ASEAN Eng. (2023) Analisis Pengaruh Kapasitansi Kapasitor terhadap Torsi, Tegangan, dan Arus pada Sistem Pengereman Regeneratif Eksitasi Mandiri pada Motor Induksi 3 Fasa. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Keberadaan transportasi di Indonesia berperan sangat penting dalam mempermudah mobilitas penduduk. Salah satu transportasi darat yang memiliki perkembangan cukup pesat adalah kereta api. Dalam rangka memperingan masa kereta, mempercepat pergerakan kereta, dan agar kendaraan menghasilkan emisi karbon yang lebih sedikit, elektrifikasi dilakukan sehingga menjadi kereta rel listrik (KRL). Salah satu jenis motor yang sering digunakan sebagai penggerak KRL adalah motor induksi 3 fasa karena kokoh, tidak terdapat sikat dan komutator, dan tahan guncangan. Saat menggunakan kendaraan, salah satu hal penting yang perlu dipertimbangkan adalah pengereman. Pengereman regeneratif bertujuan untuk mendapkatkan kembali energi yang terbuang ketika pengereman. Pengereman regeneratif metode eksitasi mandiri menggunakan kapasitor untuk menghasilkan listrik menggunakan eksitasi motor dan menyimpannya pada penyimpanan listrik lain seperti baterai. Pengereman regeneratif pada motor induksi 3 fasa dapat terjadi ketika motor berada pada slip negatif, yang berarti kecepatan sinkron harus berada di bawah kecepatan putar rotor. Sehingga perlu dilakukan penelitian terkait analisis kapasitansi kapasitor terhadap kualitas pengereman berupa torsi maupun tegangan regenerasi yang dihasilkan. Penelitian dilakukan pada software Simulink MATLAB 2022a dengan menggunakan data parameter motor sebenarnya. Untuk mendapatkan data parameter motor maka dilakukan beberapa pengujian di antaranya: pengujian tanpa beban, pengujian beban penuh, dan pengujian dengan arus DC (direct current). Setelah mendapatkan data maka dilakukan penyusunan sistem rangkaian pengereman dan perhitungan terhadap rentang nilai kapasitansi yang akan digunakan saat pengujian. Pengujian dilakukan dalam dua tahap yakni pengujian tanpa beban dan pengujian berbeban. Pada pengujian berbeban, rangkaian disambungkan dengan konverter DC-DC berupa SEPIC (Single Ended Primary Inductor Converter) yang digunakan untuk mengisi baterai dengan tegangan konstan. Kedua tahap pengujian dilakukan dengan menggunakan nilai-nilai kapasitansi kapasitor yang sama. Hasil pengujian menunjukkan semakin besar kapasitansi kapasitor, maka frekuensi tegangan regenerasi yang dihasilkan semakin kecil, yang mengindikasikan frekuensi sinkron yang semakin kecil. Jika frekuensi atau kecepatan sinkron semakin kecil terhadap kecepatan putar rotor saat itu, maka nilai slip negatif akan semakin besar yang berdampak pada torsi pengereman yang semakin besar dengan demikian tegangan regenerasi juga akan semakin besar.

English Abstract

The existence of transportation in Indonesia has important role in facilitating population mobility. One of land transportation that has rapid growing development is the train. In order to decrease train mass, speed up train movement, and decrease carbon emission, electrification has been done so that it becomes an electric train. One of motor type that is often used on electric train mover is three-phase induction motor because it’s sturdiness, lack of brush and commutator, and shock resistance. When using a vehicle, one of important thing that must be considered is braking. Regenerative braking is used to restore energy from braking process. Self-excited regenerative braking use capacitors to generate electricity through motor excitation and restore it into electric restoration such as battery. Regenerative braking of three phase induction motor can occur when the slip is negative, that mean the synchronous speed must be under the rotor speed. Therefore, analysis of capacitor capacitance to braking quality such as torque and regeneration voltage research is needed. This research use Simulink MATLAB 2022a with real motor parameters. In order to obtain these parameters, some tests have carried out, there are: no-load test, full-load test, and dc (direct current) test. After getting the data, braking circuit system has arranged and capacitance value range that will be used in the research has calculated. The research has been done in two steps, there are no-load test and loaded test. In the loaded test, the circuit is connected to the dc-dc converter, SEPIC (Single Ended Primary Inductor Converter), that used to charge the battery with constant voltage. Both steps have been done with the same capacitor capacitance values. The test result shows that the bigger capacitor capacitance, the smaller voltage regenerated, that indicate the synchronous frequency is smaller. If synchronous frequency or speed is smaller to rotor speed, the negative slip is bigger then, the braking torque is bigger too, therefore regeneration voltage is also bigger.

Item Type:	Thesis (Sarjana)
Identification Number:	0523070085
Uncontrolled Keywords:	Kapasitansi Kapasitor, Kecepatan Putar Rotor, Kecepatan Sinkron, Motor Induksi Tiga Fasa, Pengereman Regeneratif, Tegangan Regenerasi, Torsi. .- Capacitor Capacitance, Rotor Rotating Speed, Regeneration Voltage, Regenerative Braking, Synchronous Speed, Three-Phase Induction Motor, Torque
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.38 Electronics, communications engineering > 621.381 Electronics
Divisions:	Fakultas Teknik > Teknik Elektro
Depositing User:	PKN 02 UB
Date Deposited:	09 Jun 2023 06:49
Last Modified:	09 Jun 2023 06:49
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/201349

Text (DALAM MASA EMBARGO) Muhammad Rifqi Nur Sabilillah.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (6MB)

Actions (login required)

View Item