Multicriteria Decision Making Analysis Pemilihan Alternatif Desain Eksperimen Motor Generator Terbaik dengan Promethee II

EXPERIMENTAL DESIGN

PROTOTIPE MOTOR DC PENGGERAK GENERATORMualim 1) Jurusan Teknik Industri

Universitas Trunojoyo Madura

Email : alimmin@yahoo.comAbstrak

Pertumbuhan kebutuhan energi listrik di Indonesia jauh melebihi kemampuan supplai PLN sehingga mengakibatkan sering terjadi kebijakan pemadaman bergilir bahkan banyak daerah terpencil seperti halnya di Madura belum terjangkau pelayanan listrik. Sebenarnya ada beberapa sumber energi listrik alternatif yang telah banyak dikembangkan diantaranya yaitu listrik tenaga surya, mikrohidro, tenaga angin dan sumber energi listrik bentuk lain. Namun karena pertimbangan biaya investasi dan fleksibilitas kurang masyarakat banyak menggunakan generator set berbahan bakar BBM sebagai sumber energy listrik alternatif terutama untuk keadaan darurat. Sebagai adalah yang. Kondisi ini menjadi masalah serius yang harus segera dicari alternatif solusi pemecahannya karena cadangan sumber energi fosil di Indonesia semakin menipis disamping isu global warming yang saat ini sedang gencar ditangani. Oleh karena itu dalam penelitian ini dicoba bagaimana merancang sebuah motor dc penggerak generator sebagai sumber energy listrik alternatif non BBM yang murah dan fleksibel dan diharapkan nantinya dapat dikembangkan untuk mengatasi krisis energi listrik terutama bagi daerah terpencil serta supplai untuk keadaan darurat menggantikan genset.Tahap pertama dalam penelitian ini adalah melakukan desain eksperimen faktorial 32 dengan dua faktor dimana setiap faktor terdiri dari tiga level faktor yaitu diameter kawat lilitan (0.1 mm, 0. 5 mm,dan 0.9 mm) dan jumlah lilitan (20,40 dan 60) dengan lima kali pengulangan. Dengan Analisis of Varians (ANOVA) dapat diketahui bahwa pengaruh setiap faktor dan level faktor percobaan terhadap rpm motor nilai F hitung faktor A,B dan interaksi faktor AxB semuanya lebih besar > dari F tabel. Faktor dan level faktor yang menghasilkan torsi terbesar adalah jumlah lilitan 90 dengan diameter kawat lilitan 0.9 mm.

Berdasarkan hasil analisis yang dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa semua faktor dan level faktor berpengaruh signifikan terhadap rpm motor dengan faktor dan level faktor terbaik adalah jumlah lilitan 60 dengan diameter kawat lilitan 0.9 mm.

Kata Kunci : Energi listrik alternatif,motor dc penggerak generator, desain eksperimen faktorial 32

Kata kunci: energi listrik alternatif, motor dc penggerak generator, desain eksperimen faktorial 32.DESIGN OF EXPERIMENTSDC MOTOR FOR GENERATOR DRIVER

Mualim 1) Jurusan Teknik Industri

Universitas Trunojoyo Madura

Corenspondency : alimmin@yahoo.comAbstractThe growth of electrical energy demand in Indonesia is far beyond the ability of PLN supplies resulting in frequent blackouts policy even many remote areas as well as in Madura yet affordable electrical service. Actually there are few alternative sources of electrical energy that has been developed among which solar power, micro hydro, wind power and other forms of electrical energy sources. However, due to cost considerations and the investment community much less flexibility to use generator sets fuel-fired electricity as an alternative energy source, especially for emergencies. As is. This condition is a serious problem that must be immediately sought an alternative solution to solve because fossil energy reserves are running low in Indonesia as well as the issue of global warming is now being aggressively addressed. Therefore, in this study attempted to design a dc motor driving the generator as a source of electric energy non-fuel alternative that is cheap and flexible, and it is hoped will be developed to address the electricity crisis, especially for remote areas and emergency supplies to replace the generator. The first step in this research is to design factorial experiment 32 with two factors where each factor consists of three levels, namely the diameter of the wire winding factor (0.1 mm, 0. 5 mm, and 0.9 mm) and the number of windings (20.40 and 60) with five repetitions. With the Analysis of Variance (ANOVA) can be seen that the influence of each factor and factor level experiments on the motor rpm count value of F factors A, B and interaction factors AxB all bigger> than F table. Factors and factor levels that produce the greatest torque is the number of coil windings 90 with 0.9 mm diameter wire. According to analysis carried out it was concluded that all the factors and factor levels significantly influence rpm motor with the best factors and factor levels is the number of coil windings 60 with 0.9 mm diameter wire.

Keywords: Energy alternative power, dc motors driving generators, factorial experimental design 32PENDAHULUAN

Pertumbuhan kebutuhan energi listrik di Indonesia jauh melebihi kemampuan supplai PLN sehingga mengakibatkan sering terjadi kebijakan pemadaman bergilir bahkan banyak daerah terpencil seperti halnya di Madura belum terjangkau pelayanan listrik. Sebenarnya ada beberapa sumber energi listrik alternatif yang telah banyak dikembangkan diantaranya yaitu listrik tenaga surya, mikrohidro, tenaga angin dan sumber energi listrik bentuk lain. Namun karena pertimbangan biaya investasi dan fleksibilitas kurang masyarakat banyak menggunakan generator set berbahan bakar BBM sebagai sumber energy listrik alternatif terutama untuk keadaan darurat. Sebagai adalah yang. Kondisi ini menjadi masalah serius yang harus segera dicari alternatif solusi pemecahannya karena cadangan sumber energi fosil di Indonesia semakin menipis disamping isu global warming yang saat ini sedang gencar ditangani. Oleh karena itu dalam penelitian ini dicoba bagaimana melakukan perancangan eksperimen sebuah motor dc penggerak generator dengan dua faktor yaitu Jumlah liitan dan diameter lilitan koil elektromagnetik dimana setiap faktor terdiri dari tiga level. Motor penggerak generator tersebut diharapkan dapat menjadi alternative sumber energy listrik alternatif non BBM yang murah dan fleksibel dan diharapkan nantinya dapat dikembangkan untuk mengatasi krisis energi listrik terutama bagi daerah terpencil serta supplai untuk keadaan darurat menggantikan genset.METODEAdapun tahapan yang dilakukan dalam penelitian adalah sebagai berikut :1. Perancangan Eksperimen1.1 Perancangan eksperimen faktorial 32 yaitu dengan 2 faktor dan setiap faktor terdiri dari tiga level faktor.

Faktor 1

Faktor 2Level 1

Level 2

Level3

Level 1

Replikasi (n)Replikasi (n)Replikasi (n)

Level 2

Replikasi (n)Replikasi (n)Replikasi (n)

Level 3

Replikasi (n)Replikasi (n)Replikasi (n)

1.2 Variabel Penelitian

a. Variabel bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini adalah:

Faktor Variasi diameter penampang coil terdiri dari tiga level yaitul:

1. Diameter 0.1 mm.

2. Diameter 0.5 mm.

3. Diameter 0,9 mm.

Faktor Variasi Jumlah liitan terdiri dari tiga level yaitu :1. Jumlah liitan 20

2. Jumlah liitan 40

3. Jumlah liitan 60

b. Variabel terikat

Variabel terikat dalam penelitian ini adalah RPM motor.

c. Variabel terkontrol

Variabel terkontrol pada penelitian ini adalah tegangan input 12 V DC.

1.3 Bahan, Alat dan Prosedur Penelitian

1.3.1. Bahan yang digunakan

Material spesimen uji yang akan digunakan adalah prototipe motor -generator.

1.3.2. Alat yang digunakan

Alat yang digunakan untuk mengukur rpm adalah tachometer dan .1.3.3. Prosedur Penelitian1. Penentuan proses dan parameter yang akan diteliti

Pada tahap ini ditentukan faktor beserta level yang digunakan dalam desain ekeperimen dan juga respon yang terukur .Rancangan penelitian ini untuk mengetahui signifikansi Jumlah liitan dan diameter kawat coil pada Ketahanan Sistem motor-generator yang terukur dari RPM motor yang dihasilkan. Rancangan penelitian yang akan digunakan adalah rancangan acak lengkap dengan pengulangan sebanyak 5 kali.

Tabel Rancangan Pengambilan Data penelitianDiameter Penampang KawatJumlah lilitan

Jumlah lilitan 20Jumlah lilitan 40Jumlah lilitan 60

0,1 mmY111Y121Y131

Y112Y122Y132

Y113Y123Y133

0,5 mmY211Y221Y231

Y212Y222Y232

Y213Y223Y233

0,9 mm

Y311Y321Y331

Y312Y322Y332

Y313Y323Y333

2. Persiapan benda uji :

Penempatan motor dengan berbagai diameter penampang dan Diameter- Jumlah liitan tertentu sesuai yang telah ditentukan.

Pemasangan sumber arus accumulator 50 Ah, 12-24 VDC.

3. Pelaksanaan proses perakitan

Semua komponen sistem motor generator dirakit menjadi sebuah system miotor listrik.

Penempatan sistem motor pada dudukan yang fixed atau permanen.

4. Pelaksanaan pengambilan data

a. Pengolahan data dan pembahasa Menyalakan motor listrik dengan meng-on-kan saklar switch.

b. Pada saat saklar on, maka akan terjadi aliran arus lsitrik pada sistem dan menyebabkan motor berputar. Dari hasil putaran rotor ini kemudian dilakukan pengukuran rpm dengan Tachometer dan lalu hasilnya dicatat. Untuk replikasi n=5) dan perlakuan yang lain dilakukan dengan prosedur yang sama.

2. Pengolahan dan analisis data

Dalam pengolahan data untuk analisis statistik digunakan Analisis of Varian (ANOVA) Perbandingan Berpasangan (Pairwise Comparetion) .Dari analisis ini akan diketahui bagaimana pengaruh Diameter- Jumlah liitan tertentu faktor (A) dan diameter penampang kawat coil faktor (B) terhadap rpm.

Tabel.4.3 Rancangan Analisis Varian dua arah

Sumber keragamanDbJKVarian ( KT )F hitung

Pengaruh Ar - 1JKA

Pengaruh Bc -1JKB

Interaksi A dan B(r 1)(c-1)JKAB

Galatrc(n-1)JKG

TotalRcn-1JKT

Model kesimpulan analisis Kesimpulan yang didapat dari uji F ini sebagai berikut :

1. Bila FA hitung > FA tabel, maka H0 ditolak dan H1 diterima. Berarti faktor A (Diameter- Jumlah liitan tertentu) berpengaruh terhadap rpm.

2. Bila FB hitung > FB tabel, maka H0 ditolak dan H1 diterima. Berarti faktor B (Diameter penampang kawat coil) berpengaruh terhadap rpm.

3. Bila FAB hitung > FAB tabel, maka H03 ditolak dan H13 diterima. Berarti interaksi faktor A (Diameter- Jumlah liitan tertentu) dan faktor B (Diameter penampang kawat coil) berpengaruh terhadap rpm.

PEMBAHASANBerdasarkan eksperimen desain faktorial 3F yang dibuat dengan variabel penelitian sebagai berikut;

5.2.Pengolahan dan Analisa Data

5.2.1 Analisis of Variance (ANOVA)

Analisis ini digunakan untuk menguji pengaruh faktor-faktor dalam eksperimen yang banyak didasarkan pada metode sum square.. Dari hasil perhitungan yang dilakukan didapatkan hasil berikut ini :

Perhitungan manual ANOVA :

1. Faktor korelasi ( FK )

= 5336112571.69/45 = 118580279.37

2. Jumlah kuadrat Total ( JKT )

= 119781267.25 -- 118580279.37= 1200987.88

3. Jumlah kuadrat pengaruh A ( JKA )

= (1778756850.01/15)- 118580279.37=3510.629

4. Jumlah Pengaruh B ( JKB )

= (1127697,39/15)- 118580279.37= 1197125.655

5. Jumlah Pengaruh interaksi A dan B ( JKAB )

JKAB = JKP JKA JKB= (142904,17/5)- 118580279.37- 165,4298 - 1197125.655= 32.378

6. Jumlah Kuadrat galat (J KG )

JKG = JKT JKA JKB JKAB=1200987.88- 165,4298 - 3510.629 12,245 = 319.22

Dengan tabel ANOVA di atas dapat dilakukan pengujian terhadap perbedaan pengaruh level dengan hipotesa sebagai berikut :

Statistik Uji

Untuk taraf faktor A (Jumlah lilitan) :

Fhitung = 197.48Untuk taraf faktor B (Diameter Koil) :

Fhitung = 67503.7

Untuk interaksi A dan B

: Fhitung = 9.12874

Dari hasil pengujian yang dilakukan didapatkan kesimpulan sebagai berikut :

1. Karena FA hitung (487.48) > FA tabel (3.26), maka H0 ditolak dan H1 diterima. Berarti faktor A (Jumlah lilitan ) berpengaruh terhadap RPM.

2. Karena FB hitung (50.08) > FB tabel (3.26), maka H0 ditolak dan H1 diterima. Berarti faktor B (Diameter penampang kawat coil) berpengaruh terhadap RPM.

3. Bila FAB hitung (8.36) > FAB tabel (2.63), maka H03 ditolak dan H13 diterima. Berarti interaksi faktor A (Jumlah lilitan ) dan faktor B (Diameter penampang kawat coil) berpengaruh terhadap RPM.

Dari data-data yang diperoleh dapat digambarkan hubungan antara diameter coil dengan rata-rata Rpm dan hubungan antara jumlah lilitan coil dengan rata-rata Rpm dalam grafik dibawah ini :

Berdasarkan grafik diatas dapat diketahui bahwa semakin besar diameter kawat dan semakin banyak jumlah lilitan rotornya menghasilkan rpm yang tinggi.

SIMPULANBerdasarkan analisa keputusan multikriteria (MCDM) dengan metode Promethee II yang dilakukan didapatkan desain alternative charger darurat sepeda listrik yang terbaik adalah desain 4 yang menggunakan motor dengan diameter kawat lilitan 0.9 mm dan jumlah lilitan 60 dimana menghasilkan efiensi efektif 76,5 % serta suhu sistem motor dc penggerak generator selama 1 jam operasi hanya 37 o C

UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

Bapak Prof. Dr. Ir. Rudy Soenoko, M.Eng.Sc dan Bapak Dr.Slamet Wahyudi,ST.,MT yang telah memberikan bimbingan dan arahan sehinga penelitian ini dapat diselesaikan.

Rekan-rekan Penulis yang telah banyak membantu turut berperan dalam memperlancar penelitian dan penulisan tesis.

Bangkalan, Agustus 2012

Penulis

DAFTAR PUSTAKA

Pomerol dan Barbara Romero, 1993 dan Al-Shemmeri et.al.,(1997),Pusat Informasi Energi (2002),Prakiraan Energi Indonesia 2020, Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral

Santoso, L. E, Sistem Pendukung Keputusan untuk Masalah Optimisasi Multikriteria, 1996.

Suryadi, K, dan A, Ramdhani, Sistem Pendukung Keputusan, PT.Remaja Rosdakarya, 2000.

Sumanto,(1991) Mesin Arus Searah, Andi Offset Yogyakarta.Zuhal,(1991)Dasar Tenaga Listrik, Penerbit IBT\ Bandung Emisi_gas_buang ,id.wikipedia.org/wiki/Emisi_gas_buang submitted by bing 0 votes updated 2009-12-31

_1251530863.unknown

_1251530941.unknown

_1251531055.unknown

_1251531072.unknown

_1251531038.unknown

_1251530919.unknown

_1251530193.unknown

_1251530692.unknown

_1251530840.unknown

_1251530598.unknown

_1251530185.unknown