TABEL DATA PENGUJIAN

4.8  Tabel Data Pengujian

Tabel 4.8.1 Data pengujian dengan berat flywheel 10 kg

	Waktu pengambilan Data rata - rata : Jam 16.47-19.01
No	Berat flywheel (kg)	Beban (watt)	Kecepatan putaran rata-rata (rpm)			frequensi  rata-rata  generator                  (Hz)	Data rata-rata ouput generator listrik	Data rata-rata  output Stabilizer voltage (Stavolt)	Data input motor listrik
	10		M	F	G		V	V	A	V
1		15	2040	1763	1596	53,16	250	224	6.3	220
2		25	1910	1659	1571	52,53	248	224	6.3	220
3		40	1830	1622	1556	51,83	245	221	6.3	220
4		60	1806	1596	1540	51,3	244	220	6.3	220
5		75	1776	1563	1532	51	234	224	6.3	220
6		100	1762	1532	1498	49,93	232	220	6.3	220

4.9 Perhitungan Frekuensi rata-rata Generator

Setelah Pengambilan data maka dapat kita lakukan perhitungan untuk mengetahui frekuensi generator berdasarakan waktu dan pembebanan daya, dapat kita ambil contoh perhitungan dari salah satu data yang telah diambil dari flywheel 10 kg berdasarkan waktu pengoperasian, dengan menggunakan persamaan sebagai berikut : [2]

 f = p X n / 60

dimana : f = Frekuensi

 n = rpm

 p = kutub

Data  tabel 4.6.1 pada jam 16.47 – 19.01 untuk flywheel 10 kg, dengan daya 100 watt :

dik : n = 1498 rpm

 p = 2 (kutub generator)

      

dit : f ..?

jawab :

f = 2 X 1498 / 60

= 49,93 Hz

BAB IV

4.2   Mendesain Flywheel

Setelah kita melakukan pemilihan pada generator yang akan kita gunakan maka kita akan melakukan perhitungan untuk mengetahui inersia dari generator yang mana hasil dari perhitungan inersia dari generator tersebut dapat digunakan untuk mendesain flywheel yang akan kita gunakan.

Jika diketahui daya generator sebesar 3000 watt diasumsikan sebagai energi kinetik (Ek) dan kecepatan putaran standar generator 1500 rpm maka dapat kita gunakan persamaan berikut untuk mengetahui inersia dari generator : [4]

Ek = ½ . I . (ɷ)²

Keterangan :

Ek = energi kinetik

I    = inersia

ɷ   = kecepatan sudut

n    = putaran generator (rpm)

π    = fi, 3,14

Maka kita cari dahulu kecepatan sudut (ɷ)²

ɷ = n . 2 . π / 60

   = 1500 . 2 . 3,14 / 60

   = 9420 / 60

   = 157 rad/s

Ek = ½ . I . (ɷ)²

3000 = ½ . I . 157²

3000 = ½ . I . 24649

3000 = I . 12324,5

       I = 3000 / 12324,5

       I = 0,24 Kg.m

Jadi inersia dari generator (I) adalah 0,24 Kg.m .

Setelah kita mengetahui inersia dari generator maka hal yang harus kita lakukan adalah menentukan jari – jari untuk flywheel yang akan kita gunakan, akan tetapi kita harus menetapkan dahulu berat dari flywheel yang akan kita gunakan disini penulis menetapkan untuk berat flywheel sebesar 10 kg untuk menentukan jari – jari flywheel dapat kita gunakan persamaan sebagai berikut : [4]

I = ½ . m . r²

Keterangan :

I = inersia

m = massa flywheel

r   = jari – jari flywheel

Sehingga :

0,24 = ½ . 10 . r²

0,24 = 5 . r²

      r² = 0,24 / 5

      r² = 0,048

      r  = √0,048

      r  = 0,21 m atau 21 cm

Jadi jari – jari untuk flywheel yang akan kita gunakan yaitu sebesar (r) adalah 21 cm.

Setelah kita ketahui untuk jari – jari flywheel (r = 21) maka kita akan menentukan ketebalan untuk flywheel adapun untuk massa jenis (ρ) bahan yang digunakan adalah pelat baja yaitu 7850 Kg/m³ dan berat flywheel yang telah kita tentukan sebesar 10 Kg maka untuk menentukan ketebalan dapat kita gunakan persamaan sebagai berikut : [4]

  

v = π . r² . h

Keterangan :

v = volume flywheel

r  = jari – jari flywheel

h = tebal flywheel

m = massa / berat flywheel

ρ  = rho atau massa jenis bahan material yang digunakan untuk jenis baja

       7850 Kg/m³ 

Maka kita harus menghitung dahulu volume dari flywheel yang direncanakan dengan menggunakan persamaan berikut : [4]

m = ρ . v

v  = m / ρ

v  = 10 / 7850

v  = 0,0012739 m³ atau 1273,9 cm³

Jadi volume flywheel yang direncanakan adalah 1273,9 cm³.

Setelah itu kita menentukan ketebalan flywheel yaitu : [4]

v = π . r² . h

1273,9 = 3,14 . 21² . h

1273,9 = 3,14 . 441 . h

1273,9 = 1384,74 . h

         h = 1273,9 / 1384,74

         h = 0,919 cm

Jadi untuk ketebalan flywheel yang direncanakan (h) adalah 0,919 cm

Setelah kita melakukan perhitungan perencanaan diatas maka dapat kita tentukan dimensi dan ukuran dari flywheel yang akan digunakan yaitu dari bahan baja yang memiliki massa jenis (ρ) 7850 Kg/m³ dan jari – jari (r) 21 cm ketebalannya (h) 0,919 cm, sehingga berat atau massa dari flywheel sebesar 10 Kg.

4.3   Menghitung Jumlah Energi Kinetik Yang Tersimpan Pada Flywheel

Diketahui diameter pada rodagila atau flywheel (D) sebesar 42 cm atau jari – jari (r) = 21 cm, massa (m) flywheel 10 kg, kecepatan putar (n) flywheel 1750 rpm maka jumlah energi kinetik yang tersimpan pada flywheel dapat dihitung menggunakan persamaan berikut : [4]

Ek = ½ . I . (ɷ)²

Keterangan :

Ek = energi kinetik

I    = inersia

ɷ   = kecepatan sudut

n    = putaran generator (rpm)

π    = fi, 3,14

r     = jari – jari

m   = massa / berat

Sebelum kita menghitung energi kinetik maka kita mencari perhitungan inersia dan kecepatan sudut terlebih dahulu : [4]

I = inersia

I = ½ . m . r ²

I = ½ . 10 . 0,21²

I = ½ . 10 . 0,0441

I = 0,22 kg.m

ɷ = kecepatan sudut

ɷ = n . 2 . π / 60

ɷ = 1750 . 2 . 3,14 / 60

ɷ = 10990 / 60

ɷ = 183,16 rad/s

Ek = Energi kinetik

Ek = ½ . I . (ɷ) ²

Ek = ½ . 0,22 . (183,16)²

Ek = ½ . 0,22 . 33547,58

Ek = 3690 Joule

4.4   Menghitung Jumlah Energi mekanik Yang Akan Dimanfaatkan

Diketahui daya motor listrik 0,75 kw = 750 watt = 750 joule karena nilai tetapan 1 watt = 1 joule, daya motor ini kita anggap sebagai Energi potensial (Ep) dan Energi kinetik diketahui Ek = 3690 joule, maka Energi mekanik dapat kita hitung sebagai berikut : [5]

Em = Ep + Ek

Em = energi mekanik

Ep = energi potensial

Ek = energi kinetik

Sehingga :

Em = 750 joule + 3690 joule

Em = 4440 joule atau 4440 watt

Jadi Energi mekanik yang dapat dikonversikan atau diubah menjadi Energi listrik sebesar 4440 watt dengan besaran energi tersebut maka kita dapat menggunakan generator 3 Kva atau 3000 watt sebagai alat pengubah Energi mekanik menjadi Energi listrik.