Progress Tugas Merancang - Anisa Fakhira Mulya

Minggu 1

Kinerja turbin archimedes srew dipengaruhi oleh beberapa parameter antara lain tingkat rendaman turbin, sudut kemiringan turbin, pitch ratio, dan jumlah sudu. Saat rendaman turbin berada diatas titik optimal, maka akan terjadi perlambatan pada putaran, sehingga akan terjadi penurunan tekanan hidrostatik keatas.

Merangkum Paper

Conical Roll-Twist-Bending Process for Fabrication of Metallic Archimedes Spiral Blade Used in Small Wind Power Generator

Sung-Moon Yang , Ho-Seong Ji , Do-Sik Shim , Joon-Ho Baek , and Sang-Hu Park

Berdasarkan paper yang saya baca, pasar industri turbin sedang meningkat dengan laju 40% ke 50%. Orang-orang ingin memiliki turbin yang murah namun yang murah hanya untuk turbin yang berukuran kecil dan turbin yang berukuran kecil memiliki efisiensi yang sangat rendah, padahal orang-orang menginginkan turbin berukuran kecil. Itulah yang menjadi tantangan bagi para pencipta turbin dan itulah yang dibahas pada paper ini. Untuk menyelesaikan permasalahan ini, Archimedes spiral blade wind turbine menggunakan prinsip Archimedes spiral.

Komponen AWD

Geometri sudu spiral merupakan bentuk conical yang di putar dikelilingi kurva spline. Tidak mudah untuk memfabrikasi dalam satu step saja. Harus dibagi-bagi ke beberapa section.

Proses Roll Twist Bending

Desain roller utama untuk RTB diperoleh melalui analisis geometris dari blank di mana blade menyebar. Garis lengkung yang muncul pada blank adalah garis yang membuat kontak antara roller dan blank selama RTB, yang sama dengan jejak pergerakan sumbu putar roller.

Proses RTB, yang terdiri dari rol kerucut atas dan bawah dan sepasang rol pelengkungan samping, baru diusulkan untuk pembuatan sudu spiral Archimedes. Untuk membentuk kelengkungan variabel kontinu, bilah dibagi menjadi enam bagian berdasarkan analisis geometrik. Untuk membentuk bentuk kerucut bengkok menggunakan beberapa titik pusat rotasi bentuk target untuk setiap bagian.

Bentuk cacat akhir dibandingkan dengan bentuk target dan dianalisis menggunakan indeks evaluasi R, terkait dengan kemampuan bentuk, dan g, terkait dengan kemampuan las. Dari hasil analisis dan percobaan, diketahui bahwa parameter proses RTB, yang menentukan jari-jari kelengkungan, adalah jumlah gerakan, sudut rotasi sumbu x, dan sumbu z dari rol lentur. Dan parameter proses dioptimalkan menggunakan RSM berdasarkan pada dua variabel respon, jari-jari luar kelengkungan (R) dan kelas (g).

Akhirnya, hasil eksperimen dari proses RTB dengan kondisi optimal yang diterapkan ditemukan berhasil dengan kesalahan bentuk menjadi kurang dari 5%, dengan demikian memverifikasi kemampuan proses yang diusulkan untuk menghasilkan bilah spiral yang berlaku untuk sistem turbin angin.

Generator

Doubly-Fed Electric Machine

Turbin angin berdasarkan generator induksi dua kali lipat telah menarik perhatian khusus karena keunggulannya seperti operasi frekuensi konstan kecepatan variabel, flicker yang berkurang dan kemampuan kontrol independen untuk daya aktif dan reaktif. DFIG adalah generator kecepatan variabel dengan kelebihan dibandingkan yang lain, mereka digunakan lebih banyak di turbin angin karena kontrolnya lebih mudah dan efisiensi energi lebih tinggi daripada generator lain dan kualitas daya ditingkatkan pada generator jenis ini, konverter elektronik daya terkontrol digunakan untuk meningkatkan efisiensi.

Sistem Generator pada Turbin Angin: tiga jenis generator induksi digunakan dalam sistem konversi tenaga angin: rotor sangkar, rotor luka dengan kontrol selip dengan mengubah tahanan rotor, dan generator induksi yang diberi makan ganda. Mesin induksi rotor sangkar dapat langsung dihubungkan ke sistem ac dan beroperasi pada kecepatan tetap atau menggunakan sistem elektronik daya terukur penuh untuk beroperasi pada kecepatan variabel. Generator rotor luka dengan kontrol slip-resistan-rotor biasanya terhubung langsung ke sistem ac, tetapi kontrol slip menyediakan kemampuan untuk mengubah kecepatan operasi dalam kisaran tertentu. Generator induksi pengumpanan ganda menyediakan berbagai variasi kecepatan tergantung pada ukuran sistem konverter elektronik daya.

Keuntungan utama generator induksi pengumpanan ganda ketika digunakan dalam turbin angin adalah bahwa mereka memungkinkan amplitudo dan frekuensi tegangan keluarannya dipertahankan pada nilai yang konstan, tidak peduli kecepatan angin yang bertiup pada rotor turbin angin. Karena itu, generator induksi dua kali lipat dapat langsung dihubungkan ke jaringan listrik ac dan tetap disinkronkan setiap saat dengan jaringan listrik ac. Keuntungan lain termasuk kemampuan untuk mengendalikan faktor daya, sambil menjaga perangkat elektronik daya di turbin angin pada ukuran sedang.

Referensi
Hlaing, Shwe (2014). Basic Concepts of Doubly Fed Induction Generator Driven by Wind Energy Conversion System. International Journal of Scientific Engineering and Technology Research.

Optoisolator

Optoisolator merupakan komponen semikonduktor yang tersusun atas LED infra merah dan sebuah photo triac yang digunakan sebagai pengendali triac. Optoisolator biasanya digunakan sebagai antar muka (interface) antara rangkaian pengendali dengan rangkaian daya (triac) dan juga sebagai pengaman rangkaian kendali, karena antara LED infra merah dan photo triac tidak terhubung secara elektrik, sehingga bila terjadi kerusakan pada rangkaian daya (triac) maka rangkaian pengendali tidak ikut rusak. Optoisolator biasanya terdiri dari dua macam yaitu optoisolator yang terintegrasi dengan rangkaian zero crossing detector dan optoisolator yang tidak memiliki rangkaian zero cossing detector. Optoisolator yang terintegrasi dengan zero crossing detector biasanya menggunakan triac sebagai solid state relay (SSR), sedangkan pada optoisolator yang tidak terintegrai dengan zero crossing detector biasanya menggunakan triac untuk mengendalikan tegangan.

Hal-hal yang diperlukan dalam menggunakan optoisolator adalah besarnya arus pada diode infra merah untuk membuat photo triac terkunci (latch), juga besarnya arus maksimum yang mampu dilewati photo triac untuk mengalirkan arus gate pada triac daya.