dwi kurniawan 2204 100 117 dosen pembimbing: 1. dr. tri ... · rancang bangun kursi roda hybrid...
TRANSCRIPT
RANCANG BANGUN KURSI RODA HYBRID DENGAN PENGGERAK MANUAL DAN ELEKTRIK MENGGUNAKAN PANEL TENAGA SURYA , DINAMO DAN LISTRIK AC SEBAGAI SUMBER PENGISIAN AKI
Dwi Kurniawan2204 100 117
Dosen Pembimbing:1. Dr. Tri Arief Sardjono, ST. ,MT.2. Rudy Dikariono, ST. ,MSc.
Latar Belakang Kursi Roda yang ada masih terbatas
dengan ruang gerak. Modifikasi Sepeda Kursi Roda masih
mengalami kendala mekanik. Harga Kursi Roda Listrik yang relatif
mahal.
Tujuan Penelitian pada tugas akhir ini
bertujuan untuk mengembangkan sebuah desain kursi roda modifikasi sepeda yang lebih stabil daripada desain yang sudah ada dan diintegrasikan dengan kursi roda elektrik dengan harga terjangkau untuk kalangan menengah ke bawah.
Permasalahan Membuat desain kursi roda
modifikasi dari sepeda menjadi lebih stabil dari modifikasi yang sudah ada.
Mengintegrasikan kursi roda manual dengan kursi roda elektrik yang selanjutnya dapat disebut Kursi Roda Hybrid
Batasan Masalah Mekanik kursi roda dibuat dengan
ukuran sebenarnya, dengan batasan berat beban 75 Kg.
Sudut ramp yang diuji adalah 5o, 6o dan 10o.
Jalur uji kecepatan terbatas 30 meter.
Mekanik Kursi Roda
Penambahan railer
Tampak Depan Tampak Samping
Tampak Belakang
Berat total : 40,5 kg
Motor penggerak Tokusho Denso TD3150G-24F-9K246 motor DC 24 Volt, 7.5 Ampere Rasio gear box 1:25
Rangkaian driver motor
Pengujian Driver Motor
NO Sinyal Kontrol(Volt)
PWMDuty Cycle
Output(Volt)
1 0 100% -24
2 5 100% 24
Encoder Jumlah lubang encoder = 240 Waktu sampling = 500ms = 1/120
menit
1201
240counter
rpm =
2counterrpm =
Pengujian Karakteristik motor
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
d u t y c y c l e
rpm
maju mundur
Konversi RPM ke kecepatan linier Diameter roda = 20 inch = 0.508 meter = 5.08 x 10-4 Rasio motor : gearbox = 25 : 1 Rasio gear motor : gear roda = 18 : 22
60××××= VdrasiogearV π
601008.5722
2218
251 4 ××××××= − rpmV
rpmV ×= 003135.0 (km/jam)
Motor diputar untuk mengetahui kecepatan yang dibutuhkan agar dapat menghasilkan tegangan 15 volt. Pengujian dilakukan dengan cara menggandeng rotor motor dengan motor lain. Hasil pengujian menunjukkan dibutuhkan kecepatan 4138 rpm untuk dapat menghasilkan tegangan 15 volt. Jika dikonversi ke kecepatan linier kursi roda maka setara dengan 12,9 km/jam.
Panel SuryaPhotovoltaik Modul AEG-Telefunken TSG MQ 36
1976 2011
rated power 10,3 W 9,9 W
open circuit voltage 21,0 V 20,3 V
short circuit current 685 mA 664 mA
MPP-voltage 16,6 V 16,6 V
MPP-current 630 mA 607 mA
efficiency 8,55 % 8,2 %
Rangkaian kontrol panel surya
Pengujian Panel Surya
Sinyal Output Timer Sinyal Output Kontrol Panel Surya
Waktu
Cuaca Cerah Cuaca Mendung
Tegangan (Volt) Arus (mA) Tegangan (Volt) Arus (mA)
Pagi 18.7 582 15.8 627
Siang 19.2 543 16.4 620
Sore 18.4 593 15.3 638
Pengukuran Panel Surya
Pengjuian Keseluruhan Sistem Pengujian Pada Jalan Datar Lantai Pengujian Pada Jalan Datar Paving Pengujian Pada Jalan Tanjakan Pengujian Daya Tahan Sistem
Pengujian Pada Jalan Datar LantaiPWM
Duty CyclePWM
Dalam bitKecepatan
(rpm)Kecepatan(km/jam)
100% 0 4278 13.41
90 % 12 3974 12.45
80 % 25 3877 12.15
70 % 38 3751 11.75
60 % 51 3572 11.19
50 % 63 3350 10.51
40 % 76 2864 8.97
30 % 89 2356 7.38
20 % 102 614 1.92
10 % 115 75 0.24
0 % 128 0 0
Arus rata-rata yang melalui motor terbaca 5.1 hingga 5.4 Ampere
Pengujian Pada Jalan Datar PavingPWM
Duty CyclePWM
Dalam bitKecepatan
(rpm)Kecepatan(km/jam)
100% 0 4149 13.01
90 % 12 3977 12.46
80 % 25 3753 11.76
70 % 38 3547 11.12
60 % 51 3067 9.61
50 % 63 2734 8.57
40 % 76 2343 7.34
30 % 89 2054 6.43
20 % 102 144 0.45
10 % 115 57 0.17
0 % 128 0 0
Arus rata-rata yang melalui motor terbaca 5.3 hingga 5.8 Ampere
Pengujian Pada Jalan Tanjakan
Ramp lobby gedung(10 derajat)
Ramp akses ke workshop(6 derajat)
Ramp akses ke lab(5 derajat)
Ramp akses ke lapangan(6 derajat)
Sudut Ramp
Tertahan Diam Kecepatan Maksimal
Bit ADC Duty Cycle rpm km/jam (arus)
5 43 66% 1443 3.05 (6.5A)
6 36 72% 1104 2.32 (6.9A)
10 14 87% 621 1.24 (9.8A)
kemiringan suatu ramp yang berada di luar bangunan maksimum 6º
Pengujian Daya Tahan Sistem Pengujian dibatasi saat tegangan aki
menunjukkan 25.4V hingga menurun menjadi 23.9V.
Pengujian Kecepatan rata-rata
(km/jam)
Waktu tempuh (meni
t)
Jarak Tempuh (km)
1 12.6 43 9.03
2 12.8 40 8.53
3 12.9 41 8.81
4 12.7 38 8.05
Kesimpulan Sistem secara keseluruhan mampu melaju di jalan
datar dengan kecepatan maksimal 13.41 km/jam di jalan lantai dan 13.1 km/jam di jalan paving.
Sistem secara keseluruhan mampu melaju jalan tanjakan 5 derajat dengan kecepatan maksimal 3.05km/jam, 6 derajat dengan kecepatan maksimal 2.32 km/jam dan 10 derajat dengan kecepatan maksimal 1.24 km/jam.
Pada tanjakan 10 derajat arus yang melalui motor 9.8 ampere melebihi kapasitas motor 7.5 ampere sehingga menyebabkan motor menjadi panas dan berpotensi rusak.
Sistem kemudi masih harus dimodifikasi ulang karena saat kursi roda dijalankan mundur oleh motor, tuas pengayuh juga ikut berputar.
Terima Kasih