TUGAS AKHIR – ME-141501 ANALISA PERFORMANCE PROPULSI LISTRIK PADA WAHANA BENAM MOTOR DC 2 X 1850 KW, 380 V YANG DICATU DAYA 10260 AH PADA TEGANGAN 115VDC DENGAN RANGKAIAN SERI DAN PARALEL Ristita Anggarini Widya Ayu Irawati NRP 4212 100 063 Dosen Pembimbing Ir. Sardono Sarwito M.Sc Indra Ranu Kusuma, ST M.Sc DEPARTEMEN TEKNIK SISTEM PERKAPALAN Fakultas Teknologi Kelautan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2017
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
ii
uh
FINAL PROJECT – ME-141501
ANALYSIS OF ELECTRIC PROPULSION PERFORMANCE ON SUBMERSIBLE WITH MOTOR DC 2 X 1850 KW, 380 V SUPPLY POWER 10260 AH AT VOLTAGE 115 VDC ON SERIES AND PARALLEL CIRCUITS Ristita Anggarini Widya Ayu Irawati NRP 4212 100 063 Dosen Pembimbing Ir. Sardono Sarwito M.Sc Indra Ranu Kusuma, ST M.Sc Department of Marine Engineering Faculty of Marine Technology Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2017
Sepuluh N
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
iv
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
vi
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
viii
ANALISA PERFORMANCE PROPULSI LISTRIK PADA WAHANA BENAM MOTOR DC 2 X 1850 KW, 380 V YANG DICATU DAYA 10260 AH PADA TEGANGAN 115VDC DENGAN RANGKAIAN SERI DAN PARALEL Nama Mahasiswa NRP Departemen Dosen Pembimbing
: Ristita Anggarini Widya A. I. : 4212 100 063 : Teknik Sistem Perkapalan : Ir. Sardono Sarwito M.Sc Indra Ranu Kusuma, ST, M.Sc ABSTRAK
Sistem propulsi elektrik adalah sistem pada kapal yang menggunakan motor propulsion sebagai mesin penggerak menggantikan posisi atau kinerja dari mesin utama. Penggunaan mesin diesel sebagai tenaga penggerak baling-baling memiliki beberapa permasalahan dan kelemahan yaitu mesin diesel tidak dapat beroperasi pada saat wahana benam sedang beroperasi di bawah permukaan air laut. Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan alternatif sebagai penggerak kapal. Alternatif tersebut menggunakan motor DC. Wahana benam menggunakan sistem propulsi elektrik dengan motor DC karena motor DC memiliki kelebihan pengaturan putaran yang mudah dilakukan dan tidak menimbulkan noise pada saat wahana benam sedang menyelam. Penulisan tugas akhir ini akan mengkaji penggunaan motor DC sebagai sistem propulsi elektrik pada wahana benam yang memiliki panjang 59,57 m dengan motor yang dirangkai secara seri dan paralel dengan cara disimulasikan
ix
menggunakan software MATLAB. Kemudian data hasil simulasi adalah putaran dan torsi. Hasil yang diperoleh dengan tegangan input yang sama adalah putaran yang dihasilkan pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri, kecepatan yang dihasilkan rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Sehingga daya yang dihasilkan rangkaian seri lebih rendah daripada rangkaian paralel. Pada rangkaian seri untuk bersembunyi dari lawan dan rangkaian paralel untuk menyusup ke daerah lawan. Kata kunci :Propulsi Listrik, Motor DC, MATLAB
x
ANALYSIS OF ELECTRIC PROPULSION PERFORMANCE ON SUBMERSIBLE WITH MOTOR DC 2 X 1850 KW, 380 V SUPPLY POWER 10260 AH AT VOLTAGE 115 VDC ON SERIES AND PARALLEL CIRCUITS Name NRP Department Advisor
: Ristita Anggarini Widya A. I. : 4212 100 063 : Marine Engineering : Ir. Sardono Sarwito M.Sc Indra Ranu Kusuma, ST, M.Sc ABSTRACT
Electric propulsion is the ship system using propulsion motor to replace performance of main engine. The application of diesel engine as propulsion system have some problems and weaknesses such as diesel engine unability to operate when submersible ship is operating under sea. To overcome that problems in submersible ship, alternative solution of ship propulsion is required . DC Motor can be used as this alternative solution. Submersible ships use electric propulsion system with DC Motor because DC Motor has advantages of easy rotation setting and does not cause noise when submersible ship is diving. This thesis will study the application of DC Motor as an electric propulsion system on submersible ship with length 59,57 m in series and parallel circuit by simulation using MATLAB software. The simulation data obtained are rotation and torque of DC Motor. From these simulation, it can be concluded that parallel circuit rotation is greater than series circuit rotation. It caused the greater speed and lower power in parallel circuit. The series circuit can be used in order to
xi
hide submersible ship from opponent’s ship. In other hand, the parallel circuit can be used to infiltrate the opponent’s area. Key word: Propulsion system, DC Motor, MATLAB
xii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya panjatan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan Skripsi dengan judul “Analisa Performance Propulsi Listrik pada Wahana Benam Motor DC 2 X 1850 Kw, 380 V yang Dicatu Daya 10260 Ah pada Tegangan 115VDC dengan Rangkaian Seri dan Paralel”. Laporan ini disusun untuk memenuhi mata kuliah Skripsi Departemen Teknik Sistem Perkapalan. Selama pengerjaan dan penyusunan Skripsi ini, saya mendapatkan banyak dukungan dan bantuan dari berbagai pihak, sehingga saya mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu dan Ayah serta keluarga besar atas dukungan berupa materiil dan cinta kasih yang diberikan selama ini. 2. Bapak Dr. Eng., M. Badrus Zaman, S.T., M.T., selaku Ketua Departemen Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan ITS Surabaya. 3. Bapak Ir. Sardono Sarwito M.Sc dan Bapak Indra Ranu Kusuma, ST. M.Sc. selaku dosen pembimbing I dan II yang telah memberikan banyak masukan dan ilmu bagi saya. 4. Bapak A.A.Bagus Dinariyana Dwi P., ST., MES., Ph.D selaku dosen wali, yang selama 8 semester ini mendukung dan memberikan ilmu yang bermanfaat. 5. Bapak Indera Cahya yag telah memberi banyak ilmu bagi saya. 6. Teman-teman kost saya di Perumahan Dosen ITS Blok U 149 yang banyak mendukung dan membantu saya.
xiii
7. Semua keluarga dari Laboratorium “Marine Electrical and Automation System (MEAS)” baik teknisi maupun member Lab yang telah memberikan semangat dan transfer ilmu selama pengerjaan skripsi. 8. Serta bagi pihak lain, teman-teman dan sahabatsahabatku yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu. Dalam penulisan skripsi ini saya manyadari bahwa laporan skripsi ini jauh dari kesempurnaan maka dibutuhkan kritik dan saran dari pembaca. Demikian, saya berharap semoga laporan ini bisa bermanfaat bagi yang membacanya. Surabaya, 17 Januari 2017
xiv
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN .............................................. v ABSTRAK ...................................................................... ix KATA PENGANTAR ................................................... xiii DAFTAR ISI .................................................................. xv DAFTAR GAMBAR .................................................... xix DAFTAR TABEL ....................................................... xxix BAB I PENDAHULUAN ................................................ 1 1.1.
Latar Belakang ....................................................... 1
1.2.
Perumusan Masalah ............................................... 2
1.3.
Batasan Masalah..................................................... 2
1.4.
Tujuan .................................................................... 3
1.5.
Manfaat .................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................... 5 2.1.
Wahana benam ....................................................... 5
2.1.1 Pengertian Wahana benam ...................................... 5 2.1.2 Jenis-Jenis Wahana benam ...................................... 7 2.1.3 Tahanan Wahana benam.......................................... 8 2.2.
Sistem Propulsi Elektrik ....................................... 10
2.2.1 Motor DC dan AC Sebagai Penggerak Kapal ....... 12 2.3.
Motor DC ............................................................. 14
2.3.1
Pengertian Motor DC......................................... 14
2.3.2
Bagian-Bagian Motor DC .................................. 15
2.3.3
Cara Kerja Motor DC ........................................ 16
2.3.4
Jenis-Jenis Motor DC ........................................ 20 xv
2.3.5
Karakteristik Motor DC ..................................... 24
2.3.6
Prinsip Arah Putaran pada Motor DC ................ 25
2.3.7
Pengaturan Putaran pada Motor DC .................. 26
2.3.8
Torsi dan Torsi Poros ......................................... 29
2.3.9 Rangkaian Motor DC untuk Sistem Propulsi Wahana benam ................................................................ 30 2.4.
Pemograman MATLAB ....................................... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ....................... 33 3.1
Umum ................................................................... 33
3.1.1. Identifikasi dan Perumusan masalah .................. 33 3.1.2. Penentuan Data Variasi Rangkaian Motor DC .. 33 3.1.3. Studi Literatur .................................................... 33 3.1.4. Menghitung Tahanan Wahana benam ................ 34 3.1.5. Menghitung Torsi yang Dibutuhkan Wahana benam 34 3.1.6. Membuat Rangkaian di Simulink MATLAB ..... 34 3.1.7. Melakukan Simulasi dengan menggunakan MATLAB........................................................................ 34 3.1.8. Validasi .............................................................. 34 3.1.9. Analisa Hasil Simulasi ....................................... 34 3.1.10. Analisa dan Pembahasan .................................... 34 3.1.11. Menghitung Lama Baterai.................................. 35 3.1.12. Kesimpulan dan Saran........................................ 35 3.2.
Diagram Alir ......................................................... 35
BAB IV ANALISA DATA ............................................ 37 4.1.
Data Kapal ............................................................ 37
xvi
4.2.
Data Sistem Propulsi ............................................ 37
4.3.
Menghitung Tahanan Wahana benam .................. 38
4.4.
Menghitung Torsi yang Dibutuhkan Wahana benam 41
4.5. Simulasi Rangkaian Seri Motor DC dengan menggunakan MATLAB ................................................ 41 4.6. Simulasi Rangkaian Paralel Motor DC dengan menggunakan MATLAB ................................................ 55 4.7. Perhitungan Thrust Horse Power (THP), Shaft Horse Power (SHP), Brake Horse Power (BHP), Kecepatan (Vs) dan Torsi Poros ..................................... 68 4.8.
Analisa Grafik ...................................................... 92
4.8.1. Rangkaian Seri................................................... 92 4.8.2. Rangkaian Paralel ............................................ 114 4.9. Grafik Performance pada Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel ......................................................... 136 4.10. Analisa Perhitungan Lama Baterai pada saat Menyelam ..................................................................... 152 4.11. Perhitungan Efisiensi Motor .............................. 153 4.12. Analisa Grafik Efisiensi Motor .......................... 178 4.13. Simulasi Rangkaian Seri DC-DC Converter dengan menggunakan MATLAB .............................................. 190 4.14. Perhitungan Thrust Horse Power (THP), Shaft Horse Power (SHP), Brake Horse Power (BHP), Kecepatan (Vs) dan Torsi Poros pada Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel DC-DC Converter .......................... 203 4.15. Analisa Grafik Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel DC-DC Converter ............................................ 207
xvii
4.16. Grafik Performance Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel DC-DC Converter ............................................. 219 4.17. Grafik Perbandingan Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel Tanpa dan Adanya DC-DC Converter .............. 223 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN........................ 231 5.1.
Kesimpulan ......................................................... 231
5.2.
Saran ................................................................... 232
DAFTAR PUSTAKA ................................................... 233 BIODATA PENULIS ................................................... 235
xviii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Model Wahana benam .................................. 7 Gambar 2.2 Power flow pada sistem propulsi elektrik ... 11 Gambar 2.3 Skema sistem propulsi konvensional dan sistem diesel electric propulsion .................................... 14 Gambar 2.4 Motor DC .................................................... 15 Gambar 2.5 Bagian-bagian motor DC ............................ 16 Gambar 2.6 Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor ................................................. 16 Gambar 2.7 Medan magnet yang menghalangi konduktor ........................................................................................ 17 Gambar 2.8 Reaksi garis fluks ........................................ 17 Gambar 2.9 Prinsip kerja motor DC ............................... 19 Gambar 2.10 Rangkaian motor DC penguat terpisah .... 20 Gambar 2.11 Rangkaian motor DC shunt ...................... 21 Gambar 2.12 Grafik torsi motor DC shunt ..................... 21 Gambar 2.13 Rangkaian motor DC seri ......................... 22 Gambar 2.14 Grafik motor DC seri ................................ 22 Gambar 2.15 Rangkaian motor DC short compound ..... 23 Gambar 2.16 Rangkaian motor DC long compound ...... 23 Gambar 2.17 Grafik motor DC compound ..................... 24 Gambar 2.18 Karakteristik T/Ia ...................................... 24 Gambar 2.19 Karakteristik N/Ia ..................................... 24 Gambar 2.20 Karakteristik N/T ...................................... 25 Gambar 2.21 Gaya Lorentz............................................. 25 Gambar 2.22 Rangkaian motor DC dengan pengaturan medan ............................................................................. 27 xix
Gambar 2.23 Rangkaian motor DC dengan pengaturan arus jangkar ............................................................................ 28 Gambar 2.24 Rangkaian motor DC dengan pengaturan tegangan .......................................................................... 29 Gambar 2.25 Rangkaian seri motor DC yang akan disimulasikan .................................................................. 30 Gambar 2.26 Rangkaian paralel motor DC yang akan disimulasikan .................................................................. 30 Gambar 2.27 Logo MATLAB ........................................ 32 Gambar 2.28 Simulink model turbin............................... 32 Gambar 3.1 Diagram alir metodologi rangkaian seri ...... 35 Gambar 3.2 Diagram alir metodologi rangkaian paralel . 36 Gambar 4.1 Rangkaian Seri Motor DC ........................... 41 Gambar 4.2 Rangkaian seri motor DC di Simulink ........ 42 Gambar 4.3 Rangkaian paralel motor DC ....................... 55 Gambar 4.4 Rangkaian paralel motor DC di Simulink ... 56 Gambar 4.5 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai penuh ................................. 92 Gambar 4.6 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai penuh ................................. 93 Gambar 4.7 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 90% ................................... 94 Gambar 4.8 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 90% ................................... 95 Gambar 4.9 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 80% ................................... 96 Gambar 4.10 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 80% ................................... 97
xx
Gambar 4.11 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 70%................................... 98 Gambar 4.12 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 70%................................... 99 Gambar 4.13 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 60%................................. 100 Gambar 4.14 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 60%................................. 101 Gambar 4.15 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 50%................................. 102 Gambar 4.16 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 50%................................. 103 Gambar 4.17 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 40%................................. 104 Gambar 4.18 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 40%................................. 105 Gambar 4.19 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 30%................................. 106 Gambar 4.20 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 30%................................. 107 Gambar 4.21 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 20%................................. 108 Gambar 4.22 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 20%................................. 109 Gambar 4.23 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 10%................................. 110 Gambar 4.24 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 10%................................. 111 Gambar 4.25 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika mendekati 0 knot ........................ 112
xxi
Gambar 4.26 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika mendekati 0 knot......................... 113 Gambar 4.27 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai penuh.......................... 114 Gambar 4.28 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai penuh.......................... 115 Gambar 4.29 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 90% ............................ 116 Gambar 4.30 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 90% ............................ 117 Gambar 4.31 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 80% ............................ 118 Gambar 4.32 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 80% ............................ 119 Gambar 4.33 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 70% ............................ 120 Gambar 4.34 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 70% ............................ 121 Gambar 4.35 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 60% ............................ 122 Gambar 4.36 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 60% ............................ 123 Gambar 4.37 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 50% ............................ 124 Gambar 4.38 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 50% ............................ 125 Gambar 4.39 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 40% ............................ 126 Gambar 4.40 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 40% ............................ 127
xxii
Gambar 4.41 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 30% ........................... 128 Gambar 4.42 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 30% ........................... 129 Gambar 4.43 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 20% ........................... 130 Gambar 4.44 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 20% ........................... 131 Gambar 4.45 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 10% ........................... 132 Gambar 4.46 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 10% ........................... 133 Gambar 4.47 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika mendekati 0 knot ................... 134 Gambar 4.48 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika mendekati 0 knot ................... 135 Gambar 4.49 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai penuh ...... 136 Gambar 4..50 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai penuh . 136 Gambar 4.51 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 90% ......... 137 Gambar 4.52 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 90% .... 138 Gambar 4.53 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 80% ......... 139 Gambar 4.54 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 80% .... 139 Gambar 4.55 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 70% ......... 140
xxiii
Gambar 4.56 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 70% .... 141 Gambar 4.57 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 60% ......... 142 Gambar 4.58 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 60% .... 142 Gambar 4.59 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 50% ......... 143 Gambar 4.60 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 50% .... 144 Gambar 4.61 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 40% ......... 145 Gambar 4.62 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 40% .... 145 Gambar 4.63 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 30% ......... 146 Gambar 4.64 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 30% .... 147 Gambar 4.65 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 20% ......... 148 Gambar 4.66 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 20% .... 148 Gambar 4.67 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 10% ......... 149 Gambar 4.68 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 10% .... 150 Gambar 4.69 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika kecepatan mendekati 0 knot ............................................................................ 151
xxiv
Gambar 4.70 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika kecepatan mendekati 0 knot .......................................................... 151 Gambar 4.71 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai penuh ............................ 178 Gambar 4.72 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 90% ............................... 179 Gambar 4.73 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 80% ............................... 180 Gambar 4.74 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 70% ............................... 181 Gambar 4.75 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 60% ............................... 182 Gambar 4.76 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 50% ............................... 183 Gambar 4.77 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 40% ............................... 185 Gambar 4.78 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 30% ............................... 186 Gambar 4.79 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 20% ............................... 187 Gambar 4.80 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 10% ............................... 188 Gambar 4.81 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika mendekati 0 knot ...................... 189 Gambar 4.82 Rangkaian sistem propulsi wahana benam ...................................................................................... 190 Gambar 4.83 Rangkaian seri dengan memakai DC-DC Converter ketika beban statis di Simulink .................... 191 Gambar 4.84 Rangkaian seri dengan memakai DC-DC Converter ketika beban dinamis di Simulink ............... 192 xxv
Gambar 4.85 Rangkaian paralel dengan memakai DC-DC Converter ketika beban statis di Simulink .................... 193 Gambar 4.86 Rangkaian paralel dengan memakai DC-DC Converter ketika beban dinamis di Simulink ................ 194 Gambar 4.87 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% ............................................................................. 208 Gambar 4.88 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% ............................................................................. 208 Gambar 4.89 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 70%.. 209 Gambar 4.90 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 70%.. 210 Gambar 4.91 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 10%.. 211 Gambar 4.92 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 10%.. 212 Gambar 4.93 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% ............................................................................. 213 Gambar 4.94 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% ............................................................................. 214 Gambar 4.95 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 70% ...................................................................................... 215 Gambar 4.96 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 70% ...................................................................................... 216
xxvi
Gambar 4.97 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 10% ...................................................................................... 217 Gambar 4.98 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 10% ...................................................................................... 218 Gambar 4.99 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% ...................................................... 219 Gambar 4.100 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% ........................................... 219 Gambar 4.101 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 70% ........................................................ 220 Gambar 4.102 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 70% ........................................................ 221 Gambar 4.103 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 10% ........................................................ 222 Gambar 4.104 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 10% ........................................................ 222 Gambar 4.105 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai penuh 100% ........................................... 223 Gambar 4.106 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai penuh 100% ........................................... 224
xxvii
Gambar 4.107 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 70%......................................................... 224 Gambar 4.108 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 70%......................................................... 225 Gambar 4.109 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 10%......................................................... 225 Gambar 4.110 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 10%......................................................... 226 Gambar 4.111 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 100% ...................................... 226 Gambar 4.112 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 100%....................................... 227 Gambar 4.113 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 70% ........................................ 227 Gambar 4.114 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 70% ........................................ 228 Gambar 4.115 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 10% ........................................ 228 Gambar 4.116 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 10% ........................................ 229
xxviii
DAFTAR TABEL Tabel 1 Kinematic velocity ............................................... 9 Tabel 2 Tipe-tipe nilai Cr ................................................ 10 Tabel 3 Tipe-tipe nilai Ct ............................................... 10 Tabel 4 Kinemtic velocity ............................................... 38 Tabel 5 Tipe-tipe nilai Cr ................................................ 39 Tabel 6 Tipe-tipe nilai Ct ............................................... 40 Tabel 7 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika baterai penuh ................................. 43 Tabel 8 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 90% ................................... 44 Tabel 9 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 80% ................................... 45 Tabel 10 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 70% ................................... 46 Tabel 11 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 60% ................................... 47 Tabel 12 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 50% ................................... 48 Tabel 13 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 40% ................................... 49 Tabel 14 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 30% ................................... 51 Tabel 15 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 20% ................................... 52 Tabel 16 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 10% ................................... 53 Tabel 17 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika kecepatan mendekati 0 knot .......... 54 xxix
Tabel 18 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai penuh ................................. 57 Tabel 19 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 90% .................................... 58 Tabel 20 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 80% .................................... 59 Tabel 21 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 70% .................................... 60 Tabel 22 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 60% .................................... 61 Tabel 23 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 50% .................................... 62 Tabel 24 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 40% .................................... 63 Tabel 25 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 30% .................................... 64 Tabel 26 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 20% .................................... 65 Tabel 27 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 10% .................................... 66 Tabel 28 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika kecepatan mendekati 0 knot .......... 67 Tabel 29 Tabel nilai w dan t ........................................... 69 Tabel 30 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai penuh ................................................. 70 Tabel 31 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 90% .................................................... 71 Tabel 32 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 80% .................................................... 72
xxx
Tabel 33 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 70% ................................................... 73 Tabel 34 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 60% ................................................... 74 Tabel 35 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 50% ................................................... 75 Tabel 36 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 40% ................................................... 76 Tabel 37 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 30% ................................................... 77 Tabel 38 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 20% ................................................... 78 Tabel 39 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 10% ................................................... 79 Tabel 40 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika kecepatan mendekati 0 knot .......................... 80 Tabel 41 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai penuh ............................................ 81 Tabel 42 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 90% .............................................. 82 Tabel 43 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 80% .............................................. 83 Tabel 44 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 70% .............................................. 84 Tabel 45 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 60% .............................................. 85 Tabel 46 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 50% .............................................. 86 Tabel 47 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 40% .............................................. 87
xxxi
Tabel 48 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 30% ............................................... 88 Tabel 49 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 20% ............................................... 89 Tabel 50 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 10% ............................................... 90 Tabel 51 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika kecepatan mendekati 0 knot ..................... 91 Tabel 52 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai penuh ................................................................. 154 Tabel 53 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 90% ................................................................... 155 Tabel 54 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 80% ................................................................... 156 Tabel 55 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 70% ................................................................... 157 Tabel 56 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 60% ................................................................... 158 Tabel 57 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 50% ................................................................... 159 Tabel 58 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 40% ................................................................... 160 Tabel 59 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 30% ................................................................... 161 Tabel 60 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 20% ................................................................... 162 Tabel 61 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 10% ................................................................... 163 Tabel 62 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika kecepatan mendekati 0 knot .......................................... 164
xxxii
Tabel 63 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai penuh...................................................... 167 Tabel 64 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 90% ........................................................ 168 Tabel 65 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 80% ........................................................ 169 Tabel 66 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 70% ........................................................ 170 Tabel 67 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 60% ........................................................ 171 Tabel 68 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 50% ........................................................ 172 Tabel 69 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 40% ........................................................ 173 Tabel 70 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 30% ........................................................ 174 Tabel 71 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 20% ........................................................ 175 Tabel 72 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 10% ........................................................ 176 Tabel 73 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika kecepatan mendekati 0 knot............................... 177 Tabel 74 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika beban statis ... 195 Tabel 75 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika beban dinamis ...................................................................................... 196 Tabel 76 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DCDC Converter dari hasil simulasi ketika beban statis ... 197
xxxiii
Tabel 77 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DCDC Converter dari hasil simulasi ketika beban dinamis ...................................................................................... 198 Tabel 78 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika baterai penuh 100% ............................................................................. 199 Tabel 79 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika baterai 70% ... 199 Tabel 80 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika baterai 10% ... 200 Tabel 81 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DCDC Converter dari hasil simulasi ketika baterai penuh 100% ............................................................................. 201 Tabel 82 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DCDC Converter dari hasil simulasi ketika baterai 70% ... 201 Tabel 83 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DCDC Converter dari hasil simulasi ketika baterai 10% ... 202 Tabel 84 Tabel nilai w dan t ......................................... 204 Tabel 85 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai penuh 100%....... 204 Tabel 86 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 70% .................. 205 Tabel 87 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 10% ................... 205 Tabel 88 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% . 206 Tabel 89 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 70% .............. 206 Tabel 90 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 10% .............. 207
xxxiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Sistem propulsi elektrik adalah sistem pada kapal yang menggunakan motor propulsion sebagai mesin penggerak menggantikan kinerja dari main engine. Umumnya kapal menggunakan mesin diesel sebagai tenaga penggerak baling-baling atau propeler, namun penggunaan mesin diesel sebagai tenaga penggerak baling-baling memiliki beberapa permasalahan dan kelemahan yaitu mesin diesel tidak dapat beroperasi pada saat wahana benam sedang beroperasi di bawah permukaan air laut. Dalam aplikasinya motor DC dapat digunakan sebagai alternatif sistem penggerak propulsi pada submersible ship karena kecepatan putaran pada motor DC mudah diatur, tidak membutuhkan tempat yang terlalu luas dan motor DC tidak menimbulkan noise, sehingga diharapkan dapat mengatur kecepatan pada submersible ship. Untuk mengatasi masalah tersebut diperlukan alternatif sebagai penggerak kapal. Alternatif tersebut menggunakan motor DC. Wahana benam menggunakan sistem propulsi elektrik dengan motor DC karena motor DC memiliki kelebihan pengaturan putaran yang mudah dilakukan dan tidak menimbulkan noise pada saat wahana benam sedang menyelam. Oleh sebab itu perlu dikaji untuk penggunaan motor DC sebagai sistem propulsi elektrik dengan cara disimulasikan menggunakan software MATLAB. Kemudian mencari hasil putaran, 1
2
arus jangkar, arus penguat motor, torsi yang dibutuhkan oleh sistem propulsi elektrik wahana benam. Tidak lupa juga menghitung berapa lama baterai yang bisa digunakan ketika wahana benam berada di bawah permukaan air laut. Diantara 2 rangkaian yang dirangkai secara seri dan paralel bisa diketahui rangkaian mana yang efisien untuk sistem tersebut dan fungsi rangkaian tersebut untuk wahana benam. 1.2. Perumusan Masalah Rumusan masalah yang akan dibahas pada tugas akhir sebagai berikut: a. Bagaimana karakteristik (torsi dan putaran) dan performa pada rangkaian motor DC yang dirangkai secara seri dan paralel pada sistem propulsi tersebut. b. Bagaimana cara memilih rangkaian yang efisien untuk sistem propulsi tersebut. c. Berapa lama baterai bisa digunakan pada saat wahana benam sedang berada di bawah permukaan air laut. 1.3. Batasan Masalah Batasan masalah pada tugas akhir ini antara lain : 1. Rangkaian motor DC yang dirangkai seri dan paralel sesuai dengan referensi yang sudah ada. 2. Analisa setiap rangkaian dibatasi hanya pada performance pada setiap rangkaian. 3. Tegangan yang digunakan untuk simulasi adalah 115 VDC 4. Simulasi menggunakan software MATLAB
3
1.4. Tujuan Tujuan dari tugas akhir ini adalah: 1. Mendapatkan karakteristik (torsi dan putaran) dan performa pada rangkaian motor DC seri dan paralel pada sistem propulsi tersebut melalui simulasi menggunakan software MATLAB. 2. Untuk menentukan rangkaian yang efisien untuk sistem propulsi tersebut. 3. Mengetahui berapa lamanya baterai bisa digunakan pada saat wahana benam sedang berada di bawah permukaan air laut 1.5. Manfaat Manfaat dari tugas akhir ini yaitu sebagai berikut : 1. Untuk pembelajaran dalam mengetahui performa dan karakteristik pada rangkaian motor DC sebagai sistem penggerak wahana benam. 2. Data performa dan karakteristik dari hasil simulasi bisa diterapkan sebagai sistem propulsi elektrik pada wahana benam.
4
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Wahana benam 2.1.1 Pengertian Wahana benam Wahana benam merupakan kapal yang beroperasi di bawah permukaan air, pada umumnya banyak digunakan untuk kepentingan militer. Selain untuk kepentingan militer, wahana benam juga digunakan untuk ilmu pengetahuan bawah air. Negara Jerman memiliki wahana benam yang disebut dengan U-Boat yang merupakan singkatan dari Unterseeboot yang ditugaskan dalam Perang Dunia I sebagai sistem persenjataan yang mematikan bagi Angkatan Laut musuh. Pada Perang Dunia II, wahana benam banyak digunakan oleh Jerman dan mendapatkan julukan U-Class. Tidak hanya Jerman, Uni Soviet atau Rusia juga negera yang menggunakan wahana benam sebagai kekuatan utama dalam Angkatan Laut. Wahana benam dapat mengapung dengan mudah di permukaan air, mampu menyelam ke dasar samudera dan bertahan di dasar samudera hingga berbulan-bulan lamanya. Konstruksi pada dinding wahana benam yang membuat wahana benam bisa bertahan lama di dasar samudera. Ruang-ruang kedap air (atau tangki pemberat) antara dinding luar dan dinding dalam dapat diisi dengan air laut sehingga meningkatkan bobot keseluruhan dan mengurangi kemampuan mengapungnya. Dengan dorongan baling-baling ke depan dan pengarahan bilah kemudi datar ke bawah, kapal itu akan menyelam. 5
6
Dinding dalam wahana benam terbuat dari baja yang mampu menahan tekanan dari luar pada saat wahana benam sedang berada di dasar samudera. Setelah wahana benam berada di dasar samudera, wahana benam akan mempertahanakan posisinya dengan bantuan tangki-tangki pemberat sepanjang lunasnya. Untuk naik ke permukaan, wahana benam mengeluarkan air dari tangki pemberat. Periskop, radar, sonar, dan jaringan satelit merupakan alat navigasi utama wahana benam. Ketika mengapung di permukaan, sebuah wahana benam dapat dikatakan berdaya apung positif. Tangki-tangki pemberatnya hampir tidak berisi air. Ketika menyelam, kapal memperoleh daya apung negatif karena udara di tangki pemberat dikeluarkan melalui katup udara untuk digantikan air yang masuk. Untuk melaju pada suatu kedalaman, wahana benam menggunakan suatu teknik penyeimbang yang disebut daya apung netral. Untuk naik ke permukaan, udara bertekanan tersebut dipompakan masuk tangki pemberat, sehingga airnya keluar. Wahana benam yang paling canggih membuat air tawar sendiri dari air laut. Ada pula cadangan udara yang dihasilkan dengan elektrolisis, suatu proses yang membebaskan oksigen dari air tawar. Ketika berada dekat permukaan, wahana benam dapat mengambil udara dan melepaskan gas buang melalui snorkel tertutup yang membuka di atas muka air. Selain periskop, antena radio, dan tiang-tiang lainnya, beberapa snorkel menyembul di bangunan atas, atau menara komando. Udara dipantau setiap hari untuk
7
menjamin agar kadar oksigennya mencukupi. Udara juga disalurkan lewat saringan yang menyaring segala kotoran. Gas buang keluar melalui pipa terpisah.
Gambar 2.1 Model Wahana benam (sumber : https://id.wikipedia.org) 2.1.2 Jenis-Jenis Wahana benam Jenis-jenis wahana benam berdasarkan tenaga penggerak (sistem propulsi) adalah sebagai berikut : a. Wahana benam diesel elektrik b. Wahana benam nuklir c. Wahana benam engineless Jenis-jenis wahana benam fungsinya adalah sebagai berikut : a. Wahana benam militer b. Wahana benam non militer
berdasarkan
Jenis-jenis wahana benam berdasarkan tipenya adalah sebagai berikut : a. SSK : wahana benam bertenaga diesel b. SSN : wahana benam bertenaga nuklir c. SSBN : wahana benam nuklir membawa rudal balistik d. SLBM : wahana benam peluncur rudal balistik
8
2.1.3 Tahanan Wahana benam Tahanan digunakan untuk memprediksi kebutuhan daya yang dibutuhkan wahana benam agar bisa beroperasi. Untuk menghitung tahanan kapal menggunakan rumus : RT = RBH + RAPP Dimana : RT = tahanan total RBH = tahanan bare hull RAPP = tahanan appendages Untuk menghitung tahanan bare hull menggunakan rumus : 1 RBH = ρAV2Ct 2 Dimana : ρ = massa jenis fluida A = luas area wahana benam V = kecepatan wahana benam, ft/s Ct = nondimensional drag coefficient Untuk menghitung nondimensional drag coefficient mnggunakan rumus : Ct = Cf + ΔCf + Cr + Cw Dimana : Cf = koefisien tahanan gesek ΔCf = correlation allowance Cr = koefisien tahanan residual Cw = koefisien tahanan gelombang Menurut ITTC untuk menghitung gaya gesek menggunkana rumus : 0,075 Cf = 2 (𝑙𝑜𝑔10 𝑅𝑒−2)
Dimana Reynolds number dirumuskan : 𝑉𝑥𝐿 Re = 𝑣 Dimana :
9
L v
= panjang wahana benam = kinematic viscosity dari air laut Tabel 1 Kinematic velocity Temperature, Density, Kinemtic ℉ lbs2/ft4 velocity, ft2/s 32 1,9947p 34 1,9946 36 1,9944 38 1,9942 40 1,9940 42 1,9937 1,6588 44 1,9934 1,6035 46 1,9931 1,5531 48 1,9928 1,5053 50 1,9924 1,4599 52 1,9921 1,4168 54 1,9917 1,3758 56 1,9912 1,2268 58 1,9908 1,2996 60 1,9903 1,2641 62 1,9698 1,2303 64 1,9693 1,1979 66 1,9688 1,1669 68 1,9682 1,1372 70 1,9676 1,1088 72 1,9670 1,0816 74 1,9664 1,0554 76 1,9658 1, 0303 78 1,9651 1,0062 80 1,9644 0,09830 (Eugene Allmendinger.1990)
ΔCf memiliki nilai antara 0,0004 – 0,0009. Nilai koefisien tahanan gelombang ini bisa diabaikan.
10
Berikut tabel koefisien tahanan residual : Tabel 2 Tipe-tipe nilai Cr Cr x 103 Hull Form 0,677 Deep Quest 0,435 DSRV 0,39 Fleet Submersible 0,1 Albacone (Eugene Allmendinger.1990) Untuk menghitung tahanan menggunakan rumus : 1 RAPP = ρAV2Ct
appendage
2
Tabel 3 Tipe-tipe nilai Ct Ct Appandage Area Basic 0,015 Small domes Profile 1,2 Antennae Projected 1,2 Cylinders Projected 0,005 Arms Wetted surface 0,005 Long faired Wetted surface protuberances Hole in skin Projected frontal 0,5 Planes Projected frontal 0,011 (Eugene Allmendinger.1990) 2.2. Sistem Propulsi Elektrik Sistem propulsi elektrik adalah sistem propulsi pada kapal yang menggunakan motor propulsion sebagai mesin penggerak kapal. Keuntungan dalam penggunaan sistem propulsi elektrik adalah tempat yang dibutuhkan kecil, lebih ringan, dan tidak menimbulkan noise seperti mesin diesel. Namun untuk
11
propeler tertentu yang diputar dengan kecepatan dan putaran yang cukup tinggi, maka faktor suara tetap akan timbul. Karena mesin diesel membutuhkan perawatan yang ekstra, lebih mahal dan ukuran yang lebih besar, dan tidak cocok untuk kapal yang membutuhkan kecepatan tinggi, maka solusinya adalah menggunakan sistem propulsi elektrik. Kebanyakan sistem penggerak tertutup, jumlah tenaga yang dihasilkan harus sesuai dengan jumlah tenaga yang dikeluarkan termasuk daya yang hilang. Sedangkan pada sistem propulsi elektrik yang terdiri dari generator, distribusi sistem, termasuk distribusi transformer dan pengatur kecepatan, alur dayanya dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 2.2 Power flow pada sistem propulsi elektrik (sumber : Alf Kare Adnanes, 2003) Jadi efisiensi dari sistem propulsi dirumuskan sebagai berikut: 𝑃𝑜𝑢𝑡 𝑃𝑜𝑢𝑡 η= = 𝑃𝑖𝑛
𝑃𝑜𝑢𝑡+𝑃𝑙𝑜𝑠𝑠𝑒𝑠
12
Pada tiap-tiap komponen, efisiensi elektrik dapat diperhitungkan dan nilai pada generator yaitu Ƞ = 0,999, pada transformer yaitu Ƞ = 0,99-0,995, frekuensi converter yaitu Ƞ = 0,98-0,99, dan pada motor listrik yaitu: Ƞ = 0,95-0,97. Sehingga efisiensi sistem diesel elektrik jika dihitung dari poros mesin diesel hingga ke poros motor listrik adalah berkisar antara 0,88 dan 0,92 pada saat full load. Efisiensi juga tergantung pada sistem pembebanan. (Alf Kare Adnanes. 2003) 2.2.1 Motor DC dan AC Sebagai Penggerak Kapal Penggunaan motor arus searah sebagai pengganti mesin penggerak utama adalah dirasa baik dan menguntungkan. Motor arus searah banyak memiliki beberapa kelebihan antara lain; efisiensi tinggi dan sistem pengaturan yang lebih mudah dibandingkan dengan motor arus bolakbalik. Motor arus searah bekerja pada kecepatan yang relatif konstan, untuk kecepatan berubahubah motor DC lebih banyak dipakai namun dengan berkembangnya teknologi semikonduktor dan bidang elektronika daya, pengaturan kecepatan motor DC akan sangat lebih mudah lagi dalam hal pengaturan dan efisiensi yang lebih tinggi dikarenakan pengurangan pemborosan daya lebih kecil dan pengaturan yang lebih halus. Perkembangan prime mover untuk penggerak utama di kapal mengalami perkembangan yang sangat pesat sejak ditemukannya uap oleh J. Watt, mesin diesel oleh Rudolf Diesel serta turbin gas oleh Brayton. Pada tahun-tahun awal berbagai penemuan mengenai ketiga prime mover hanya berkisar pada penyempurnaan
13
sistem kerja. Dan pada dewasa ini berbagai perkembangan menjurus pada penggunaan emisi gas buang. Pada mesin diesel pengaturan putaran dan pembalikan putaran sangat dimungkinkan. Tetapi pada proses pembalikan putaran pada mesin diesel membutuhkan waktu yang relatif lebih lama jika ditinjau mulai dari putaran normal. Untuk turbin uap dan turbin gas pengaturan putaran mempunyai range yang sangat sempit dari putaran normal. Dan untuk membalikkan putaran pada kedua jenis prime mover tersebut sangatlah tidak mungkin. Berdasarkan pada fakta diatas maka para engineer mengembangkan sistem yang merupakan gabungan dari ketiga prime mover tersebut dengan motor listrik yang selanjutnya disebut dengan electric propulsion. Pada sistem electric propulsion, ketiga prime mover menggerakkan generator dan selanjutnya generator mensuplai listrik yang digunakan untuk memutar motor listrik. Jenis motor listrik yang digunakan disesuaikan dengan tipe atau fungsi kapal tersebut. Pada umumnya kapal yang mempunyai kegunaan khusus yang menggunakan motor DC dan untuk kapal niaga yang berorientasi profit pada umumnya menggunakan motor AC. Misalnya untuk kapal pemecah es (ice breaker) menggunakan motor DC dalam hal ini dikarenakan torsi yang diperlukan propeller sangat besar. (Muhammad Iqbal Said. 2013)
14
Gambar 2.3 Skema sistem propulsi konvensional dan sistem diesel electric propulsion (sumber : Muhammad Iqbal Said, 2013) 2.3. Motor DC 2.3.1 Pengertian Motor DC Motor DC adalah adalah motor yang mengubah tenaga listrik DC menjadi tenaga gerak atau mekanik yang berupa putaran pada rotor. Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc berada di stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar berada di rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik fasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen.
15
Gambar 2.4 Motor DC (sumber : http://staff.ui.ac.id) 2.3.2 Bagian-Bagian Motor DC Bagian-bagian motor DC adalah : 1. Stator adalah rumah dari motor yang diam sebagai tempat kedudukan kumparan medan. 2. Kumparan medan adalah bagian yang membangkitkan medan magnet dapat berupa medan magnet permanen maupun lilitan konduktor. 3. Rotor adalah poros yang berputar di dalam stator sebagai tempat kedudukan kumparan jangkar. 4. Kumparan jangkar adalah bagian yang dialiri arus untuk mendapatkan efek induksi elektromagnetik. 5. Brushes adalah bagian pada stator yang berhubungan dengan sumber tegangan di luar motor dan berkontak dengan komutator pada rotor sehingga memungkinkan adanya arus listrik pada jangkar. (Sardono Sarwito.2006)
16
Gambar 2.5 Bagian-bagian motor DC (Sumber : http://staff.ui.ac.id) 2.3.3 Cara Kerja Motor DC Jika arus melewati suatu konduktor, maka akan timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh aliran arus pada konduktor.
Gambar 2.6 Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor (sumber : http://staff.ui.ac.id) Aturan genggaman tangan kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks. Medan magnet hanya terjadi di sekitar konduktor jika ada arus yang mengalir pada konduktor tersebut. Pada motor listrik konduktor berbentuk U disebut angker dinamo.
17
Gambar 2.7 Medan magnet yang menghalangi konduktor (sumber : http://staff.ui.ac.id) Jika konduktor berbentuk U diletakkan di antara kutub utara dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet kutub.
Gambar 2.8 Reaksi garis fluks (sumber : http://staff.ui.ac.id) Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar keluar dari medan yang kuat
18
tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam. Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum : Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran / loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torsi untuk memutar kumparan. Motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnet yang dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. Pada motor DC, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Perubahan dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi, daerah tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
19
Gambar 2.9 Prinsip kerja motor DC (sumber : http://staff.ui.ac.id) Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor. Beban dalam hal ini mengacu kepada keluaran tenaga putar / torsi sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan ke dalam tiga kelompok : Beban torsi konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torsinya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torsi konstan adalah corveyors dan rotary kilns. Beban dengan variabel torsi adalah beban dengan torsi yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan torsi yang bervariasi adalah pompa sentrifugal dan fan serta untuk peralatan energi listrik adalah motor listrik.
20
Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torsi yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin.
2.3.4 Jenis-Jenis Motor DC Jenis-jenis motor DC adalah sebagai berikut : 1. Separately Excited (penguat terpisah) Motor DC penguat terpisah atau separately excited disuplai oleh dua sumber tegangan berbeda (Vt dan Vf) pada masing-masing kumparan, yaitu kumparan jangkar dan kumparan medan. Vf = If.Rf Vt = Ea + Ia.Ra Ea = C.n.ɸ
Gambar 2.10 Rangkaian motor DC penguat terpisah (sumber : https://www.linkedin.com) 2. Self Excited (penguat sendiri) Motor DC penguat sendiri atau self excited disuplai oleh satu sumber tegangan (Vt= tegangan terminal) pada kedua kumparannya, kumparan jangkar dan kumparan medan. Motor DC penguat sendiri dibagi menjadi 3 tipe berbeda berdasarkan rangkaian, antara lain:
21
1. Motor DC Shunt Ialah motor DC dengan kumparan penguat yang dihubungkan secara paralel dengan kumparan jangkar. Vf = Vt Vt = Ish.Rsh Vt = Ea + Ia.Ra Ea = C.n.ɸ
Gambar 2.11 Rangkaian motor DC shunt (sumber : https://www.linkedin.com)
Gambar 2.12 Grafik torsi motor DC shunt (sumber : https://www.linkedin.com) 2. Motor DC Seri Ialah motor DC yang memiliki hubungan seri antara kumparan jangkar dengan kumparan penguat. Is = IL = Ia Vs = Is = Rs Vt = Ea +Ia.Ra + Ia.Rs Ea = C.n.ɸ
22
Gambar 2.13 Rangkaian motor DC seri (sumber : https://www.linkedin.com)
Gambar 2.14 Grafik motor DC seri (sumber : https://www.linkedin.com) 3. Motor DC Compound Motor DC Compound atau campuran memiliki dua tipe berbeda, yaitu Motor DC Long Compound dan Motor DC Short Compound. Pada motor DC tipe ini, memiliki kumparan penguat yang dililitkan seri dan paralel. Motor DC Short Compound IL = Ish + Ia IL = Is Vsh = Ish.Rsh Vs = Is.Rs = IL.Rs Vsh = Ea + Ia.Ra Ea = C.n.ɸ Vt = Vsh + Vs Vt = Is.Rs + Ea + Ia.Ra
23
Gambar 2.15 Rangkaian motor DC short compound (sumber : https://www.linkedin.com)
Motor DC Long Compound IL = Ish + Ia Ia = Is Vsh = Ish.Rsh Vsh = Vt Vs = Is.Rs = Ia.Rs Vt = Ea + Ia.Ra +Vs Vt = Ea + Ia.Ra + Ia.Rs Ea = C.n.ɸ
Gambar 2.16 Rangkaian motor DC long compound (sumber : https://www.linkedin.com)
24
Gambar 2.17 Grafik motor DC compound (sumber : https://www.linkedin.com) 2.3.5 Karakteristik Motor DC Karakteristik motor DC dibagi menjadi beberapa hubungan : a. Torsi dan arus jangkar, yaitu karakteristik T/Ia yang biasanya disebut dengan karakteristik listrik.
Gambar 2.18 Karakteristik T/Ia (sumber : http://repository.usu.ac.id, 2011) b. Kecepatan dan arus karakteristik N/Ia.
jangkar,
yaitu
Gambar 2.19 Karakteristik N/Ia (sumber : http://repository.usu.ac.id, 2011)
25
c. Kecepatan dan torsi yaitu karakteristik N/T yang disebut dengan karateristik mekanis.
Gambar 2.20 Karakteristik N/T (sumber : http://repository.usu.ac.id, 2011) 2.3.6 Prinsip Arah Putaran pada Motor DC Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah Flamming tangan kiri. Kutubkutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah dari kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan timbul gerak searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama dengan F. Prinsip motor adalah aliran arus di dalam penghantar yang berada di dalam pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada penghantar akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah besar.
Gambar 2.21 Gaya Lorentz (sumber : http://repository.usu.ac.id, 2011)
26
Ibu jari : menunjukkan arah arus listrik. Jari tengah : menunjukkan arah gaya Lorentz Jari telunjuk : menunjukkan arah medan magnet. Besarnya gaya Lorentz yang timbul adalah sebagai berikut: F=B.I.L Dimana: F : gaya Lorentz yang dialami penghantar(N) I : besar arus pada penghantar(A) L : panjang sisi kumparan B : kerapatan fluks (WB/m2) = Φ/A Φ : fluks total (Weber) A : luas medan magnet (m2) 2.3.7 Pengaturan Putaran pada Motor DC Dari rumus umum motor DC, didapatkan : Vt = Ea + Ia.Ra Ea = C.n.ɸ Ea = Vt – Ia.Ra C.n.ɸ = Vt – Ia.Ra n = (Vt-Ia.Ra)/(C.ɸ) Sehingga, untuk mengatur putaran dari motor DC dapat menggunakan tiga macam cara, antara lain: a. Pengaturan medan Pengaturan medan pada motor DC ialah dengan menambahkan kumparan (variable resistance) yang dihubungkan seri dengan kumparan medan. Pengaturan putaran motor DC dengan mengatur medan magnet memiliki karakteristik antara lain:
27
Kecepatan minimum dari motor dapat diperoleh ketika variable resistance mendekati nol atau sama dengan nol. Kecepatan maksimum pada motor DC dibatasi oleh kapasitas maksimum dari gaya sentrifugal pada poros motor DC. Memiliki heat losses yang rendah. Mudah dan sederhana dalam pengaplikasian rangkaiannya. Hanya dapat diaplikasikan pada tipe motor DC shunt dan motor DC long compound. Range putaran nominal ke atas, nilai putaran terendah berada pada putaran nominal. Putaran dibatasi oleh kekuatan poros.
Gambar 2.22 Rangkaian motor DC dengan pengaturan medan (sumber : https://www.scribd.com) b. Pengaturan arus jangkar Pada pengaturan arus jangkar, variabel rheostadt dihubungkan seri dengan kumparan jangkar, sehingga hasil dari Ia.Ra dapat diatur. Dengan mengatur hasil dari Ia.Ra maka kecepatan motor dapat ditentukan. Namun,
28
pengaturan motor DC dengan metode ini sangat jarang digunakan karena dapat meningkatkan heat losses pada variabel resistance. Pada pengaturan arus jangkar, nilai putaran tertinggi berada pada putaran nominal. Kelemahan dari penggunaan metode ini ialah dapat menghasilkan heat losses yang tinggi.
Gambar 2.23 Rangkaian motor DC dengan pengaturan arus jangkar (sumber : https://www.scribd.com) c. Pengaturan tegangan (Ward-Leonard) Pengaturan motor DC dengan mengatur tegangan menggunakan metode WardLeonard. Pengaturan jenis ini biasa digunakan pada industri yang memiliki proses penggulungan (rolling process) seperti, industri kertas, industri plat baja, dll. Dengan beberapa modifikasi, metode ini dapat diaplikasikan di kapal khususnya pada sistem propulsi listrik di kapal. Karakteristik dari pengaturan putaran motor DC dengan metode Ward-Leonard antara lain: Input atau masukan dari generator memiliki kecepatan yang konstan, yang disuplai oleh motor induksi.
29
Tegangan output dari generator DC ialah tegangan input pada motor DC sehingga dapat diatur. Kegunaan dari variabel resistance pada generator DC ialah sebagai pengendali atau pengatur tegangan output dari generator DC. Pengaturan arus medan pada motor DC bertujuan untuk mengatur torsi pada motor DC. Kekurangan dari metode Ward-Leonard ialah biaya yang dibutuhkan lebih tinggi jika dibandingkan dengan metode pengaturan putaran yang lain. Kontrol putaran sangat halus, dimulai saat n=0 hingga putaran mencapai putaran nominal.
Gambar 2.24 Rangkaian motor DC dengan pengaturan tegangan (sumber : https://www.scribd.com) 2.3.8 Torsi dan Torsi Poros Torsi yang dihasilkan motor DC bergantung dari 3 faktor yaitu : a. Fluks, Φ b. Arus jangkar, Ia c. Konstanta, C Sehingga dapat dirumuskan : T = C.Ia.Φ
30
Keseluruhan torsi dari jangkar, sebagaimana yang dihitung diatas tidak terpakai untuk melakukan kerja seluruhnya. Sebab adanya kerugian tenaga dalam motor DC yaitu rugi-rugi besi dan gesekan. Torsi yang benar-benar digunakan untuk kerja adalah torsi poros. Horse power (HP) yang dihasilan oleh torsi poros disebut brake house power (BHP) daya kuda rem sebab merupakan HP yang dipakai pada saat rem. BHP = (Tsh x 2πN)/(735,5) Tsh = (735,5 x BHP)/2πN 1 HP = 735,3 watt T – Tsh disebut torsi hilang (lost torque). Torsi hilang = 0,159 x (rugi-rugi besi dan gesekan)/N dalam satuan Nw-m = 0,0162 x (rugi-rugi besi dan gesekan)/N dalam satuan kg-m 2.3.9 Rangkaian Motor DC untuk Sistem Propulsi Wahana benam
Gambar 2.25 Rangkaian seri motor DC yang akan disimulasikan
Gambar 2.26 Rangkaian paralel motor DC yang akan disimulasikan
31
Data motor listrik DC adalah sebagai berikut : Jumlah : 1 buah Type : DC motor shunt 380 Volt DC Daya : 2 x 1850 kW pada 200 rpm Konstruksi : dibuat dobel jangkar Data baterai adalah sebagai berikut : Jumlah : 480 cell, dibagi 4 group Tegangan : 2 Volt / Cell Kapasitas : 10260 AH Dimensi : (1421 x 290 x 450) mm3 Berat : 525 + 2 kg Data wahana benam yang akan dijadikan objek simulasi sistem propulsi elektrik adalah sebagai berikut : Panjang keseluruhan : 59,57 m Diameter dalam kapal : 6,20 m Tinggi sarat air : 5,50 m Tinggi seluruhnya : 11,34 m Displacement menyelam : 1390 m3 Kedalaman menyelam : 250 m Kec. Waktu menyelam : 21, 5 knot Jarak jelajah : 22 NM 2.4. Pemograman MATLAB MATLAB (Matrix Laboratory) adalah sebuah lingkungan komputasi numerikal dan bahasa pemrograman komputer generasi keempat. Dikembangkan oleh The MathWorks, MATLAB memungkinkan manipulasi matriks, pemplotan fungsi dan data, implementasi algoritma, pembuatan antarmuka pengguna, dan pengantarmukaan dengan program dalam bahasa lainnya. Meskipun hanya bernuansa numerik, sebuah toolbox yang
32
menggunakan mesin simbolik MuPAD, memungkinkan akses terhadap kemampuan aljabar komputer. Sebuah paket tambahan, Simulink, menambahkan simulasi grafis multiranah dan Desain Berdasar Model.
Gambar 2.27 Logo MATLAB (sumber : https://id.wikipedia.org) Simulink merupakan bagian tambahan dari software MATLAB (Mathworks Inc.). Simulink dapat digunakan sebagai sarana pemodelan, simulasi dan analisis dari sistem dinamik dengan menggunakan antarmuka grafis (GUI). Simulink terdiri dari beberapa kumpulan toolbox yang dapat digunakan untuk analisis sistem linier dan non linier. Beberapa library yang sering digunakan dalam sistem kontrol antara lain math, sinks, dan sources.
Gambar 2.28 Simulink model turbin (sumber : https://id.wikipedia.org)
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Umum Metodologi tugas akhir adalah urutan pengerjaan tugas akhir yang dilakukan sejak dimulainya pengerjaan hingga akhir. Pengerjaan tugas akhir ini membutuhkan data-data yang nyata untuk mencocokan validasi hasil simulasi. Metodologi penelitian ini dimulai dari mengidentifikasi masalah, menentukan rangkaian motor DC yang akan disimulasikan, studi literatur, melakukan simulasi, menganalisa hasil simulasi dan terakhir kesimpulan dan saran. 3.1.1. Identifikasi dan Perumusan masalah Pada tahap ini menentukan apa yang akan diangkat dan dibahas pada tugas akhir. Kemudian merumuskan masalah apa saja yang akan dibahas pada tugas akhir ini. Pada tugas akhir ini membahas tentang performance propulsi listrik pada wahana benam dengan cara mensimulasikan menggunakan MATLAB. 3.1.2. Penentuan Data Variasi Rangkaian Motor DC Pada tahap ini menentukan rangkaian motor DC baik seri maupun paralel yang didapat dari penelitian sebelumnya kemudian akan disimulasikan menggunakan MATLAB. Data tersebut yang akan mendukung untuk proses simulasi. 3.1.3. Studi Literatur Pada tahap ini, mencari bahan-bahan yang mendukung untuk proses pengerjaan tugas akhir. Bahan yang dicari berhubungan dengan teori motor DC, teori tahanan 33
34
3.1.4.
3.1.5.
3.1.6.
3.1.7.
3.1.8.
3.1.9.
3.1.10.
wahana benam. Bahan-bahan dapat berasal dari buku, jurnal, dan internet. Menghitung Tahanan Wahana benam Pada tahap ini melakukan perhitungan tahanan wahana benam yang akan digunakan untuk menghitung daya yang dibutuhkan wahana benam. Menghitung Torsi yang Dibutuhkan Wahana benam Pada tahap ini setelah daya diketahui maka menghitung nilai torsi yang dibutuhkan kapal dan akan menjadi beban (load) ketika proses simulasi. Membuat Rangkaian di Simulink MATLAB Pada tahap ini mulai dilakukannya pembuatan rangkaian motor DC baik yang rangkaian seri maupun paralel. Melakukan Simulasi dengan menggunakan MATLAB Pada tahap ini, baik rangkaian motor DC yang dirangkai seri maupun paralel akan disimulasikan menggunakan Simulink MATLAB. Validasi Pada tahap ini diperoleh hasil simulasi yang kemudian divalidasi dengan data yang diperoleh dari penelitian sebelumnya. Analisa Hasil Simulasi Dari hasil simulasi baik rangkaian seri dan paralel diambil datanya untuk dianalisa torsi, putaran, performance dan efisiensi. Analisa dan Pembahasan Kemudian hasil pada tahap ini berupa grafik dan kemudian menyimpulkan semua grafik
35
pada setiap rangkaian baik yang seri maupun paralel. 3.1.11. Menghitung Lama Baterai Pada tahap ini menghitung berapa lamanya baterai bisa digunakan ketika kapal sedang menyelam. 3.1.12. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan berdasarkan pada analisa dan pembahasan yang telah dilakukan. Saran untuk masukan dan pertimbangan untuk orang lain apabila ingin melakukan analisa yang lebih lanjut. 3.2. Diagram Alir Mulai
Identifikasi dan perumusan masalah
Penentuan data variasi rangkaian motor DC seri
A
Proses simulasi rangkaian motor DC seri yang dicatu daya pada tegangan115 VDC dengan MATLAB
Analisa grafik motor DC seri yang dicatu daya pada tegangan 115 VDC dari hasil simulasi MATLAB
Studi Literatur
Menghitung tahanan kapal selam
Tidak
Sesuai Ya
Menghitung torsi yang dibutuhkan kapal selam
Analisa dan pembahasan pada motor DC seri
Menghitung lama baterai Membuat rangkaian seri di Simulink
A
Kesimpulan dan saran pada motor DC seri
Selesai
Gambar 3.1 Diagram alir metodologi rangkaian seri
36
Mulai
B
Identifikasi dan perumusan masalah
Proses simulasi rangkaian motor DC paralel yang dicatu daya pada tegangan115 VDC dengan MATLAB
Penentuan data variasi rangkaian motor DC paralel
Studi Literatur
Analisa grafik motor DC paralel yang dicatu daya pada tegangan 115 VDC dari hasil simulasi MATLAB
Tidak
Sesuai Menghitung tahanan kapal selam
Ya Analisa dan pembahasan pada motor DC paralel
Menghitung torsi yang dibutuhkan kapal selam Menghitung lama baterai
Membuat rangkaian paralel di Simulink
Kesimpulan dan saran pada motor DC paralel
B
Selesai
Gambar 3.2 Diagram alir metodologi rangkaian paralel
BAB IV ANALISA DATA 4.1.
Data Kapal Data wahana benam yang akan dijadikan objek simulasi sistem propulsi elektrik adalah sebagai berikut : Panjang keseluruhan : 59,57 m Diameter dalam kapal : 6,20 m Tinggi sarat air : 5,50 m Tinggi seluruhnya : 11,34 m Displacement menyelam : 1390 m3 Kedalaman menyelam : 250 m Kec. Waktu menyelam : 21,5 knot Jarak jelajah : 22 NM
4.2.
Data Sistem Propulsi Data motor listrik DC adalah sebagai berikut : Jumlah : 1 buah Type : DC motor shunt 380 Volt DC Daya : 2 x 1850 kW pada 200 rpm Konstruksi : dibuat dobel jangkar Data baterai adalah sebagai berikut : Jumlah : 480 cell, dibagi 4 group Tegangan : 2 Volt / Cell Kapasitas : 10260 AH Dimensi : (1421 x 290 x 450) mm3 Berat : 525 + 2 kg
37
38
4.3.
Menghitung Tahanan Wahana benam a. Menghitung Reynold Number Tabel 4 Kinemtic velocity Temperatur, ℉ 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80
Density, Kinemtic lbs2/ft4 velocity, ft2/s 1,9947 1,9946 1,9944 1,9942 1,9940 1,9937 1,6588 1,9934 1,6035 1,9931 1,5531 1,9928 1,5053 1,9924 1,4599 1,9921 1,4168 1,9917 1,3758 1,9912 1,2268 1,9908 1,2996 1,9903 1,2641 1,9698 1,2303 1,9693 1,1979 1,9688 1,1669 1,9682 1,1372 1,9676 1,1088 1,9670 1,0816 1,9664 1,0554 1,9658 1, 0303 1,9651 1,0062 1,9644 0,09830 (Eugene Allmendinger.1990)
39
𝑉𝑥𝐿
Re = 𝑣 = 7048,396 b. Menghitung gaya gesek 0,075 Cf = 2 (𝑙𝑜𝑔10 𝑅𝑒−2)
= 0,0619 c. Menentukan nilai correlation allowance ΔCf memiliki nilai antara 0,0004 – 0,0009. Sehingga ditentukan nilai ΔCf = 0,0009. d. Menentukan nilai koefisien tahanan residual Tabel 5 Tipe-tipe nilai Cr Hull Form Deep Quest DSRV Fleet Submersible Albacone
Cr x 103 0,677 0,435 0,39 0,1 (Eugene Allmendinger.1990)
Bentuk kapal menentukan tipe nilai Cr, desain wahana benam yang didesain merupakan tipe albacone maka memiliki nilai Cr x 103 = 0,1. Maka nilai Cr = 0,0001. e. Menentukan nilai koefisien tahanan gelombang Nilai tahanan gelombang untuk perhitungan diabaikan (Cw = 0). f.
Menghitung nondimensional drag coefficient Ct = Cf + ΔCf + Cr + Cw
40
= 0,0619 + 0,0009 + 0,0001 + 0 = 0,02296 g. Menghitung nilai tahanan bare hull 1 RBH = ρAV2Ct 2 = 102544,2009 N = 102,544 kN h. Menghitung nilai tahanan appendages Tabel 6 Tipe-tipe nilai Ct Appandage Small domes Antennae Cylinders Arms Long faired protuberances Hole in skin Planes
Area Basic Profile Projected Projected Wetted surface Wetted surface
Projected frontal 0,5 Projected frontal 0,011 (Eugene Allmendinger.1990)
1
RAPP = ρAV2Ct 2 = 26049,80618 N = 26,0498 kN i.
Ct 0,015 1,2 1,2 0,005 0,005
Menghitung tahanan total RT = RBH + RAPP = 102,544 + 26,0498 =128,594 kN
41
4.4.
Menghitung Torsi yang Dibutuhkan Wahana benam a) Menghitung EHP EHP = Rt x V = 128,594 x 21,5 = 2700,474 kW b) Menghitung THP THP = ((1 - w)/(1 - t)) x EHP = 1 x 2700,474 = 2700,474 kW c) Menghitung Torsi yang dibutuhkan PHP dimisalkan sama dengan THP maka PHP = 2πnQ 2700,474 = 2 x 3,14 x 200 x Q Q = 129 Nm
4.5.
Simulasi Rangkaian Seri Motor DC dengan menggunakan MATLAB
Gambar 4.1 Rangkaian Seri Motor DC Gambar 4.1 adalah gambar rangkaian seri pada motor DC. Gambar tersebut digunakan untuk acuan membuat model rangkaian pada software SIMULINK MATLAB yang kemudian rangkaian tersebut akan disimulasikan. Berikut adalah hasil rangkaian yang dibuat dengan menggunakan software SIMULINK MATLAB :
42
Gambar 4.2 Rangkaian seri motor DC di Simulink
43
Gambar 4.2 adalah rangkaian seri motor DC menggunakan SIMULINK. Proses simulasi dilakukan selama 10 detik. Tegangan pada baterai adalah 115 V dengan kapasitas 10260 AH. Kemudian torsi yang diinput adalah torsi yang dibutuhkan oleh kapal. Torsi yang dibutuhkan kapal adalah 129 Nm. Tetapi untuk proses simulasi 1 torsi dan daya motor dibuat skala dari daya dan 10 torsi sesungguhnya. Nilai torsi dari 12,9 Nm turun 0,5 hingga 0,0. Rangkaian seri pada software MATLAB di running untuk mendapatkan data putaran dan torsi pada motor dengan variasi torsi yang dibebankan. Berikut data yang diperoleh : Tabel 7 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika baterai penuh Putaran (rad/s) 2,6448 2,6448 2,6449 2,6449 2,6450 2,6450 2,6451 2,6451 2,6452 2,6452 2,6453 2,6454 2,6454
Putaran (RPM) 25,25598 25,25598 25,25693 25,25693 25,25789 25,25789 25,25884 25,25884 25,25980 25,25980 25,26075 25,26171 25,26171
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89 84 79 74 69
Torsi Motor 39,6 39,1 38,3 37,8 37,5 37,1 36,6 36 35,4 34,9 34,5 34 33,4
44
2,6455 2,6455 2,6456 2,6456 2,6457 2,6457 2,6458 2,6458 2,6459 2,6459 2,6460 2,6460 2,6461 2,6461
25,26266 25,26266 25,26362 25,26362 25,26457 25,26457 25,26553 25,26553 25,26648 25,26648 25,26744 25,26744 25,26839 25,26839
64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
32,8 32,3 32,1 31,4 31 30,4 30 29,5 29 28,5 27,9 27,4 27 26,6
Tabel 8 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 90% Putaran (rad/s) 2,4512 2,4512 2,4513 2,4513 2,4514 2,4514 2,4515 2,4515 2,4516 2,4516 2,4517
Putaran (RPM) 23,40724 23,40724 23,40819 23,40819 23,40915 23,40915 23,41010 23,41010 23,41106 23,41106 23,41201
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89 84 79
Torsi Motor 39,6 39,1 38,6 38 37,5 36,8 36,6 35,8 35,4 34,9 34,5
45
2,4517 2,4518 2,4518 2,4519 2,4519 2,4520 2,4520 2,4521 2,4522 2,4522 2,4523 2,4523 2,4524 2,4524 2,4525 2,4525
23,41201 23,41297 23,41297 23,41392 23,41392 23,41488 23,41488 23,41583 23,41679 23,41679 23,41774 23,41774 23,41869 23,41869 23,41965 23,41965
74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
33,8 33,6 32,8 32,5 31,8 31,5 31 30,3 30 29,3 28,8 28,3 27,8 27,5 26,8 26,6
Tabel 9 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 80% Putaran (rad/s) 2,4490 2,4490 2,4491 2,4491 2,4492 2,4492 2,4493 2,4493 2,4494
Putaran (RPM) 23,38623 23,38623 23,38718 23,38718 23,38814 23,38814 23,38909 23,38909 23,39005
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89
Torsi Motor 39,6 38,8 38,3 38 37,5 36,8 36,6 35,8 35,4
46
2,4494 2,4495 2,4495 2,4496 2,4496 2,4497 2,4497 2,4498 2,4498 2,4499 2,4499 2,4500 2,4500 2,4501 2,4501 2,4502 2,4502 2,4503
23,39005 23,39100 23,39100 23,39196 23,39196 23,39291 23,39291 23,39387 23,39387 23,39482 23,39482 23,39578 23,39578 23,39673 23,39673 23,39769 23,39769 23,39864
84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
34,8 34,3 34 33,3 32,8 32,5 31,8 31,5 31 30,3 29,8 29,3 28,8 28,3 28 27,5 27 26,6
Tabel 10 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 70% Putaran (rad/s) 2,4467 2,4467 2,4468 2,4468 2,4469 2,4469 2,4470
Putaran (RPM) 23,36426 23,36426 23,36522 23,36522 23,36617 23,36617 23,36713
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99
Torsi Motor 39,3 38,8 38,3 37,8 37,5 37,1 36,3
47
2,4470 2,4471 2,4471 2,4472 2,4472 2,4473 2,4474 2,4474 2,4475 2,4475 2,4476 2,4476 2,4477 2,4477 2,4478 2,4478 2,4479 2,4479 2,4480 2,4480
23,36713 23,36808 23,36808 23,36904 23,36904 23,36999 23,37095 23,37095 23,37190 23,37190 23,37286 23,37286 23,37381 23,37381 23,37477 23,37477 23,37572 23,37572 23,37668 23,37668
94 89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
36 35,6 35 34,5 33,8 33,3 32,8 32,5 31,8 31,3 31 30,3 29,8 29,3 29 28,5 27,8 27,5 27 26,6
Tabel 11 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 60% Putaran (rad/s) 2,4436 2,4437 2,4437 2,4438 2,4438
Putaran (RPM) 23,33466 23,33562 23,33562 23,33657 23,33657
Torsi Kapal 129 124 119 114 109
Torsi Motor 39,3 38,8 38,5 38 37,3
48
2,4439 2,4439 2,4440 2,4440 2,4441 2,4441 2,4442 2,4443 2,4443 2,4444 2,4444 2,4445 2,4445 2,4446 2,4446 2,4447 2,4447 2,4448 2,4448 2,4449 2,4449 2,4450
23,33753 23,33753 23,33848 23,33848 23,33944 23,33944 23,34039 23,34135 23,34135 23,34230 23,34230 23,34326 23,34326 23,34421 23,34421 23,34517 23,34517 23,34612 23,34612 23,34708 23,34708 23,34803
104 99 94 89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
37 36,3 36 35,3 34,8 34,5 33,8 33,3 32,8 32,5 32,1 31,5 30,8 30,3 29,8 29,3 29 28,3 27,8 27,3 27 26,4
Tabel 12 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 50% Putaran (rad/s) 2,4394 2,4394 2,4395
Putaran (RPM) 23,29455 23,29455 23,29551
Torsi Kapal 129 124 119
Torsi Motor 39,6 38,8 38,5
49
2,4395 2,4396 2,4396 2,4397 2,4397 2,4398 2,4398 2,4399 2,4399 2,4400 2,4400 2,4401 2,4401 2,4402 2,4402 2,4403 2,4404 2,4404 2,4405 2,4405 2,4406 2,4406 2,4407 2,4407
23,29551 23,29646 23,29646 23,29742 23,29742 23,29837 23,29837 23,29933 23,29933 23,30028 23,30028 23,30124 23,30124 23,30219 23,30219 23,30315 23,30410 23,30410 23,30506 23,30506 23,30601 23,30601 23,30697 23,30697
114 109 104 99 94 89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
37,8 37,5 36,8 36,6 35,8 35,3 34,8 34,5 33,8 33,5 33 32,5 31,8 31,3 31 30,5 29,8 29,5 29 28,3 27,8 27,3 27 26,6
Tabel 13 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 40% Putaran (rad/s) 2,4330
Putaran (RPM) 23,23344
Torsi Kapal 129
Torsi Motor 39,3
50
2,4330 2,4331 2,4331 2,4332 2,4332 2,4333 2,4333 2,4334 2,4334 2,4335 2,4335 2,4336 2,4336 2,4337 2,4337 2,4338 2,4339 2,4339 2,4340 2,4340 2,4341 2,4341 2,4342 2,4342 2,4343 2,4343
23,23344 23,23439 23,23439 23,23535 23,23535 23,23630 23,23630 23,23726 23,23726 23,23821 23,23821 23,23917 23,23917 23,24012 23,24012 23,24108 23,24203 23,24203 23,24299 23,24299 23,24394 23,24394 23,24490 23,24490 23,24585 23,24585
124 119 114 109 104 99 94 89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
38,8 38,3 38 37,3 36,8 36,3 35,8 35,3 34,8 34,5 33,8 33,3 33 32,3 31,8 31,3 30,8 30,5 30 29,3 29 28,5 27,8 27,3 27 26,4
51
Tabel 14 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 30% Putaran (rad/s) 2,4223 2,4224 2,4224 2,4225 2,4225 2,4226 2,4226 2,4227 2,4227 2,4228 2,4228 2,4229 2,4229 2,4230 2,4230 2,4231 2,4231 2,4232 2,4232 2,4233 2,4233 2,4234 2,4234 2,4235 2,4236 2,4236
Putaran (RPM) 23,13126 23,13222 23,13222 23,13317 23,13317 23,13413 23,13413 23,13508 23,13508 23,13604 23,13604 23,13699 23,13699 23,13795 23,13795 23,13890 23,13890 23,13986 23,13986 23,14081 23,14081 23,14177 23,14177 23,14272 23,14368 23,14368
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4
Torsi Motor 39,6 38,8 38,3 37,8 37,3 37,1 36,6 36 35,5 34,8 34,5 34 33,3 32,8 32,3 31,8 31,5 30,8 30,5 30 29,5 29 28,5 27,8 27,3 27
52
2,4236
23,14368
0
26,4
Tabel 15 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 20% Putaran (rad/s) 2,4010 2,4010 2,4011 2,4011 2,4012 2,4012 2,4013 2,4013 2,4014 2,4014 2,4015 2,4015 2,4016 2,4016 2,4017 2,4018 2,4018 2,4019 2,4019 2,4020 2,4020 2,4021
Putaran (RPM) 22,92786 22,92786 22,92882 22,92882 22,92977 22,92977 22,93073 22,93073 22,93168 22,93168 22,93264 22,93264 22,93359 22,93359 22,93407 22,93550 22,93550 22,93646 22,93646 22,93741 22,93741 22,93837
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24
Torsi Motor 39,6 39,1 38,3 37,8 37,3 36,8 36,5 36 35,5 34,8 34,5 34 33,3 33 32,3 31,8 31,5 31 30,3 30 29,5 28,8
53
2,4021 2,4022 2,4022 2,4023 2,4023
22,93837 22,93932 22,93932 22,94028 22,94028
19 14 9 4 0
28,5 28 27,5 27 26,4
Tabel 16 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika beterai 10% Putaran (rad/s) 2,3370 2,3370 2,3371 2,3371 2,3372 2,3372 2,3373 2,3373 2,3374 2,3374 2,3375 2,3375 2,3376 2,3377 2,3377 2,3378 2,3378 2,3379
Putaran (RPM) 22,31671 22,31671 22,31766 22,31766 22,31862 22,31862 22,31957 22,31957 22,32053 22,32053 22,32148 22,32148 22,32244 22,32339 22,32339 22,32435 22,32435 22,32530
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89 84 79 74 69 64 59 54 49 44
Torsi Motor 39,3 39,1 38,3 38 37,5 37 36,3 35,8 35,3 34,8 34,3 34 33,3 32,8 32,3 31,8 31,3 31
54
2,3379 2,3380 2,3380 2,3381 2,3381 2,3382 2,3382 2,3383 2,3383
22,32530 22,32626 22,32626 22,32721 22,32721 22,32817 22,32817 22,32912 22,32912
39 34 29 24 19 14 9 4 0
30,3 29,8 29,5 28,8 28,5 28 27,5 26,8 26,4
Tabel 17 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri dari hasil simulasi ketika kecepatan mendekati 0 knot Putaran (rad/s) 0,4513 0,4545 0,4576 0,4609 0,4639 0,4671 0,4703 0,4734 0,4766 0,4799 0,4833 0,4862 0,4894 0,4925
Putaran (RPM) 4,30960 4,34016 4,36976 4,40127 4,42992 4,46048 4,49103 4,52064 4,55119 4,58271 4,61518 4,64287 4,67343 4,70303
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89 84 79 74 69 64
Torsi Motor 39,3 39 38,4 37,8 37,3 37 36,4 35,9 35,3 34,8 34,5 34 33,4 33
55
0,4957 0,4988 0,5020 0,5032 0,5061 0,5093 0,5125 0,5158 0,5189 0,5220 0,5252 0,5285 0,5310 4.6.
4,73359 4,76319 4,79375 4,80521 4,83290 4,86346 4,89401 4,92553 4,95513 4,98473 5,01529 5,04680 5,07068
59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
32,3 31,8 31,3 30,9 30,3 29,8 29,3 28,9 28,4 27,9 27,3 26,8 26,4
Simulasi Rangkaian Paralel Motor DC dengan menggunakan MATLAB
Gambar 4.3 Rangkaian paralel motor DC Gambar 4.3 adalah gambar rangkaian paralel pada motor DC. Gambar tersebut digunakan untuk acuan membuat model rangkaian pada software SIMULINK MATLAB yang kemudian rangkaian tersebut akan disimulasikan. Berikut adalah hasil rangkaian yang dibuat dengan menggunakan software SIMULINK MATLAB :
56
Gambar 4.4 Rangkaian paralel motor DC di Simulink
57
Gambar 4.4 adalah rangkaian paralel motor DC menggunakan SIMULINK. Proses simulasi dilakukan selama 10 detik. Tegangan pada baterai adalah 115 V dengan kapasitas 10260 AH. Kemudian torsi yang diinput adalah torsi yang dibutuhkan oleh kapal. Torsi yang dibutuhkan kapal adalah 129 Nm. Tetapi untuk proses simulasi torsi dan daya motor dibuat skala 1/10 dari daya dan torsi sesungguhnya. Nilai torsi dari 12,9 Nm turun 0,5 hingga 0,0. Rangkaian paralel pada software MATLAB di running untuk mendapatkan data putaran dan torsi pada motor dengan variasi torsi yang dibebankan. Berikut data yang diperoleh : Tabel 18 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai penuh Putaran (rad/s) 5,2937 5,2937 5,2938 5,2938 5,2939 5,2939 5,2940 5,2940 5,2941 5,2941 5,2942 5,2942 5,2943
Putaran (RPM) 50,55111 50,55111 50,55207 50,55207 50,55302 50,55302 50,55398 50,55398 50,55493 50,55493 50,55589 50,55589 50,55684
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89 84 79 74 69
Torsi Motor 39,4 38,9 38,5 37,9 37,4 36,9 36,4 35,9 35,4 35,2 34,3 34,1 33,6
58
5,2943 5,2944 5,2944 5,2945 5,2946 5,2946 5,2947 5,2947 5,2948 5,2948 5,2949 5,2949 5,2950 5,2950
50,55684 50,55780 50,55780 50,55875 50,55971 50,55971 50,56066 50,56066 50,56162 50,56162 50,56257 50,56257 50,56353 50,56353
64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
33,2 32,4 32,1 31,4 30,9 30,7 30,2 29,6 28,8 28,4 28,2 27,6 26,9 26,7
Tabel 19 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 90% Putaran (rad/s) 4,9065 4,9065 4,9065 4,9066 4,9067 4,9067 4,9068 4,9068 4,9069 4,9069 4,9070
Putaran (RPM) 46,85362 46,85362 46,85362 46,85458 46,85553 46,85553 46,85649 46,85649 46,85744 46,85744 46,85840
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89 84 79
Torsi Motor 39,3 38,8 38,6 37,8 37,3 36,8 36,3 35,8 35,6 34,8 34,6
59
4,9070 4,9071 4,9071 4,9072 4,9072 4,9073 4,9073 4,9074 4,9074 4,9075 4,9075 4,9076 4,9077 4,9077 4,9078 4,9078
46,85840 46,85935 46,85935 46,86031 46,86031 46,86126 46,86126 46,86222 46,86222 46,86317 46,86317 46,86413 46,86508 46,86508 46,86604 46,86604
74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
33,8 33,3 33,1 32,3 32,1 31,6 31,1 30,6 29,9 29,6 29,1 28,6 27,8 27,6 27,1 26,7
Tabel 20 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 80% Putaran (rad/s) 4,9020 4,9021 4,9021 4,9022 4,9022 4,9023 4,9024 4,9024 4,9025
Putaran (RPM) 46,81065 46,81161 46,81161 46,81256 46,81256 46,81352 46,81447 46,81447 46,81543
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89
Torsi Motor 39,3 38,8 38,6 38,1 37,6 36,9 36,3 36,1 35,6
60
4,9025 4,9026 4,9026 4,9027 4,9027 4,9028 4,9028 4,9029 4,9029 4,9030 4,9030 4,9031 4,9031 4,9032 4,9032 4,9033 4,9033 4,9034
46,81543 46,81638 46,81638 46,81734 46,81734 46,81829 46,81829 46,81925 46,81925 46,82020 46,82020 46,82116 46,82116 46,82211 46,82211 46,82307 46,82307 46,82402
84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
35,1 34,6 33,8 33,3 33,1 32,3 31,8 31,6 31,1 30,3 30,1 29,6 29,1 28,3 27,8 27,4 27,1 26,7
Tabel 21 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 70% Putaran (rad/s) 4,8975 4,8975 4,8976 4,8976 4,8977 4,8977 4,8978 4,8978
Putaran (RPM) 46,76768 46,76768 46,76864 46,76864 46,76959 46,76959 46,77054 46,77054
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94
Torsi Motor 39,6 39,1 38,3 38,1 37,6 36,8 36,6 35,8
61
4,8979 4,8979 4,8980 4,8980 4,8981 4,8981 4,8982 4,8982 4,8983 4,8983 4,8984 4,8985 4,8985 4,8986 4,8986 4,8987 4,8987 4,8988 4,8988
46,77150 46,77150 46,77245 46,77245 46,77341 46,77341 46,77436 46,77436 46,77532 46,77532 46,77627 46,77723 46,77723 46,77818 46,77818 46,77914 46,77914 46,78009 46,78009
89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
35,6 35,1 34,3 33,8 33,4 33,2 32,6 32,1 31,4 31,1 30,6 29,8 29,3 28,8 28,6 28,1 27,6 27,1 26,4
Tabel 22 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 60% Putaran (rad/s) 4,8914 4,8914 4,8915 4,8915 4,8916 4,8916 4,8917 4,8917 4,8918
Putaran (RPM) 46,70943 46,70943 46,71038 46,71038 46,71134 46,71134 46,71229 46,71229 46,71325
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89
Torsi Motor 39,6 39,1 38,3 37,8 37,3 37,1 36,6 35,9 35,4
62
4,8918 4,8919 4,8919 4,8920 4,8920 4,8921 4,8922 4,8922 4,8923 4,8923 4,8924 4,8924 4,8925 4,8925 4,8926 4,8926 4,8927 4,8927
46,71325 46,71420 46,71420 46,71516 46,71516 46,71611 46,71707 46,71707 46,71802 46,71802 46,71898 46,71898 46,71993 46,71993 46,72089 46,72089 46,72184 46,72184
84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
35,1 34,4 33,8 33,7 33,1 32,6 31,9 31,4 30,9 30,4 30,1 29,6 29,1 28,4 27,9 27,6 27,1 26,5
Tabel 23 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 50% Putaran (rad/s) 4,8828 4,8829 4,8829 4,8830 4,8830 4,8831 4,8831 4,8832 4,8833
Putaran (RPM) 46,62731 46,62826 46,62826 46,62922 46,62922 46,63017 46,63017 46,63113 46,63208
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89
Torsi Motor 39,6 38,9 38,3 38,1 37,3 37,1 36,6 36,1 35,6
63
4,8833 4,8834 4,8834 4,8835 4,8835 4,8836 4,8836 4,8837 4,8837 4,8838 4,8838 4,8839 4,8839 4,8840 4,8840 4,8841 4,8841 4,8842
46,63208 46,63303 46,63303 46,63399 46,63399 46,63494 46,63494 46,63590 46,63590 46,63685 46,63685 46,63781 46,63781 46,63876 46,63876 46,63972 46,63972 46,64067
84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
34,8 34,6 33,8 33,6 32,8 32,3 32,1 31,4 30,8 30,6 29,8 29,3 28,8 28,3 28,1 27,6 26,8 26,7
Tabel 24 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 40% Putaran (rad/s) 4,8700 4,8701 4,8701 4,8702 4,8702 4,8703 4,8703 4,8704 4,8705
Putaran (RPM) 46,50507 46,50603 46,50603 46,50698 46,50698 46,50794 46,50794 46,50889 46,50985
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89
Torsi Motor 39,3 39,1 38,6 38,1 37,6 36,8 36,6 35,8 35,6
64
4,8705 4,8706 4,8706 4,8707 4,8707 4,8708 4,8708 4,8709 4,8709 4,8710 4,8710 4,8711 4,8711 4,8712 4,8712 4,8713 4,8713 4,8714
46,50985 46,51080 46,51080 46,51176 46,51176 46,51271 46,51271 46,51367 46,51367 46,51462 46,51462 46,51558 46,51558 46,51653 46,51653 46,51749 46,51749 46,51844
84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
34,9 34,3 33,8 33,6 33,1 32,3 32,1 31,4 30,8 30,6 29,9 29,3 28,8 28,3 27,8 27,3 26,8 26,4
Tabel 25 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 30% Putaran (rad/s) 4,8487 4,8488 4,8488 4,8489 4,8489 4,8490 4,8490 4,8491 4,8491
Putaran (RPM) 46,30167 46,30263 46,30263 46,30358 46,30358 46,30454 46,30454 46,30549 46,30549
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94 89
Torsi Motor 39,6 38,8 38,6 37,8 37,3 36,7 36,6 35,9 35,6
65
4,8492 4,8492 4,8493 4,8493 4,8494 4,8494 4,8495 4,8495 4,8496 4,8496 4,8497 4,8497 4,8498 4,8499 4,8499 4,8500 4,8500 4,8501
46,30645 46,30645 46,30740 46,30740 46,30836 46,30836 46,30931 46,30931 46,31027 46,31027 46,31122 46,31122 46,31218 46,31313 46,31313 46,31409 46,31409 46,31504
84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
35,1 34,6 34,1 33,4 33,1 32,6 31,8 31,4 31,1 30,6 30,1 29,6 29,1 28,6 27,9 27,4 26,8 26,4
Tabel 26 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 20% Putaran (rad/s) 4,8060 4,8061 4,8061 4,8062 4,8062 4,8063 4,8064 4,8064
Putaran (RPM) 45,89392 45,89487 45,89487 45,89583 45,89583 45,89678 45,89774 45,89774
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104 99 94
Torsi Motor 39,6 39,1 38,6 37,9 37,6 36,9 36,6 35,9
66
4,8065 4,8065 4,8066 4,8066 4,8067 4,8067 4,8068 4,8068 4,8069 4,8069 4,8070 4,8070 4,8071 4,8071 4,8072 4,8072 4,8073 4,8074 4,8074
45,89869 45,89869 45,89965 45,89965 45,90060 45,90060 45,90156 45,90156 45,90251 45,90251 45,90347 45,90347 45,90442 45,90442 45,90538 45,90538 45,90633 45,90729 45,90729
89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
35,6 35,1 34,3 34,1 33,4 32,8 32,3 32,1 31,6 31,1 30,3 29,9 29,4 29,1 28,4 28,1 27,4 26,9 26,7
Tabel 27 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika baterai 10% Putaran (rad/s) 4,6781 4,6781 4,6782 4,6782 4,6783 4,6783
Putaran (RPM) 44,67256 44,67256 44,67352 44,67352 44,67447 44,67447
Torsi Kapal 129 124 119 114 109 104
Torsi Motor 39,6 39,1 38,3 38,1 37,6 36,9
67
4,6784 4,6784 4,6785 4,6785 4,6786 4,6786 4,6787 4,6787 4,6788 4,6788 4,6789 4,6789 4,6790 4,6790 4,6791 4,6792 4,6792 4,6793 4,6793 4,6794 4,6794
44,67543 44,67543 44,67638 44,67638 44,67734 44,67734 44,67829 44,67829 44,67925 44,67925 44,68020 44,68020 44,68116 44,68116 44,68211 44,68307 44,68307 44,68402 44,68402 44,68498 44,68498
99 94 89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
36,4 35,9 35,6 34,9 34,3 33,8 33,4 32,9 32,3 32,1 31,3 31,1 30,4 30,1 29,6 29,1 28,6 28,1 27,6 26,9 26,7
Tabel 28 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel dari hasil simulasi ketika kecepatan mendekati 0 knot Putaran (rad/s) 0,4823 0,4824 0,4824 0,4825
Putaran (RPM) 4,60563 4,60658 4,60658 4,60754
Torsi Kapal 129 124 119 114
Torsi Motor 39,3 39 38,3 38
68
0,4825 0,4826 0,4827 0,4827 0,4828 0,4828 0,4829 0,4829 0,4830 0,4830 0,4831 0,4832 0,4832 0,4833 0,4833 0,4834 0,4834 0,4835 0,4835 0,4836 0,4836 0,4837 0,4837 4.7.
4,60754 4,60811 4,60945 4,60945 4,61040 4,61040 4,61136 4,61136 4,61231 4,61231 4,61327 4,61422 4,61422 4,61518 4,61518 4,61613 4,61613 4,61708 4,61708 4,61804 4,61804 4,61899 4,61899
109 104 99 94 89 84 79 74 69 64 59 54 49 44 39 34 29 24 19 14 9 4 0
37,3 36,8 36,3 35,8 35,3 35 34,5 33,8 33,3 33 32,5 31,8 31,5 31 30,4 30 29,4 28,8 28,3 27,8 27,3 26,8 26,4
Perhitungan Thrust Horse Power (THP), Shaft Horse Power (SHP), Brake Horse Power (BHP), Kecepatan (Vs) dan Torsi Poros Contoh perhitungan pada rangkaian seri : THP = 2πQn = 2 x 3,14 x 4 x 0,421139895 = 10,57903417 kW
69
SHP
= THP/ղlosses 10,57903417 = 0,98
= 10,36745349 kW BHP
= SHP/0,85 10,36745349 = 0,85
= 12,1970041 kW Va
= 𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝 𝑥 𝑘𝑜𝑒𝑓. 𝐽 𝑥 𝑛𝑝𝑟𝑜𝑝 = 3,28 x 0,645 x 0,421139895 = 0,890963563
Koefisien J dianggap 0,645 𝑉𝑎 Vs = =
(1−𝑤) 0,890963563 (1−0,36)
= 1,392130567 m/s = 2,706079081 Knot Nilai w didapatkan dari tabel berikut : Tabel 29 Tabel nilai w dan t Single Screw
40°L
Perhitungan torsi poros : 𝑆𝐻𝑃 QShaft = 2πn
=
10,36745349
2 𝑥 3,14 𝑥 0,421139895
= 3,92 Nm
w 0,36
t 0,11
70
Berikut adalah data hasil perhitungan : Tabel 30 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai penuh Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
0,89096
1,39213
2,70608
0
0,89096
1,39213
2,70608
3,92
27,44222
0,89093
1,39208
2,70598
8,82
36,28472
42,68790
0,89093
1,39208
2,70598
13,72
49,24168
57,93139
0,89090
1,39203
2,70587
18,62
63,46941
62,20002
73,17649
0,89090
1,39203
2,70587
23,52
76,68930
75,15552
88,41825
0,89086
1,39197
2,70577
28,42
34
89,91160
88,11336
103,66278
0,89086
1,39197
2,70577
33,32
39
103,12999 101,06739
118,90281
0,89083
1,39192
2,70567
38,22
0,42108
44
116,35178 114,02475
134,14676
0,89083
1,39192
2,70567
43,12
25,26362
0,42106
49
129,56868 126,97731
149,38507
0,89080
1,39187
2,70557
48,02
25,26362
0,42106
54
142,78998 139,93418
164,62844
0,89080
1,39187
2,70557
52,92
25,26266
0,42104
59
156,00537 152,88526
179,86502
0,89076
1,39181
2,70547
57,82
25,26266
0,42104
64
169,22617 165,84164
195,10782
0,89076
1,39181
2,70547
62,72
25,26171
0,42103
69
182,44006 178,79126
210,34266
0,89073
1,39176
2,70536
67,62
25,26171
0,42103
74
195,66036 191,74715
225,58488
0,89073
1,39176
2,70536
72,52
25,26075
0,42101
79
208,87276 204,69530
240,81800
0,89069
1,39171
2,70526
77,42
25,25980
0,42100
84
222,08416 217,64247
256,04997
0,89066
1,39166
2,70516
82,32
25,25980
0,42100
89
235,30345 230,59738
271,29104
0,89066
1,39166
2,70516
87,22
25,25884
0,42098
94
248,51335 243,54308
286,52127
0,89063
1,39160
2,70506
92,12
25,25884
0,42098
99
261,73215 256,49750
301,76177
0,89063
1,39160
2,70506
97,02
25,25789
0,42096
104
274,94055 269,44174
316,99028
0,89059
1,39155
2,70495
101,92
25,25789
0,42096
109
288,15884 282,39567
332,23019
0,89059
1,39155
2,70495
106,82
25,25693
0,42095
114
301,36574 295,33843
347,45697
0,89056
1,39150
2,70485
111,72
25,25693
0,42095
119
314,58354 308,29187
362,69632
0,89056
1,39150
2,70485
116,62
25,25598
0,42093
124
327,78894 321,23316
377,92137
0,89053
1,39145
2,70475
121,52
25,25598
0,42093
129
341,00624 334,18611
393,16013
0,89053
1,39145
2,70475
0
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
25,26839
0,42114
0
0,00000
0,00000
0,00000
25,26839
0,42114
4
10,57903
10,36745
12,19700
25,26744
0,42112
9
23,80193
23,32589
25,26744
0,42112
14
37,02522
25,26648
0,42111
19
50,24661
25,26648
0,42111
24
25,26553
0,42109
29
25,26553
0,42109
25,26457
0,42108
25,26457
Torsi Poros
71
Tabel 31 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 90% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
0,00000
4
9,80503
9,60893
11,30462
0,82578
1,29028
2,50809
0
0,82578
1,29028
2,50809
3,92
0,39031
9
22,06041
21,61920
0,39031
14
34,31619
33,62987
25,43436
0,82574
1,29022
2,50799
8,82
39,56455
0,82574
1,29022
2,50799
13,72
23,41774
0,39030
19
46,57008
23,41774
0,39030
24
58,82536
45,63868
53,69256
0,82571
1,29017
2,50789
18,62
57,64886
67,82218
0,82571
1,29017
2,50789
23,52
23,41679
0,39028
29
23,41679
0,39028
34
71,07775
69,65619
81,94846
0,82568
1,29012
2,50778
28,42
83,33253
81,66588
96,07751
0,82568
1,29012
2,50778
33,32
23,41583
0,39026
23,41488
0,39025
39
95,58342
93,67175 110,20206 0,82564
1,29007
2,50768
38,22
44
107,83331 105,67664 124,32546 0,82561
1,29001
2,50758
43,12
23,41488 23,41392
0,39025
49
120,08709 117,68535 138,45335 0,82561
1,29001
2,50758
48,02
0,39023
54
132,33548 129,68877 152,57502 0,82557
1,28996
2,50748
52,92
23,41392
0,39023
59
144,58876 141,69699 166,70234 0,82557
1,28996
2,50748
57,82
23,41297
0,39022
64
156,83565 153,69894 180,82228 0,82554
1,28991
2,50737
62,72
23,41297
0,39022
69
169,08844 165,70667 194,94902 0,82554
1,28991
2,50737
67,62
23,41201
0,39020
74
181,33383 177,70715 209,06723 0,82551
1,28986
2,50727
72,52
23,41201
0,39020
79
193,58611 189,71439 223,19340 0,82551
1,28986
2,50727
77,42
23,41106
0,39018
84
205,83000 201,71340 237,30988 0,82547
1,28980
2,50717
82,32
23,41106
0,39018
89
218,08179 213,72015 251,43547 0,82547
1,28980
2,50717
87,22
23,41010
0,39017
94
230,32418 225,71769 265,55023 0,82544
1,28975
2,50707
92,12
23,41010
0,39017
99
242,57546 237,72395 279,67524 0,82544
1,28975
2,50707
97,02
23,40915
0,39015
104
254,81635 249,72003 293,78827 0,82541
1,28970
2,50697
101,92
23,40915
0,39015
109
267,06714 261,72580 307,91270 0,82541
1,28970
2,50697
106,82
23,40819
0,39014
114
279,30653 273,72040 322,02400 0,82537
1,28965
2,50686
111,72
23,40819
0,39014
119
291,55682 285,72568 336,14786 0,82537
1,28965
2,50686
116,62
23,40724
0,39012
124
303,79471 297,71882 350,25743 0,82534
1,28959
2,50676
121,52
23,40724
0,39012
129
316,04450 309,72361 364,38072 0,82534
1,28959
2,50676
126,42
Q (Nm) RPM
RPS
23,41965
0,39033
23,41965
0,39033
23,41869 23,41869
Va
Torsi Poros
72
Tabel 32 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 80% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
4
9,79583
9,59991
0,82504
1,28912
2,50584
0
11,29402 0,82500
1,28907
2,50574
3,92
0,38996
9
22,04062
21,59981
0,38995
14
34,28401
33,59833
25,41154 0,82500
1,28907
2,50574
8,82
39,52745 0,82497
1,28901
2,50564
13,72
23,39673
0,38995
19
46,52830
23,39578
0,38993
24
58,77019
45,59773
53,64439 0,82497
1,28901
2,50564
18,62
57,59479
67,75857 0,82494
1,28896
2,50553
23,52
23,39578
0,38993
29
23,39482
0,38991
34
71,01398
69,59370
81,87494 0,82494
1,28896
2,50553
28,42
83,25437
81,58928
95,98739 0,82490
1,28891
2,50543
33,32
23,39482
0,38991
23,39387
0,38990
39
95,49766
93,58771 110,10319 0,82490
1,28891
2,50543
38,22
44
107,73655 105,58182 124,21391 0,82487
1,28886
2,50533
43,12
23,39387 23,39291
0,38990
49
119,97934 117,57976 138,32913 0,82487
1,28886
2,50533
48,02
0,38988
54
132,21674 129,57240 152,43812 0,82483
1,28880
2,50523
52,92
23,39291
0,38988
59
144,45903 141,56985 166,55276 0,82483
1,28880
2,50523
57,82
23,39196
0,38987
64
156,69492 153,56102 180,66003 0,82480
1,28875
2,50513
62,72
23,39196
0,38987
69
168,93671 165,55798 194,77409 0,82480
1,28875
2,50513
67,62
23,39100
0,38985
74
181,17111 177,54769 208,87963 0,82477
1,28870
2,50502
72,52
23,39100
0,38985
79
193,41240 189,54415 222,99312 0,82477
1,28870
2,50502
77,42
23,39005
0,38983
84
205,64529 201,53239 237,09693 0,82473
1,28865
2,50492
82,32
23,39005
0,38983
89
217,88609 213,52836 251,20984 0,82473
1,28865
2,50492
87,22
23,38909
0,38982
94
230,11748 225,51513 265,31192 0,82470
1,28859
2,50482
92,12
23,38909
0,38982
99
242,35777 237,51062 279,42426 0,82470
1,28859
2,50482
97,02
23,38814
0,38980
104
254,58767 249,49592 293,52461 0,82467
1,28854
2,50472
101,92
23,38814
0,38980
109
266,82746 261,49091 307,63637 0,82467
1,28854
2,50472
106,82
23,38718
0,38979
114
279,05586 273,47474 321,73499 0,82463
1,28849
2,50461
111,72
23,38718
0,38979
119
291,29515 285,46925 335,84617 0,82463
1,28849
2,50461
116,62
23,38623
0,38977
124
303,52205 297,45161 349,94307 0,82460
1,28843
2,50451
121,52
23,38623
0,38977
129
315,76084 309,44563 364,05368 0,82460
1,28843
2,50451
126,42
Q (Nm) RPM
RPS
23,39864
0,38998
23,39769
0,38996
23,39769 23,39673
Va
0,00000
Torsi Poros
73
Tabel 33 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 70% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
4
9,78704
9,59130
0,82426
1,28791
2,50349
0
11,28388 0,82426
1,28791
2,50349
3,92
0,38960
9
22,01993
21,57953
0,38960
14
34,25323
33,56816
25,38769 0,82423
1,28786
2,50339
8,82
39,49196 0,82423
1,28786
2,50339
13,72
23,37477
0,38958
19
46,48462
23,37477
0,38958
24
58,71742
45,55493
53,59404 0,82419
1,28780
2,50328
18,62
57,54307
67,69773 0,82419
1,28780
2,50328
23,52
23,37381
0,38956
29
23,37381
0,38956
34
70,94731
69,52837
81,79808 0,82416
1,28775
2,50318
28,42
83,17961
81,51602
95,90120 0,82416
1,28775
2,50318
33,32
23,37286
0,38955
23,37286
0,38955
39
95,40801
93,49985 109,99982 0,82413
1,28770
2,50308
38,22
44
107,63980 105,48701 124,10236 0,82413
1,28770
2,50308
43,12
23,37190 23,37190
0,38953
49
119,86670 117,46937 138,19926 0,82409
1,28765
2,50298
48,02
0,38953
54
132,09800 129,45604 152,30122 0,82409
1,28765
2,50298
52,92
23,37095
0,38952
59
144,32340 141,43693 166,39639 0,82406
1,28759
2,50288
57,82
23,37095
0,38952
64
156,55419 153,42311 180,49778 0,82406
1,28759
2,50288
62,72
23,36999
0,38950
69
168,77809 165,40253 194,59121 0,82403
1,28754
2,50277
67,62
23,36904
0,38948
74
181,00099 177,38097 208,68350 0,82399
1,28749
2,50267
72,52
23,36904
0,38948
79
193,23079 189,36617 222,78374 0,82399
1,28749
2,50267
77,42
23,36808
0,38947
84
205,45219 201,34315 236,87429 0,82396
1,28744
2,50257
82,32
23,36808
0,38947
89
217,68149 213,32786 250,97395 0,82396
1,28744
2,50257
87,22
23,36713
0,38945
94
229,90139 225,30336 265,06278 0,82392
1,28738
2,50247
92,12
23,36713
0,38945
99
242,13019 237,28758 279,16186 0,82392
1,28738
2,50247
97,02
23,36617
0,38944
104
254,34859 249,26162 293,24896 0,82389
1,28733
2,50236
101,92
23,36617
0,38944
109
266,57689 261,24535 307,34747 0,82389
1,28733
2,50236
106,82
23,36522
0,38942
114
278,79379 273,21792 321,43284 0,82386
1,28728
2,50226
111,72
23,36522
0,38942
119
291,02159 285,20116 335,53077 0,82386
1,28728
2,50226
116,62
23,36426
0,38940
124
303,23699 297,17225 349,61442 0,82382
1,28722
2,50216
121,52
23,36426
0,38940
129
315,46429 309,15501 363,71177 0,82382
1,28722
2,50216
126,42
Q (Nm) RPM
RPS
23,37668
0,38961
23,37668
0,38961
23,37572 23,37572
Va
0,00000
Torsi Poros
74
Tabel 34 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 60% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
0,00000
4
9,77464
9,57915
0,82325
1,28633
2,50042
0
11,26959 0,82322
1,28628
2,50032
3,92
0,38912
9
21,99294
21,55309
0,38910
14
34,20985
33,52565
25,35657 0,82322
1,28628
2,50032
8,82
39,44194 0,82318
1,28623
2,50022
13,72
23,34612
0,38910
19
46,42765
23,34517
0,38909
24
58,64306
45,49910
53,52835 0,82318
1,28623
2,50022
18,62
57,47019
67,61199 0,82315
1,28617
2,50011
23,52
23,34517
0,38909
29
23,34421
0,38907
34
70,86036
69,44315
81,69783 0,82315
1,28617
2,50011
28,42
83,07426
81,41278
95,77974 0,82312
1,28612
2,50001
33,32
23,34421
0,38907
23,34326
0,38905
39
95,29107
93,38525 109,86500 0,82312
1,28612
2,50001
38,22
44
107,50347 105,35340 123,94518 0,82308
1,28607
2,49991
43,12
23,34326
0,38905
49
119,71978 117,32538 138,02986 0,82308
1,28607
2,49991
48,02
23,34230
0,38904
54
131,93068 129,29207 152,10832 0,82305
1,28601
2,49981
52,92
23,34230
0,38904
59
144,14649 141,26356 166,19242 0,82305
1,28601
2,49981
57,82
23,34135
0,38902
64
156,35589 153,22878 180,26915 0,82302
1,28596
2,49970
62,72
23,34135
0,38902
69
168,57120 165,19977 194,35268 0,82302
1,28596
2,49970
67,62
23,34039
0,38901
74
180,77911 177,16352 208,42768 0,82298
1,28591
2,49960
72,52
23,33944
0,38899
79
192,98601 189,12629 222,50152 0,82295
1,28586
2,49950
77,42
23,33944
0,38899
84
205,20032 201,09631 236,58390 0,82295
1,28586
2,49950
82,32
23,33848
0,38897
89
217,40573 213,05761 250,65602 0,82291
1,28580
2,49940
87,22
23,33848
0,38897
94
229,61953 225,02714 264,73782 0,82291
1,28580
2,49940
92,12
23,33753
0,38896
99
241,82344 236,98698 278,80821 0,82288
1,28575
2,49930
97,02
23,33753
0,38896
104
254,03675 248,95601 292,88943 0,82288
1,28575
2,49930
101,92
23,33657
0,38894
109
266,23916 260,91438 306,95809 0,82285
1,28570
2,49919
106,82
23,33657
0,38894
114
278,45197 272,88293 321,03874 0,82285
1,28570
2,49919
111,72
23,33562
0,38893
119
290,65288 284,83982 335,10567 0,82281
1,28565
2,49909
116,62
23,33562
0,38893
124
302,86518 296,80788 349,18574 0,82281
1,28565
2,49909
121,52
23,33466
0,38891
129
315,06460 308,76330 363,25094 0,82278
1,28559
2,49899
126,42
Q (Nm) RPM
RPS
23,34803
0,38913
23,34708
0,38912
23,34708 23,34612
Va
Torsi Poros
75
Tabel 35 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 50% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
4
9,75785
9,56269
0,82180
1,28407
2,49602
0
11,25023 0,82180
1,28407
2,49602
3,92
0,38843
9
21,95426
21,51518
0,38843
14
34,15108
33,46806
25,31198 0,82177
1,28402
2,49592
8,82
39,37418 0,82177
1,28402
2,49592
13,72
23,30506
0,38842
19
46,34599
23,30506
0,38842
24
58,54231
45,41907
53,43420 0,82174
1,28396
2,49582
18,62
57,37146
67,49584 0,82174
1,28396
2,49582
23,52
23,30410
0,38840
29
23,30410
0,38840
34
70,73572
69,32101
81,55413 0,82170
1,28391
2,49572
28,42
82,93154
81,27291
95,61518 0,82170
1,28391
2,49572
33,32
23,30315
0,38839
39
95,12345
93,22098 109,67174 0,82167
1,28386
2,49561
38,22
23,30219 23,30219
0,38837
44
107,31437 105,16808 123,72715 0,82164
1,28381
2,49551
43,12
0,38837
49
119,50918 117,11900 137,78706 0,82164
1,28381
2,49551
48,02
23,30124
0,38835
54
131,69860 129,06463 151,84074 0,82160
1,28375
2,49541
52,92
23,30124
0,38835
59
143,89292 141,01506 165,90007 0,82160
1,28375
2,49541
57,82
23,30028
0,38834
64
156,08083 152,95922 179,95202 0,82157
1,28370
2,49531
62,72
23,30028
0,38834
69
168,27465 164,90916 194,01077 0,82157
1,28370
2,49531
67,62
23,29933
0,38832
74
180,46107 176,85185 208,06100 0,82153
1,28365
2,49521
72,52
23,29933
0,38832
79
192,65438 188,80130 222,11917 0,82153
1,28365
2,49521
77,42
23,29837
0,38831
84
204,83930 200,74252 236,16767 0,82150
1,28359
2,49510
82,32
23,29837
0,38831
89
217,03212 212,69148 250,22527 0,82150
1,28359
2,49510
87,22
23,29742
0,38829
94
229,21554 224,63123 264,27203 0,82147
1,28354
2,49500
92,12
23,29742
0,38829
99
241,40785 236,57970 278,32906 0,82147
1,28354
2,49500
97,02
23,29646
0,38827
104
253,58978 248,51798 292,37409 0,82143
1,28349
2,49490
101,92
23,29646
0,38827
109
265,78159 260,46596 306,43054 0,82143
1,28349
2,49490
106,82
23,29551
0,38826
114
277,96201 272,40277 320,47385 0,82140
1,28344
2,49480
111,72
23,29551
0,38826
119
290,15333 284,35026 334,52972 0,82140
1,28344
2,49480
116,62
23,29455
0,38824
124
302,33225 296,28561 348,57130 0,82137
1,28338
2,49469
121,52
23,29455
0,38824
129
314,52307 308,23261 362,62660 0,82137
1,28338
2,49469
126,42
Q (Nm) RPM
RPS
23,30697
0,38845
23,30697
0,38845
23,30601 23,30601
Va
0,00000
Torsi Poros
76
Tabel 36 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 40% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
4
9,73226
9,53762
0,81965
1,28070
2,48948
0
11,22073 0,81965
1,28070
2,48948
3,92
0,38741
9
21,89669
21,45876
0,38741
14
34,06152
33,38029
25,24560 0,81962
1,28065
2,48938
8,82
39,27093 0,81962
1,28065
2,48938
13,72
23,24394
0,38740
19
46,22445
23,24394
0,38740
24
58,38878
45,29997
53,29408 0,81958
1,28060
2,48927
18,62
57,22101
67,31883 0,81958
1,28060
2,48927
23,52
23,24299
0,38738
29
23,24299
0,38738
34
70,55022
69,13921
81,34025 0,81955
1,28054
2,48917
28,42
82,71405
81,05977
95,36443 0,81955
1,28054
2,48917
33,32
23,24203
0,38737
23,24203
0,38737
39
94,87398
92,97650 109,38412 0,81951
1,28049
2,48907
38,22
44
107,03731 104,89656 123,40772 0,81951
1,28049
2,48907
43,12
23,24108
0,38735
49
119,19574 116,81183 137,42568 0,81948
1,28044
2,48897
48,02
23,24012
0,38734
54
131,35318 128,72611 151,44249 0,81945
1,28039
2,48886
52,92
23,24012
0,38734
59
143,51551 140,64520 165,46494 0,81945
1,28039
2,48886
57,82
23,23917
0,38732
64
155,67144 152,55801 179,48001 0,81941
1,28033
2,48876
62,72
23,23917
0,38732
69
167,83327 164,47661 193,50189 0,81941
1,28033
2,48876
67,62
23,23821
0,38730
74
179,98771 176,38795 207,51524 0,81938
1,28028
2,48866
72,52
23,23821
0,38730
79
192,14904 188,30606 221,53654 0,81938
1,28028
2,48866
77,42
23,23726
0,38729
84
204,30198 200,21594 235,54816 0,81935
1,28023
2,48856
82,32
23,23726
0,38729
89
216,46281 212,13355 249,56888 0,81935
1,28023
2,48856
87,22
23,23630
0,38727
94
228,61424 224,04196 263,57878 0,81931
1,28018
2,48846
92,12
23,23630
0,38727
99
240,77458 235,95908 277,59892 0,81931
1,28018
2,48846
97,02
23,23535
0,38726
104
252,92451 247,86602 291,60709 0,81928
1,28012
2,48835
101,92
23,23535
0,38726
109
265,08435 259,78266 305,62666 0,81928
1,28012
2,48835
106,82
23,23439
0,38724
114
277,23278 271,68813 319,63309 0,81924
1,28007
2,48825
111,72
23,23439
0,38724
119
289,39212 283,60427 333,65209 0,81924
1,28007
2,48825
116,62
23,23344
0,38722
124
301,53906 295,50827 347,65679 0,81921
1,28002
2,48815
121,52
23,23344
0,38722
129
313,69789 307,42393 361,67521 0,81921
1,28002
2,48815
126,42
Q (Nm) RPM
RPS
23,24585
0,38743
23,24585
0,38743
23,24490 23,24490
Va
0,00000
Torsi Poros
77
Tabel 37 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 30% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
Vs
Vs
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
0,00000
0,81605 1,27507 2,47854
0
4
9,68949
9,49570
11,17141
0,81605 1,27507 2,47854
3,92
0,38573
9
21,80134
21,36532
25,13566
0,81605 1,27507 2,47854
8,82
0,38571
14
33,91180
33,23356
39,09831
0,81601 1,27502 2,47843
13,72
23,14177
0,38570
19
46,02126
45,10083
53,05980
0,81598 1,27497 2,47833
18,62
23,14177
0,38570
24
58,13211
56,96947
67,02291
0,81598 1,27497 2,47833
23,52
23,14081
0,38568
29
70,24007
68,83527
80,98267
0,81594 1,27491 2,47823
28,42
23,14081
0,38568
34
82,35043
80,70342
94,94520
0,81594 1,27491 2,47823
33,32
23,13986
0,38566
39
94,45689
92,56775
108,90324
0,81591 1,27486 2,47813
38,22
23,13986
0,38566
44
106,56675
104,43541
122,86519
0,81591 1,27486 2,47813
43,12
23,13890
0,38565
49
118,67171
116,29827
136,82150
0,81588 1,27481 2,47802
48,02
23,13890
0,38565
54
130,78107
128,16544
150,78288
0,81588 1,27481 2,47802
52,92
23,13795
0,38563
59
142,88453
140,02684
164,73745
0,81584 1,27476 2,47792
57,82
23,13795
0,38563
64
154,99339
151,89352
178,69826
0,81584 1,27476 2,47792
62,72
23,13699
0,38562
69
167,09535
163,75344
192,65111
0,81581 1,27470 2,47782
67,62
23,13699
0,38562
74
179,20371
175,61963
206,61133
0,81581 1,27470 2,47782
72,52
23,13604
0,38560
79
191,30417
187,47808
220,56245
0,81578 1,27465 2,47772
77,42
23,13604
0,38560
84
203,41203
199,34379
234,52210
0,81578 1,27465 2,47772
82,32
23,13508
0,38558
89
215,51099
211,20077
248,47149
0,81574 1,27460 2,47762
87,22
23,13508
0,38558
94
227,61835
223,06598
262,43057
0,81574 1,27460 2,47762
92,12
23,13413
0,38557
99
239,71581
234,92150
276,37823
0,81571 1,27455 2,47751
97,02
23,13413
0,38557
104
251,82267
246,78622
290,33673
0,81571 1,27455 2,47751
101,92
23,13317
0,38555
109
263,91864
258,64026
304,28266
0,81568 1,27449 2,47741
106,82
23,13317
0,38555
114
276,02500
270,50450
318,24058
0,81568 1,27449 2,47741
111,72
23,13222
0,38554
119
288,11946
282,35707
332,18479
0,81564 1,27444 2,47731
116,62
23,13222
0,38554
124
300,22532
294,22082
346,14214
0,81564 1,27444 2,47731
121,52
23,13126
0,38552
129
312,31829
306,07192
360,08461
0,81561 1,27439 2,47721
126,42
Q (Nm) RPM
RPS
23,14368
0,38573
23,14368
0,38573
23,14368 23,14272
Va
Torsi Poros
78
Tabel 38 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 20% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
0,00000
4
9,60433
9,41224
11,07323
0,80887
1,26387
2,45675
0
0,80887
1,26387
2,45675
3,92
0,38232
9
21,60884
21,17666
0,38232
14
33,61375
32,94148
24,91372
0,80884
1,26381
2,45665
8,82
38,75468
0,80884
1,26381
2,45665
13,72
22,93837
0,38231
19
45,61676
22,93837
0,38231
24
57,62117
44,70443
52,59344
0,80881
1,26376
2,45655
18,62
56,46875
66,43382
0,80881
1,26376
2,45655
23,52
22,93741
0,38229
29
22,93741
0,38229
34
69,62269
68,23023
80,27086
0,80877
1,26371
2,45645
28,42
81,62660
79,99407
94,11067
0,80877
1,26371
2,45645
33,32
22,93646
0,38227
22,93646
0,38227
39
93,62661
91,75408 107,94598 0,80874
1,26366
2,45634
38,22
44
105,63002 103,51742 121,78520 0,80874
1,26366
2,45634
43,12
22,93550 22,93550
0,38226
49
117,62854 115,27597 135,61878 0,80871
1,26360
2,45624
48,02
0,38226
54
129,63145 127,03882 149,45744 0,80871
1,26360
2,45624
52,92
22,93407
0,38223
59
141,62552 138,79301 163,28589 0,80866
1,26352
2,45609
57,82
22,93359
0,38223
64
153,62448 150,55199 177,11999 0,80864
1,26350
2,45604
62,72
22,93359
0,38223
69
165,62639 162,31386 190,95749 0,80864
1,26350
2,45604
67,62
22,93264
0,38221
74
177,62091 174,06849 204,78646 0,80860
1,26344
2,45593
72,52
22,93264
0,38221
79
189,62232 185,82987 218,62338 0,80860
1,26344
2,45593
77,42
22,93168
0,38219
84
201,61534 197,58303 232,45062 0,80857
1,26339
2,45583
82,32
22,93168
0,38219
89
213,61625 209,34393 246,28697 0,80857
1,26339
2,45583
87,22
22,93073
0,38218
94
225,60777 221,09561 260,11249 0,80854
1,26334
2,45573
92,12
22,93073
0,38218
99
237,60818 232,85602 273,94826 0,80854
1,26334
2,45573
97,02
22,92977
0,38216
104
249,59820 244,60624 287,77204 0,80850
1,26329
2,45563
101,92
22,92977
0,38216
109
261,59811 256,36615 301,60724 0,80850
1,26329
2,45563
106,82
22,92882
0,38215
114
273,58663 268,11490 315,42929 0,80847
1,26323
2,45553
111,72
22,92882
0,38215
119
285,58605 279,87433 329,26391 0,80847
1,26323
2,45553
116,62
22,92786
0,38213
124
297,57307 291,62161 343,08424 0,80844
1,26318
2,45542
121,52
22,92786
0,38213
129
309,57198 303,38054 356,91828 0,80844
1,26318
2,45542
126,42
Q (Nm) RPM
RPS
22,94028
0,38234
22,94028
0,38234
22,93932 22,93932
Va
Torsi Poros
79
Tabel 39 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika baterai 10% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
0,00000
4
9,34846
9,16149
10,77822
0,78732
1,23019
2,39130
0
0,78732
1,23019
2,39130
3,92
0,37214
9
21,03313
20,61247
0,37214
14
32,71820
32,06384
24,24996
0,78729
1,23014
2,39120
8,82
37,72217
0,78729
1,23014
2,39120
13,72
22,32721
0,37212
19
44,40138
22,32721
0,37212
24
56,08595
43,51335
51,19218
0,78726
1,23009
2,39110
18,62
54,96423
64,66380
0,78726
1,23009
2,39110
23,52
22,32626
0,37210
29
22,32626
0,37210
34
67,76763
66,41227
78,13209
0,78722
1,23004
2,39100
28,42
79,45170
77,86267
91,60314
0,78722
1,23004
2,39100
33,32
22,32530
0,37209
22,32530
0,37209
39
91,13188
89,30924 105,06969 0,78719
1,22998
2,39089
38,22
44
102,81545 100,75914 118,54017 0,78719
1,22998
2,39089
43,12
22,32435 22,32435
0,37207
49
114,49413 112,20424 132,00499 0,78716
1,22993
2,39079
48,02
0,37207
54
126,17720 123,65366 145,47489 0,78716
1,22993
2,39079
52,92
22,32339
0,37206
59
137,85438 135,09729 158,93799 0,78712
1,22988
2,39069
57,82
22,32339
0,37206
64
149,53695 146,54621 172,40731 0,78712
1,22988
2,39069
62,72
22,32244
0,37204
69
161,21263 157,98838 185,86868 0,78709
1,22983
2,39059
67,62
22,32148
0,37202
74
172,88731 169,42956 199,32890 0,78706
1,22977
2,39048
72,52
22,32148
0,37202
79
184,56888 180,87751 212,79707 0,78706
1,22977
2,39048
77,42
22,32053
0,37201
84
196,24206 192,31722 226,25556 0,78702
1,22972
2,39038
82,32
22,32053
0,37201
89
207,92314 203,76468 239,72315 0,78702
1,22972
2,39038
87,22
22,31957
0,37199
94
219,59482 215,20292 253,17991 0,78699
1,22967
2,39028
92,12
22,31957
0,37199
99
231,27539 226,64989 266,64692 0,78699
1,22967
2,39028
97,02
22,31862
0,37198
104
242,94557 238,08666 280,10196 0,78695
1,22962
2,39018
101,92
22,31862
0,37198
109
254,62565 249,53314 293,56840 0,78695
1,22962
2,39018
106,82
22,31766
0,37196
114
266,29433 260,96845 307,02170 0,78692
1,22956
2,39007
111,72
22,31766
0,37196
119
277,97391 272,41443 320,48756 0,78692
1,22956
2,39007
116,62
22,31671
0,37195
124
289,64109 283,84827 333,93914 0,78689
1,22951
2,38997
121,52
22,31671
0,37195
129
301,32017 295,29376 347,40443 0,78689
1,22951
2,38997
126,42
Q (Nm) RPM
RPS
22,32912
0,37215
22,32912
0,37215
22,32817 22,32817
Va
Torsi Poros
80
Tabel 40 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri ketika kecepatan mendekati 0 knot Putaran mesin
THP
SHP
BHP
Q (Nm) RPM
RPS
5,07068
0,08451
5,04680
0,08411
5,01529 4,98473
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
Va
Torsi Poros
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
0
0,00000
0,00000
0,00000
0,17879 0,27936
0,54304
0
4
2,11293
2,07067
2,43608
0,17795 0,27805
0,54048
3,92
0,08359
9
4,72440
4,62992
5,44696
0,17684 0,27631
0,53710
8,82
0,08308
14
7,30430
7,15821
8,42142
0,17576 0,27463
0,53383
13,72
4,95513
0,08259
19
9,85410
9,65702
11,36120 0,17472 0,27300
0,53066
18,62
4,92553
0,08209
24
12,37292 12,12547 14,26525 0,17367 0,27137
0,52749
23,52
4,89401
0,08157
29
14,85497 14,55787 17,12690 0,17256 0,26963
0,52412
28,42
4,86346
0,08106
34
17,30742 16,96127 19,95444 0,17149 0,26795
0,52084
33,32
4,83290
0,08055
39
19,72789 19,33334 22,74510 0,17041 0,26626
0,51757
38,22
4,80521
0,08009
44
22,12958 21,68698 25,51410 0,16943 0,26474
0,51461
43,12
4,79375
0,07990
49
24,58553 24,09382 28,34567 0,16903 0,26411
0,51338
48,02
4,76319
0,07939
54
26,92155 26,38311 31,03896 0,16795 0,26242
0,51011
52,92
4,73359
0,07889
59
29,23147 28,64684 33,70217 0,16691 0,26079
0,50694
57,82
4,70303
0,07838
64
31,50402 30,87394 36,32228 0,16583 0,25911
0,50366
62,72
4,67343
0,07789
69
33,75148 33,07645 38,91347 0,16478 0,25748
0,50049
67,62
4,64287
0,07738
74
35,96056 35,24135 41,46041 0,16371 0,25579
0,49722
72,52
4,61518
0,07692
79
38,16134 37,39812 43,99778 0,16273 0,25427
0,49425
77,42
4,58271
0,07638
84
40,29116 39,48534 46,45334 0,16159 0,25248
0,49078
82,32
4,55119
0,07585
89
42,39590 41,54798 48,87997 0,16048 0,25074
0,48740
87,22
4,52064
0,07534
94
44,47704 43,58750 51,27941 0,15940 0,24906
0,48413
92,12
4,49103
0,07485
99
46,53610 45,60537 53,65338 0,15835 0,24743
0,48096
97,02
4,46048
0,07434
104
48,55377 47,58270 55,97964 0,15728 0,24574
0,47769
101,92
4,42992
0,07383
109
50,53947 49,52868 58,26903 0,15620 0,24406
0,47442
106,82
4,40127
0,07335
114
52,51596 51,46564 60,54782 0,15519 0,24248
0,47135
111,72
4,36976
0,07283
119
54,42679 53,33826 62,75089 0,15408 0,24075
0,46797
116,62
4,34016
0,07234
124
56,32943 55,20284 64,94452 0,15303 0,23912
0,46480
121,52
4,30960
0,07183
129
58,18819 57,02442 67,08756 0,15196 0,23743
0,46153
126,42
81
Tabel 41 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai penuh Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,78287
2,78573
5,41502
0
1,78287
2,78573
5,41502
3,92
54,91452
1,78284
2,78568
5,41492
8,82
85,42259
1,78284
2,78568
5,41492
13,72
98,53920
115,92847
1,78280
2,78563
5,41482
18,62
124,47056
146,43596
1,78280
2,78563
5,41482
23,52
150,39909
176,94011
1,78277
2,78558
5,41471
28,42
176,32997
207,44702
1,78277
2,78558
5,41471
33,32
206,38472
202,25702
237,94944
1,78274
2,78552
5,41461
38,22
232,84430
228,18741
268,45578
1,78274
2,78552
5,41461
43,12
49
259,29898
254,11300
298,95647
1,78270
2,78547
5,41451
48,02
54
285,75266
280,03761
329,45601
1,78267
2,78542
5,41441
52,92
0,84263
59
312,21124
305,96702
359,96120
1,78267
2,78542
5,41441
57,82
0,84261
64
338,66343
331,89016
390,45901
1,78263
2,78537
5,41431
62,72
50,55684
0,84261
69
365,12151
357,81908
420,96362
1,78263
2,78537
5,41431
67,62
50,55589
0,84260
74
391,57219
383,74075
451,45970
1,78260
2,78531
5,41420
72,52
50,55589
0,84260
79
418,02977
409,66917
481,96373
1,78260
2,78531
5,41420
77,42
50,55493
0,84258
84
444,47895
435,58938
512,45809
1,78257
2,78526
5,41410
82,32
50,55493
0,84258
89
470,93603
461,51731
542,96155
1,78257
2,78526
5,41410
87,22
50,55398
0,84257
94
497,38372
487,43605
573,45417
1,78253
2,78521
5,41400
92,12
50,55398
0,84257
99
523,84030
513,36350
603,95705
1,78253
2,78521
5,41400
97,02
50,55302
0,84255
104
550,28649
539,28076
634,44795
1,78250
2,78516
5,41390
101,92
50,55302
0,84255
109
576,74257
565,20772
664,95026
1,78250
2,78516
5,41390
106,82
50,55207
0,84253
114
603,18726
591,12351
695,43942
1,78247
2,78510
5,41379
111,72
50,55207
0,84253
119
629,64284
617,04998
725,94115
1,78247
2,78510
5,41379
116,62
50,55111
0,84252
124
656,08602
642,96430
756,42859
1,78243
2,78505
5,41369
121,52
50,55111
0,84252
129
682,54111
668,89028
786,92975
1,78243
2,78505
5,41369
126,42
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
50,56353
0,84273
0
0,00000
0,00000
0,00000
50,56353
0,84273
4
21,16926
20,74588
24,40691
50,56257
0,84271
9
47,62994
46,67734
50,56257
0,84271
14
74,09102
72,60920
50,56162
0,84269
19
100,55020
50,56162
0,84269
24
127,01078
50,56066
0,84268
29
153,46846
50,56066
0,84268
34
179,92854
50,55971
0,84266
39
50,55971
0,84266
44
50,55875
0,84265
50,55780
0,84263
50,55780 50,55684
Torsi Poros
82
Tabel 42 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 90% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,65250
2,58203
5,01904
0
1,65250
2,58203
5,01904
3,92
50,89879
1,65246
2,58197
5,01894
8,82
79,17589
1,65246
2,58197
5,01894
13,72
91,33319
107,45081
1,65243
2,58192
5,01884
18,62
115,36588
135,72457
1,65240
2,58187
5,01874
23,52
139,40044
164,00052
1,65240
2,58187
5,01874
28,42
163,43167
192,27256
1,65236
2,58182
5,01864
33,32
191,29157
187,46574
220,54793
1,65236
2,58182
5,01864
38,22
215,81174
211,49550
248,81824
1,65233
2,58176
5,01853
43,12
49
240,33580
235,52908
277,09304
1,65233
2,58176
5,01853
48,02
54
264,85446
259,55737
305,36162
1,65229
2,58171
5,01843
52,92
0,78101
59
289,37802
283,59046
333,63584
1,65229
2,58171
5,01843
57,82
0,78099
64
313,89519
307,61728
361,90269
1,65226
2,58166
5,01833
62,72
46,85935
0,78099
69
338,41825
331,64988
390,17633
1,65226
2,58166
5,01833
67,62
46,85840
0,78097
74
362,93392
355,67524
418,44146
1,65223
2,58160
5,01823
72,52
46,85840
0,78097
79
387,45648
379,70735
446,71453
1,65223
2,58160
5,01823
77,42
46,85744
0,78096
84
411,97064
403,73123
474,97792
1,65219
2,58155
5,01812
82,32
46,85744
0,78096
89
436,49271
427,76285
503,25041
1,65219
2,58155
5,01812
87,22
46,85649
0,78094
94
461,00537
451,78526
531,51208
1,65216
2,58150
5,01802
92,12
46,85649
0,78094
99
485,52693
475,81640
559,78399
1,65216
2,58150
5,01802
97,02
46,85553
0,78093
104
510,03810
499,83734
588,04393
1,65213
2,58145
5,01792
101,92
46,85553
0,78093
109
534,55916
523,86798
616,31527
1,65213
2,58145
5,01792
106,82
46,85458
0,78091
114
559,06883
547,88746
644,57348
1,65209
2,58139
5,01782
111,72
46,85362
0,78089
119
583,57750
571,90595
672,83053
1,65206
2,58134
5,01772
116,62
46,85362
0,78089
124
608,09756
595,93561
701,10072
1,65206
2,58134
5,01772
121,52
46,85362
0,78089
129
632,61763
619,96528
729,37091
1,65206
2,58134
5,01772
126,42
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
46,86604
0,78110
0
0,00000
0,00000
0,00000
46,86604
0,78110
4
19,62125
19,22882
22,62214
46,86508
0,78108
9
44,14691
43,26397
46,86508
0,78108
14
68,67297
67,29951
46,86413
0,78107
19
93,19713
46,86317
0,78105
24
117,72029
46,86317
0,78105
29
142,24535
46,86222
0,78104
34
166,76701
46,86222
0,78104
39
46,86126
0,78102
44
46,86126
0,78102
46,86031
0,78101
46,86031 46,85935
Torsi Poros
83
Tabel 43 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 80% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,65101
2,57971
5,01455
0
1,65098
2,57966
5,01444
3,92
50,85315
1,65098
2,57966
5,01444
8,82
79,10329
1,65095
2,57961
5,01434
13,72
91,25130
107,35447
1,65095
2,57961
5,01434
18,62
115,26245
135,60288
1,65091
2,57955
5,01424
23,52
139,27546
163,85348
1,65091
2,57955
5,01424
28,42
163,28514
192,10016
1,65088
2,57950
5,01414
33,32
191,12006
187,29766
220,35019
1,65088
2,57950
5,01414
38,22
215,61824
211,30587
248,59514
1,65085
2,57945
5,01403
43,12
49
240,12031
235,31790
276,84459
1,65085
2,57945
5,01403
48,02
54
264,61698
259,32464
305,08782
1,65081
2,57940
5,01393
52,92
0,78030
59
289,11856
283,33618
333,33669
1,65081
2,57940
5,01393
57,82
0,78029
64
313,61373
307,34146
361,57818
1,65078
2,57934
5,01383
62,72
46,81734
0,78029
69
338,11480
331,35251
389,82648
1,65078
2,57934
5,01383
67,62
46,81638
0,78027
74
362,60848
355,35631
418,06625
1,65075
2,57929
5,01373
72,52
46,81638
0,78027
79
387,10905
379,36687
446,31397
1,65075
2,57929
5,01373
77,42
46,81543
0,78026
84
411,60123
403,36921
474,55201
1,65071
2,57924
5,01362
82,32
46,81543
0,78026
89
436,10130
427,37928
502,79915
1,65071
2,57924
5,01362
87,22
46,81447
0,78024
94
460,59198
451,38014
531,03546
1,65068
2,57918
5,01352
92,12
46,81447
0,78024
99
485,09156
475,38972
559,28203
1,65068
2,57918
5,01352
97,02
46,81352
0,78023
104
509,58073
499,38912
587,51661
1,65064
2,57913
5,01342
101,92
46,81256
0,78021
109
534,06891
523,38753
615,75004
1,65061
2,57908
5,01332
106,82
46,81256
0,78021
114
558,56749
547,39614
643,99546
1,65061
2,57908
5,01332
111,72
46,81161
0,78019
119
583,05417
571,39308
672,22716
1,65058
2,57903
5,01322
116,62
46,81161
0,78019
124
607,55224
595,40120
700,47200
1,65058
2,57903
5,01322
121,52
46,81065
0,78018
129
632,03742
619,39667
728,70197
1,65054
2,57897
5,01311
126,42
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
46,82402
0,78040
0
0,00000
0,00000
0,00000
46,82307
0,78038
4
19,60326
19,21119
22,60140
46,82307
0,78038
9
44,10733
43,22518
46,82211
0,78037
14
68,61000
67,23780
46,82211
0,78037
19
93,11357
46,82116
0,78035
24
117,61474
46,82116
0,78035
29
142,11782
46,82020
0,78034
34
166,61749
46,82020
0,78034
39
46,81925
0,78032
44
46,81925
0,78032
46,81829
0,78030
46,81829 46,81734
Torsi Poros
84
Tabel 44 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 70% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,64947
2,57729
5,00984
0
1,64947
2,57729
5,00984
3,92
50,80545
1,64943
2,57724
5,00974
8,82
79,03070
1,64943
2,57724
5,00974
13,72
91,16569
107,25375
1,64940
2,57719
5,00964
18,62
115,15666
135,47843
1,64940
2,57719
5,00964
23,52
139,14479
163,69976
1,64937
2,57713
5,00953
28,42
163,13528
191,92385
1,64937
2,57713
5,00953
33,32
190,94075
187,12194
220,14346
1,64933
2,57708
5,00943
38,22
215,41594
211,10762
248,36191
1,64930
2,57703
5,00933
43,12
49
239,89502
235,09712
276,58485
1,64930
2,57703
5,00933
48,02
54
264,36871
259,08133
304,80157
1,64926
2,57698
5,00923
52,92
0,77957
59
288,84729
283,07035
333,02394
1,64926
2,57698
5,00923
57,82
46,77341
0,77956
64
313,31948
307,05309
361,23893
1,64923
2,57692
5,00913
62,72
46,77341
0,77956
69
337,79756
331,04161
389,46072
1,64923
2,57692
5,00913
67,62
46,77245
0,77954
74
362,26825
355,02289
417,67399
1,64920
2,57687
5,00902
72,52
46,77245
0,77954
79
386,74584
379,01092
445,89520
1,64920
2,57687
5,00902
77,42
46,77150
0,77952
84
411,21503
402,99073
474,10674
1,64916
2,57682
5,00892
82,32
46,77150
0,77952
89
435,69211
426,97827
502,32738
1,64916
2,57682
5,00892
87,22
46,77054
0,77951
94
460,15980
450,95660
530,53718
1,64913
2,57676
5,00882
92,12
46,77054
0,77951
99
484,63639
474,94366
558,75724
1,64913
2,57676
5,00882
97,02
46,76959
0,77949
104
509,10258
498,92052
586,96532
1,64910
2,57671
5,00872
101,92
46,76959
0,77949
109
533,57866
522,90709
615,18481
1,64910
2,57671
5,00872
106,82
46,76864
0,77948
114
558,04335
546,88249
643,39116
1,64906
2,57666
5,00861
111,72
46,76864
0,77948
119
582,51894
570,86856
671,61007
1,64906
2,57666
5,00861
116,62
46,76768
0,77946
124
606,98213
594,84249
699,81469
1,64903
2,57661
5,00851
121,52
46,76768
0,77946
129
631,45722
618,82807
728,03303
1,64903
2,57661
5,00851
126,42
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
46,78009
0,77967
0
0,00000
0,00000
0,00000
46,78009
0,77967
4
19,58527
19,19356
22,58066
46,77914
0,77965
9
44,06595
43,18463
46,77914
0,77965
14
68,54703
67,17609
46,77818
0,77964
19
93,02622
46,77818
0,77964
24
117,50680
46,77723
0,77962
29
141,98448
46,77723
0,77962
34
166,46457
46,77627
0,77960
39
46,77532
0,77959
44
46,77532
0,77959
46,77436
0,77957
46,77436
Torsi Poros
85
Tabel 45 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 60% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,64741
2,57408
5,00360
0
1,64741
2,57408
5,00360
3,92
50,74218
1,64738
2,57403
5,00350
8,82
78,93228
1,64738
2,57403
5,00350
13,72
91,05217
107,12020
1,64734
2,57398
5,00340
18,62
115,01326
135,30972
1,64734
2,57398
5,00340
23,52
138,97152
163,49591
1,64731
2,57392
5,00330
28,42
162,93213
191,68485
1,64731
2,57392
5,00330
33,32
190,70297
186,88891
219,86931
1,64728
2,57387
5,00319
38,22
215,15207
210,84903
248,05768
1,64728
2,57387
5,00319
43,12
49
239,59627
234,80435
276,24041
1,64724
2,57382
5,00309
48,02
54
264,04487
258,76398
304,42821
1,64724
2,57382
5,00309
52,92
0,77860
59
288,48758
282,71782
332,60920
1,64721
2,57377
5,00299
57,82
46,71516
0,77859
64
312,92928
306,67069
360,78905
1,64718
2,57371
5,00289
62,72
46,71516
0,77859
69
337,37688
330,62934
388,97569
1,64718
2,57371
5,00289
67,62
46,71420
0,77857
74
361,81708
354,58074
417,15381
1,64714
2,57366
5,00278
72,52
46,71420
0,77857
79
386,26418
378,53890
445,33988
1,64714
2,57366
5,00278
77,42
46,71325
0,77855
84
410,70289
402,48883
473,51627
1,64711
2,57361
5,00268
82,32
46,71325
0,77855
89
435,14949
426,44650
501,70176
1,64711
2,57361
5,00268
87,22
46,71229
0,77854
94
459,58669
450,39496
529,87642
1,64708
2,57356
5,00258
92,12
46,71229
0,77854
99
484,03279
474,35214
558,06134
1,64708
2,57356
5,00258
97,02
46,71134
0,77852
104
508,46850
498,29913
586,23427
1,64704
2,57350
5,00248
101,92
46,71134
0,77852
109
532,91410
522,25582
614,41861
1,64704
2,57350
5,00248
106,82
46,71038
0,77851
114
557,34831
546,20134
642,58981
1,64701
2,57345
5,00238
111,72
46,71038
0,77851
119
581,79341
570,15754
670,77357
1,64701
2,57345
5,00238
116,62
46,70943
0,77849
124
606,22611
594,10159
698,94305
1,64697
2,57340
5,00227
121,52
46,70943
0,77849
129
630,67072
618,05730
727,12624
1,64697
2,57340
5,00227
126,42
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
46,72184
0,77870
0
0,00000
0,00000
0,00000
46,72184
0,77870
4
19,56088
19,16966
22,55254
46,72089
0,77868
9
44,01108
43,13086
46,72089
0,77868
14
68,46168
67,09244
46,71993
0,77867
19
92,91037
46,71993
0,77867
24
117,36047
46,71898
0,77865
29
141,80767
46,71898
0,77865
34
166,25727
46,71802
0,77863
39
46,71802
0,77863
44
46,71707
0,77862
46,71707
0,77862
46,71611
Torsi Poros
86
Tabel 46 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 50% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,64455
2,56961
4,99491
0
1,64452
2,56956
4,99481
3,92
50,65403
1,64452
2,56956
4,99481
8,82
78,79354
1,64448
2,56950
4,99471
13,72
90,89398
106,93409
1,64448
2,56950
4,99471
18,62
114,81109
135,07188
1,64445
2,56945
4,99460
23,52
138,73007
163,21185
1,64445
2,56945
4,99460
28,42
162,64572
191,34791
1,64442
2,56940
4,99450
33,32
190,37164
186,56421
219,48730
1,64442
2,56940
4,99450
38,22
214,77386
210,47839
247,62163
1,64438
2,56935
4,99440
43,12
49
239,17998
234,39639
275,76045
1,64438
2,56935
4,99440
48,02
54
263,58071
258,30909
303,89305
1,64435
2,56929
4,99430
52,92
0,77725
59
287,98633
282,22660
332,03130
1,64435
2,56929
4,99430
57,82
0,77723
64
312,38555
306,13784
360,16217
1,64431
2,56924
4,99419
62,72
46,63399
0,77723
69
336,79068
330,05486
388,29984
1,64431
2,56924
4,99419
67,62
46,63303
0,77722
74
361,18840
353,96463
416,42898
1,64428
2,56919
4,99409
72,52
46,63303
0,77722
79
385,59302
377,88116
444,56607
1,64428
2,56919
4,99409
77,42
46,63208
0,77720
84
409,98925
401,78946
472,69349
1,64425
2,56914
4,99399
82,32
46,63208
0,77720
89
434,39337
425,70550
500,83000
1,64425
2,56914
4,99399
87,22
46,63113
0,77719
94
458,78810
449,61233
528,95569
1,64421
2,56908
4,99389
92,12
46,63017
0,77717
99
483,18182
473,51819
557,08022
1,64418
2,56903
4,99379
97,02
46,63017
0,77717
104
507,58495
497,43325
585,21558
1,64418
2,56903
4,99379
101,92
46,62922
0,77715
109
531,97717
521,33763
613,33839
1,64415
2,56898
4,99368
106,82
46,62922
0,77715
114
556,37980
545,25220
641,47318
1,64415
2,56898
4,99368
111,72
46,62826
0,77714
119
580,77053
569,15511
669,59425
1,64411
2,56893
4,99358
116,62
46,62826
0,77714
124
605,17265
593,06920
697,72847
1,64411
2,56893
4,99358
121,52
46,62731
0,77712
129
629,56188
616,97064
725,84781
1,64408
2,56887
4,99348
126,42
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
46,64067
0,77734
0
0,00000
0,00000
0,00000
46,63972
0,77733
4
19,52650
19,13597
22,51290
46,63972
0,77733
9
43,93462
43,05592
46,63876
0,77731
14
68,34134
66,97451
46,63876
0,77731
19
92,74896
46,63781
0,77730
24
117,15418
46,63781
0,77730
29
141,56130
46,63685
0,77728
34
165,96502
46,63685
0,77728
39
46,63590
0,77726
44
46,63590
0,77726
46,63494
0,77725
46,63494 46,63399
Torsi Poros
87
Tabel 47 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 40% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,64024
2,56288
4,98182
0
1,64021
2,56282
4,98172
3,92
50,52128
1,64021
2,56282
4,98172
8,82
78,58704
1,64017
2,56277
4,98162
13,72
90,65576
106,65384
1,64017
2,56277
4,98162
18,62
114,51019
134,71787
1,64014
2,56272
4,98151
23,52
138,36648
162,78409
1,64014
2,56272
4,98151
28,42
162,21944
190,84640
1,64011
2,56267
4,98141
33,32
189,87269
186,07524
218,91205
1,64011
2,56267
4,98141
38,22
214,21095
209,92673
246,97262
1,64007
2,56261
4,98131
43,12
49
238,55310
233,78204
275,03769
1,64007
2,56261
4,98131
48,02
54
262,88986
257,63206
303,09654
1,64004
2,56256
4,98121
52,92
0,77521
59
287,23151
281,48688
331,16104
1,64004
2,56256
4,98121
57,82
0,77520
64
311,56677
305,33543
359,21816
1,64000
2,56251
4,98110
62,72
46,51176
0,77520
69
335,90792
329,18976
387,28208
1,64000
2,56251
4,98110
67,62
46,51080
0,77518
74
360,24168
353,03685
415,33747
1,63997
2,56245
4,98100
72,52
46,51080
0,77518
79
384,58233
376,89069
443,40081
1,63997
2,56245
4,98100
77,42
46,50985
0,77516
84
408,91459
400,73630
471,45447
1,63994
2,56240
4,98090
82,32
46,50985
0,77516
89
433,25475
424,58965
499,51724
1,63994
2,56240
4,98090
87,22
46,50889
0,77515
94
457,58551
448,43380
527,56917
1,63990
2,56235
4,98080
92,12
46,50794
0,77513
99
481,91527
472,27696
555,61995
1,63987
2,56230
4,98069
97,02
46,50794
0,77513
104
506,25442
496,12933
583,68157
1,63987
2,56230
4,98069
101,92
46,50698
0,77512
109
530,58268
519,97103
611,73062
1,63984
2,56224
4,98059
106,82
46,50698
0,77512
114
554,92134
543,82291
639,79166
1,63984
2,56224
4,98059
111,72
46,50603
0,77510
119
579,24810
567,66314
667,83898
1,63980
2,56219
4,98049
116,62
46,50603
0,77510
124
603,58625
591,51453
695,89944
1,63980
2,56219
4,98049
121,52
46,50507
0,77508
129
627,91151
615,35328
723,94504
1,63977
2,56214
4,98039
126,42
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
46,51844
0,77531
0
0,00000
0,00000
0,00000
46,51749
0,77529
4
19,47532
19,08582
22,45390
46,51749
0,77529
9
43,81947
42,94308
46,51653
0,77528
14
68,16223
66,79898
46,51653
0,77528
19
92,50588
46,51558
0,77526
24
116,84713
46,51558
0,77526
29
141,19029
46,51462
0,77524
34
165,53004
46,51462
0,77524
39
46,51367
0,77523
44
46,51367
0,77523
46,51271
0,77521
46,51271 46,51176
Torsi Poros
88
Tabel 48 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 30% Putaran mesin
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,63307
2,55167
4,96004
0
1,63303
2,55162
4,95993
3,92
50,30037
1,63303
2,55162
4,95993
8,82
78,24341
1,63300
2,55156
4,95983
13,72
90,25936
106,18748
1,63300
2,55156
4,95983
18,62
114,00947
134,12879
1,63297
2,55151
4,95973
23,52
137,75860
162,06894
1,63293
2,55146
4,95963
28,42
161,51008
190,01186
1,63293
2,55146
4,95963
33,32
189,03852
185,25775
217,95029
1,63290
2,55141
4,95953
38,22
44
213,27422
209,00874
245,89264
1,63290
2,55141
4,95953
43,12
49
237,50503
232,75493
273,82933
1,63287
2,55135
4,95942
48,02
0,77182
54
261,74024
256,50544
301,77110
1,63287
2,55135
4,95942
52,92
0,77181
59
285,96955
280,25016
329,70607
1,63283
2,55130
4,95932
57,82
46,30836
0,77181
64
310,20426
304,00018
357,64726
1,63283
2,55130
4,95932
62,72
46,30740
0,77179
69
334,43207
327,74343
385,58051
1,63280
2,55125
4,95922
67,62
46,30740
0,77179
74
358,66628
351,49295
413,52112
1,63280
2,55125
4,95922
72,52
46,30645
0,77177
79
382,89259
375,23474
441,45264
1,63277
2,55120
4,95912
77,42
46,30645
0,77177
84
407,12630
398,98377
469,39268
1,63277
2,55120
4,95912
82,32
46,30549
0,77176
89
431,35111
422,72409
497,32246
1,63273
2,55114
4,95901
87,22
46,30549
0,77176
94
455,58432
446,47264
525,26192
1,63273
2,55114
4,95901
92,12
46,30454
0,77174
99
479,80764
470,21148
553,18998
1,63270
2,55109
4,95891
97,02
46,30454
0,77174
104
504,04034
493,95954
581,12887
1,63270
2,55109
4,95891
101,92
46,30358
0,77173
109
528,26216
517,69692
609,05519
1,63266
2,55104
4,95881
106,82
46,30358
0,77173
114
552,49437
541,44448
636,99351
1,63266
2,55104
4,95881
111,72
46,30263
0,77171
119
576,71468
565,18039
664,91810
1,63263
2,55099
4,95871
116,62
46,30263
0,77171
124
600,94639
588,92746
692,85584
1,63263
2,55099
4,95871
121,52
46,30167
0,77169
129
625,16521
612,66190
720,77871
1,63260
2,55093
4,95861
126,42
Q (Nm)
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
RPM
RPS
46,31504
0,77192
0
0,00000
0,00000
0,00000
46,31409
0,77190
4
19,39017
19,00236
22,35572
46,31409
0,77190
9
43,62787
42,75531
46,31313
0,77189
14
67,86418
66,50689
46,31313
0,77189
19
92,10138
46,31218
0,77187
24
116,33619
46,31122
0,77185
29
140,57000
46,31122
0,77185
34
164,80621
46,31027
0,77184
39
46,31027
0,77184
46,30931
0,77182
46,30931 46,30836
Torsi Poros
89
Tabel 49 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 20% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,61869
2,52920
4,91637
0
1,61869
2,52920
4,91637
3,92
49,85752
1,61866
2,52915
4,91627
8,82
77,55453
1,61862
2,52910
4,91616
13,72
89,46469
105,25257
1,61862
2,52910
4,91616
18,62
113,00567
132,94785
1,61859
2,52905
4,91606
23,52
136,54852
160,64532
1,61859
2,52905
4,91606
28,42
160,08804
188,33887
1,61856
2,52899
4,91596
33,32
187,37796
183,63040
216,03576
1,61856
2,52899
4,91596
38,22
211,39638
207,16845
243,72759
1,61852
2,52894
4,91586
43,12
49
235,41869
230,71032
271,42390
1,61852
2,52894
4,91586
48,02
54
259,43561
254,24690
299,11400
1,61849
2,52889
4,91576
52,92
0,76503
59
283,45743
277,78828
326,80974
1,61849
2,52889
4,91576
57,82
0,76501
64
307,47285
301,32339
354,49810
1,61846
2,52884
4,91565
62,72
45,90060
0,76501
69
331,49416
324,86428
382,19327
1,61846
2,52884
4,91565
67,62
45,89965
0,76499
74
355,50808
348,39792
409,87991
1,61842
2,52878
4,91555
72,52
45,89965
0,76499
79
379,52890
371,93832
437,57449
1,61842
2,52878
4,91555
77,42
45,89869
0,76498
84
403,54132
395,47049
465,25940
1,61839
2,52873
4,91545
82,32
45,89869
0,76498
89
427,56164
419,01040
492,95341
1,61839
2,52873
4,91545
87,22
45,89774
0,76496
94
451,57256
442,54111
520,63659
1,61835
2,52868
4,91535
92,12
45,89774
0,76496
99
475,59237
466,08053
548,33003
1,61835
2,52868
4,91535
97,02
45,89678
0,76495
104
499,60180
489,60976
576,01148
1,61832
2,52863
4,91524
101,92
45,89583
0,76493
109
523,61022
513,13801
603,69178
1,61829
2,52857
4,91514
106,82
45,89583
0,76493
114
547,62904
536,67645
631,38406
1,61829
2,52857
4,91514
111,72
45,89487
0,76491
119
571,63596
560,20324
659,06263
1,61825
2,52852
4,91504
116,62
45,89487
0,76491
124
595,65428
583,74119
686,75434
1,61825
2,52852
4,91504
121,52
45,89392
0,76490
129
619,65970
607,26651
714,43118
1,61822
2,52847
4,91494
126,42
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
45,90729
0,76512
0
0,00000
0,00000
0,00000
45,90729
0,76512
4
19,21985
18,83545
22,15936
45,90633
0,76511
9
43,24377
42,37889
45,90538
0,76509
14
67,26668
65,92135
45,90538
0,76509
19
91,29050
45,90442
0,76507
24
115,31191
45,90442
0,76507
29
139,33523
45,90347
0,76506
34
163,35514
45,90347
0,76506
39
45,90251
0,76504
44
45,90251
0,76504
45,90156
0,76503
45,90156 45,90060
Torsi Poros
90
Tabel 50 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika baterai 10% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,57559
2,46186
4,78547
0
1,57559
2,46186
4,78547
3,92
48,53000
1,57556
2,46181
4,78537
8,82
75,49112
1,57556
2,46181
4,78537
13,72
87,08253
102,45004
1,57553
2,46176
4,78526
18,62
109,99899
129,41058
1,57553
2,46176
4,78526
23,52
132,91261
156,36777
1,57549
2,46171
4,78516
28,42
155,82524
183,32382
1,57546
2,46165
4,78506
33,32
182,38849
178,74072
210,28320
1,57546
2,46165
4,78506
38,22
205,76723
201,65189
237,23751
1,57542
2,46160
4,78496
43,12
49
229,14987
224,56687
264,19632
1,57542
2,46160
4,78496
48,02
54
252,52711
247,47657
291,14891
1,57539
2,46155
4,78485
52,92
0,74465
59
275,90926
270,39107
318,10714
1,57539
2,46155
4,78485
57,82
44,67829
0,74464
64
299,28500
293,29930
345,05800
1,57536
2,46149
4,78475
62,72
44,67829
0,74464
69
322,66664
316,21331
372,01565
1,57536
2,46149
4,78475
67,62
44,67734
0,74462
74
346,04088
339,12007
398,96478
1,57532
2,46144
4,78465
72,52
44,67734
0,74462
79
369,42202
362,03358
425,92186
1,57532
2,46144
4,78465
77,42
44,67638
0,74461
84
392,79477
384,93887
452,86926
1,57529
2,46139
4,78455
82,32
44,67638
0,74461
89
416,17541
407,85190
479,82577
1,57529
2,46139
4,78455
87,22
44,67543
0,74459
94
439,54666
430,75572
506,77144
1,57526
2,46134
4,78445
92,12
44,67543
0,74459
99
462,92680
453,66826
533,72737
1,57526
2,46134
4,78445
97,02
44,67447
0,74457
104
486,29654
476,57061
560,67131
1,57522
2,46128
4,78434
101,92
44,67447
0,74457
109
509,67619
499,48266
587,62666
1,57522
2,46128
4,78434
106,82
44,67352
0,74456
114
533,04443
522,38354
614,56888
1,57519
2,46123
4,78424
111,72
44,67352
0,74456
119
556,42357
545,29510
641,52365
1,57519
2,46123
4,78424
116,62
44,67256
0,74454
124
579,79032
568,19452
668,46414
1,57515
2,46118
4,78414
121,52
44,67256
0,74454
129
603,16896
591,10559
695,41834
1,57515
2,46118
4,78414
126,42
Q (Nm)
Va
RPM
RPS
44,68498
0,74475
0
0,00000
0,00000
0,00000
44,68498
0,74475
4
18,70811
18,33395
21,56935
44,68402
0,74473
9
42,09235
41,25050
44,68402
0,74473
14
65,47699
64,16745
44,68307
0,74472
19
88,85973
44,68307
0,74472
24
112,24387
44,68211
0,74470
29
135,62511
44,68116
0,74469
34
159,00535
44,68116
0,74469
39
44,68020
0,74467
44
44,68020
0,74467
44,67925
0,74465
44,67925
Torsi Poros
91
Tabel 51 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel ketika kecepatan mendekati 0 knot Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
0
0,00000
0,00000
0,00000
4
1,93382
1,89514
2,22958
0,16287
0,25448
0,49466
0
0,16287
0,25448
0,49466
3,92
0,07697
9
4,35019
4,26319
0,07697
14
6,76697
6,63163
5,01552
0,16283
0,25443
0,49456
8,82
7,80192
0,16283
0,25443
0,49456
13,72
4,61708
0,07695
19
9,18184
4,61708
0,07695
24
11,59812
8,99821
10,58612
0,16280
0,25437
0,49446
18,62
11,36615
13,37195
0,16280
0,25437
0,49446
23,52
4,61613
0,07694
29
14,01149
4,61613
0,07694
34
16,42727
13,73126
16,15443
0,16276
0,25432
0,49436
28,42
16,09872
18,93967
0,16276
0,25432
0,49436
33,32
4,61518
0,07692
39
4,61518
0,07692
44
18,83914
18,46236
21,72043
0,16273
0,25427
0,49425
38,22
21,25442
20,82933
24,50510
0,16273
0,25427
0,49425
43,12
4,61422
0,07690
49
23,66480
23,19150
27,28412
0,16270
0,25421
0,49415
48,02
4,61422 4,61327
0,07690
54
26,07957
25,55798
30,06821
0,16270
0,25421
0,49415
52,92
0,07689
59
28,48845
27,91868
32,84551
0,16266
0,25416
0,49405
57,82
4,61231
0,07687
64
30,89633
30,27840
35,62165
0,16263
0,25411
0,49395
62,72
4,61231
0,07687
69
33,31010
32,64390
38,40459
0,16263
0,25411
0,49395
67,62
4,61136
0,07686
74
35,71648
35,00215
41,17901
0,16260
0,25406
0,49385
72,52
4,61136
0,07686
79
38,12976
37,36716
43,96137
0,16260
0,25406
0,49385
77,42
4,61040
0,07684
84
40,53464
39,72395
46,73406
0,16256
0,25400
0,49374
82,32
4,61040
0,07684
89
42,94742
42,08847
49,51584
0,16256
0,25400
0,49374
87,22
4,60945
0,07682
94
45,35080
44,44378
52,28680
0,16253
0,25395
0,49364
92,12
4,60945
0,07682
99
47,76307
46,80781
55,06801
0,16253
0,25395
0,49364
97,02
4,60811
0,07680
104
50,16080
49,15758
57,83245
0,16248
0,25388
0,49350
101,92
4,60754
0,07679
109
52,56584
51,51452
60,60532
0,16246
0,25385
0,49344
106,82
4,60754
0,07679
114
54,97711
53,87757
63,38538
0,16246
0,25385
0,49344
111,72
4,60658
0,07678
119
57,37650
56,22897
66,15173
0,16243
0,25379
0,49333
116,62
4,60658
0,07678
124
59,78728
58,59153
68,93121
0,16243
0,25379
0,49333
121,52
4,60563
0,07676
129
62,18516
60,94146
71,69583
0,16239
0,25374
0,49323
126,42
RPM
RPS
4,61899
0,07698
4,61899
0,07698
4,61804 4,61804
Q (Nm)
Va
Torsi Poros
92
Operasi silent mode adalah operasi yang digunakan oleh wahana benam dengan kecepatan antara 1 knot sampai dengan 5 knot. Jadi rangkaian seri yang telah disimulasikan memiliki kecepatan 2,7 knot. pada kecepatan 2,7 knot getaran yang dihasilkan kecil sehingga memudahkan untuk tidak terdeteksi oleh radar. Untuk rangkaian paralel memiliki kecepatan 5,4 knot. Analisa Grafik 4.8.1. Rangkaian Seri 140 120 100 80 60 40 20 0 2.7045
TORSI
4.8.
2.7050 2.7055 2.7060 2.7065 KECEPATAN Gambar 4.5 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai penuh Gambar 4.5 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai penuh. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,70475 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,70608 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah
93
yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi oleh arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia. 25.270 25.268
PUTARAN
25.266 25.264 25.262 25.260 25.258 25.256 25.254 2.7045 2.7050 2.7055 2.7060 2.7065 KECEPATAN Gambar 4.6 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai penuh Gambar 4.6 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai penuh. Pada kecepatan 2,70475 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 25,25598 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,70608 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 25,26839 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum
94
maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus. 140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.5065 2.5070 2.5075 2.5080 2.5085 KECEPATAN Gambar 4.7 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 90% Gambar 4.7 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai 90%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,50676 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,50809 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi oleh arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan
95
minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
23.422 23.420 23.418
PUTARAN
23.416 23.414 23.412 23.410
23.408 23.406 2.5065 2.5070 2.5075 2.5080 2.5085 KECEPATAN Gambar 4.8 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 90% Gambar 4.8 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai 90%. Pada kecepatan 2,50676 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,40724 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,50809 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,41965 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum.
96
Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus. 140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.5040 2.5045 2.5050 2.5055 2.5060 KECEPATAN Gambar 4.9 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 80% Gambar 4.9 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai 80%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,50451 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,50584 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
97
23.400 23.398 23.396
PUTARAN
23.394 23.392 23.390 23.388 23.386 23.384 2.5040 2.5045 2.5050 2.5055 2.5060 KECEPATAN Gambar 4.10 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 80% Gambar 4.10 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai 80%. Pada kecepatan 2,50451 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,38623 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,50584 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,39864 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
98
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.5020 2.5025 2.5030 2.5035 2.5040 KECEPATAN Gambar 4.11 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 70% Gambar 4.11 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai 70%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,50216 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,50349 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
99
23.378 23.376 23.374
PUTARAN
23.372
23.370 23.368 23.366 23.364
23.362 2.5020 2.5025 2.5030 2.5035 2.5040 KECEPATAN Gambar 4.12 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 70% Gambar 4.12 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai 70%. Pada kecepatan 2,50216 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,36426 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,50349 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,37668 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
100
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.4980
2.4990 2.5000 KECEPATAN
2.5010
Gambar 4.13 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 60% Gambar 4.13 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai 60%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,49899 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,50042 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
101
23.350 23.348
23.346
PUTARAN
23.344 23.342 23.340 23.338 23.336 23.334 23.332 2.4980
2.4990 2.5000 KECEPATAN
2.5010
Gambar 4.14 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 60% Gambar 4.14 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai 60%. Pada kecepatan 2,49899 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,33466 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,50042 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,34803 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
102
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.4945 2.4950 2.4955 2.4960 2.4965 KECEPATAN Gambar 4.15 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 50% Gambar 4.15 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai 50%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,49469 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,49602 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
103
23.308 23.306 23.304
PUTARAN
23.302 23.300 23.298 23.296 23.294 23.292 2.4945 2.4950 2.4955 2.4960 2.4965 KECEPATAN Gambar 4.16 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 50% Gambar 4.16 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai 50%. Pada kecepatan 2,49469 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,29455 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,49602 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,30697 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
104
140 120
TORSI
100 80 60 40 20
0 2.4880 2.4885 2.4890 2.4895 2.4900 KECEPATAN Gambar 4.17 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 40% Gambar 4.17 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai 40%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,48815 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,48948 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
105
23.248 23.246 23.244
PUTARAN
23.242 23.240 23.238 23.236 23.234 23.232 2.4880 2.4885 2.4890 2.4895 2.4900 KECEPATAN Gambar 4.18 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 40% Gambar 4.18 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai 40%. Pada kecepatan 2,48815 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,23344 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,48948 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,24585 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
106
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.4770 2.4775 2.4780 2.4785 2.4790 KECEPATAN Gambar 4.19 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 30% Gambar 4.19 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai 30%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,47721 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,47854 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
107
23.146 23.144 23.142
PUTARAN
23.140 23.138 23.136 23.134 23.132 23.130 2.4770 2.4775 2.4780 2.4785 2.4790 KECEPATAN Gambar 4.20 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 30% Gambar 4.20 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai 30%. Pada kecepatan 2,47721 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,13126 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,47854 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 23,14368 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
108
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.4550 2.4555 2.4560 2.4565 2.4570 KECEPATAN Gambar 4.21 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 20% Gambar 4.21 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai 20%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,45542 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,45675 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
109
22.942 22.940 22.938
PUTARAN
22.936 22.934 22.932 22.930
22.928 22.926 2.4550 2.4555 2.4560 2.4565 2.4570 KECEPATAN Gambar 4.22 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 20% Gambar 4.22 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai 20%. Pada kecepatan 2,45542 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 22,92786 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,45675 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 22,94028 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
110
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.3895 2.3900 2.3905 2.3910 2.3915 KECEPATAN Gambar 4.23 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika baterai 10% Gambar 4.23 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika baterai 10%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,38997 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,39130 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
111
22.330 22.328
22.326
PUTARAN
22.324 22.322 22.320 22.318 22.316 2.3895 2.3900 2.3905 2.3910 2.3915 KECEPATAN Gambar 4.24 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika baterai 10% Gambar 4.24 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika baterai 10%. Pada kecepatan 2,38997 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 22,31671 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,39130 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 22,32912 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
112
140 120
TORSI
100 80 60
40 20 0 0.45
0.50 0.55 KECEPATAN Gambar 4.25 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri ketika mendekati 0 knot Gambar 4.25 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian seri ketika kecepatan mendekati 0 knot dengan kapasitas baterai sebesar 0,538%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 0,46153 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 0,54304 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
113
5.2 5.1 5.0 4.9
PUTARAN
4.8 4.7 4.6 4.5 4.4 4.3 4.2 0.45
0.50 KECEPATAN
0.55
Gambar 4.26 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri ketika mendekati 0 knot Gambar 4.26 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian seri ketika kecepatan mendekati 0 knot dengan kapasitas baterai sebesar 0,538%. Pada kecepatan 0,46153 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 4,30960 rpm. Sedangkan pada kecepatan 0,54304 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 5,07068 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
114
4.8.2. Rangkaian Paralel
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 5.4135 5.4140 5.4145 5.4150 5.4155 KECEPATAN Gambar 4.27 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai penuh Gambar 4.27 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai penuh. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 5,41369 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 5,41502 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
115
50.566 50.564
PUTARAN
50.562 50.560 50.558 50.556 50.554 50.552 50.550 5.4135 5.4140 5.4145 5.4150 5.4155 KECEPATAN Gambar 4.28 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai penuh Gambar 4.28 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai penuh. Pada kecepatan 5,41502 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 50,56353 rpm. Sedangkan pada kecepatan 5,41369 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 50,55111 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
116
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 5.0175 5.0180 5.0185 5.0190 5.0195 KECEPATAN Gambar 4.29 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 90% Gambar 4.29 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 90%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 5,01772 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 5,01904 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
117
46.868 46.866 46.864
PUTARAN
46.862 46.860 46.858
46.856 46.854 46.852 5.0175 5.0180 5.0185 5.0190 5.0195 KECEPATAN Gambar 4.30 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 90% Gambar 4.30 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 90%. Pada kecepatan 5,01772 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,85362 rpm. Sedangkan pada kecepatan 5,01904 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,86604 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
118
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 5.0130
5.0140 5.0150 KECEPATAN Gambar 4.31 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 80% Gambar 4.31 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 80%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 5,01311 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 5,01455 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
119
46.826
46.824 46.822 46.820
PUTARAN
46.818 46.816 46.814 46.812
46.810 46.808 5.0130 5.0135 5.0140 5.0145 5.0150 KECEPATAN Gambar 4.32 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 80% Gambar 4.32 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 80%. Pada kecepatan 5,01311 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,81065 rpm. Sedangkan pada kecepatan 5,01455 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,82402 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
120
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 5.0080 5.0085 5.0090 5.0095 5.0100 KECEPATAN Gambar 4.33 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 70% Gambar 4.33 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 70%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 5,00851 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 5,00984 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
121
46.782 46.780 46.778
PUTARAN
46.776 46.774 46.772 46.770 46.768 46.766 5.0080 5.0085 5.0090 5.0095 5.0100 KECEPATAN Gambar 4.34 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 70% Gambar 4.34 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 70%. Pada kecepatan 5,00851 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,76768 rpm. Sedangkan pada kecepatan 5,00984 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,78009 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
122
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 5.0020 5.0025 5.0030 5.0035 5.0040 KECEPATAN Gambar 4.35 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 60% Gambar 4.35 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 60%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 5,00227 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 5,00360 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
123
46.724 46.722 46.720
PUTARAN
46.718 46.716 46.714 46.712 46.710 46.708 5.0020 5.0025 5.0030 5.0035 5.0040 KECEPATAN Gambar 4.36 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 60% Gambar 4.36 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 60%. Pada kecepatan 5,00227 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,70943 rpm. Sedangkan pada kecepatan 5,00360 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,72184 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
124
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 4.9930
4.9940 4.9950 KECEPATAN Gambar 4.37 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 50% Gambar 4.37 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 50%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 4,99348 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 4,99491 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
125
46.642 46.640 46.638 46.636
PUTARAN
46.634 46.632 46.630
46.628 46.626 4.9930
4.9940 4.9950 KECEPATAN Gambar 4.38 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 50% Gambar 4.38 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 50%. Pada kecepatan 4,99348 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,62731 rpm. Sedangkan pada kecepatan 4,99491 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,64067 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
126
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 4.9800
4.9810 4.9820 KECEPATAN Gambar 4.39 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 40% Gambar 4.39 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 40%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 4,98039 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 4,98182 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
127
46.520
46.518 46.516
PUTARAN
46.514 46.512 46.510 46.508 46.506 46.504 4.9800
4.9810 4.9820 KECEPATAN Gambar 4.40 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 40% Gambar 4.40 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 40%. Pada kecepatan 4,98039 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,50507 rpm. Sedangkan pada kecepatan 4,98182 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,51844 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
128
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 4.9580
4.9590 4.9600 4.9610 KECEPATAN Gambar 4.41 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 30% Gambar 4.41 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 30%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 4,95861 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 4,96004 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
129
46.316 46.314 46.312
PUTARAN
46.310
46.308 46.306 46.304 46.302 46.300 4.9580
4.9590 4.9600 4.9610 KECEPATAN Gambar 4.42 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 30% Gambar 4.42 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 30%. Pada kecepatan 4,95861 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,30167 rpm. Sedangkan pada kecepatan 4,96004 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 46,31504 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
130
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 4.9145 4.9150 4.9155 4.9160 4.9165 KECEPATAN Gambar 4.43 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 20% Gambar 4.43 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 20%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 4,91494 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 4,91637 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
131
45.910 45.908 45.906
PUTARAN
45.904 45.902 45.900 45.898 45.896 45.894 45.892 4.9140
4.9150 4.9160 4.9170 KECEPATAN Gambar 4.44 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 20% Gambar 4.44 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 20%. Pada kecepatan 4,91494 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 45,89392 rpm. Sedangkan pada kecepatan 4,91637 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 45,90729 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
132
140 120
TORSI
100 80 60 40
20 0 4.7840 4.7845 4.7850 4.7855 4.7860 KECEPATAN Gambar 4.45 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 10% Gambar 4.45 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika baterai 10%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 4,78414 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 4,78547 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
133
44.686 44.684 44.682
PUTARAN
44.680 44.678 44.676 44.674 44.672 44.670 4.7840 4.7845 4.7850 4.7855 4.7860 KECEPATAN Gambar 4.46 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 10% Gambar 4.46 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika baterai 10%. Pada kecepatan 4,78414 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 44,67256 rpm. Sedangkan pada kecepatan 4,78547 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 44,68498 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
134
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 0.4930
0.4940 0.4950 KECEPATAN Gambar 4.47 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel ketika mendekati 0 knot Gambar 4.47 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan torsi pada rangkaian paralel ketika kecepatan mendekati 0 knot dengan kapasitas baterai sebesar 0,575%. Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 0,49323 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 0,49466 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 0 Nm. Karena dipengaruhi arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Karena torsi berbanding lurus dengan Ia.
135
4.620 4.618 4.616
PUTARAN
4.614 4.612 4.610 4.608 4.606 4.604 0.4930
0.4940 0.4950 KECEPATAN Gambar 4.48 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel ketika mendekati 0 knot Gambar 4.48 menunjukkan grafik hubungan antara kecepatan dengan putaran pada rangkaian paralel ketika kecepatan mendekati 0 knot dengan kapasitas baterai sebesar 0,575%. Pada kecepatan 0,49323 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 4,60563 rpm. Sedangkan pada kecepatan 0,49466 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 4,61899 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
136
Grafik Performance pada Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel
120
TORSI
100 80 60 40 20 0 25.255
450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 25.270
DAYA
140
25.260 25.265 PUTARAN Gambar 4.49 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai penuh
120 100
80 60 40 20
0 50.550
900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 50.565
DAYA
140
TORSI
4.9.
50.555 50.560 PUTARAN Gambar 4..50 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai penuh
137
Pada gambar 4.49 dan 4.50 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai penuh. Pada rangkaian seri ketika baterai penuh, ketika putaran mencapai nilai 25,25598 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai penuh, ketika putaran mencapai nilai 50,55111 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai penuh, ketika putaran mencapai nilai 25,25598 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 393,16013 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai penuh, ketika putaran mencapai nilai 50,55111 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 786,92975 kW. 140
450
120
400 350
300
80
250
60
200
40 20
DAYA
TORSI
100
150 100
50
0 0 23.405 23.410 23.415 23.420 23.425 PUTARAN Gambar 4.51 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 90%
800
120
700
100
600
TORSI
140
80 60
500 400 300
40
200
20
100
DAYA
138
0 0 46.850 46.855 46.860 46.865 46.870 PUTARAN Gambar 4.52 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 90% Pada gambar 4.51 dan 4.52 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai 90%. Pada rangkaian seri ketika baterai 90%, ketika putaran mencapai nilai 23,40724 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai 90%, ketika putaran mencapai nilai 46,85362 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai 90%, ketika putaran mencapai nilai 23,40724 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 364,38072 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai 90%, ketika putaran mencapai nilai 46,85362 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 729,37091 kW.
400
120
350
100
300
TORSI
140
80 60 40 20
250 200
150
DAYA
139
100 50
0 23.385
0 23.390 23.395 23.400 PUTARAN Gambar 4.53 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 80% 800
120
700
100
600
80 60
500
DAYA
TORSI
140
400
300
40
200
20
100
0 0 46.805 46.810 46.815 46.820 46.825 PUTARAN Gambar 4.54 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 80%
140
Pada gambar 4.53 dan 4.54 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai 80%. Pada rangkaian seri ketika baterai 80%, ketika putaran mencapai nilai 23,38623 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai 80%, ketika putaran mencapai nilai 46,81065 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai 80%, ketika putaran mencapai nilai 23,38623 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 364,05368 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai 80%, ketika putaran mencapai nilai 46,81065 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 728,70197 kW.
DAYA
450 400 120 350 100 300 80 250 200 60 150 40 100 20 50 0 0 23.360 23.365 23.370 23.375 23.380 PUTARAN Gambar 4.55 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 70%
TORSI
140
141
140
800
120
700
80 60 40 20
600 500
DAYA
TORSI
100
400 300 200 100
0 0 46.765 46.770 46.775 46.780 46.785 PUTARAN Gambar 4.56 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 70% Pada gambar 4.55 dan 4.56 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai 70%. Pada rangkaian seri ketika baterai 70%, ketika putaran mencapai nilai 23,36426 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai 70%, ketika putaran mencapai nilai 46,76768 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai 70%, ketika putaran mencapai nilai 23,36426 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 363,71177 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai 70%, ketika putaran mencapai nilai 46,76768 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 728,03303 kW.
400
120
350
100
300
TORSI
140
80 60
250 200 150
40
100
20
50
DAYA
142
800
120
700
100
600
TORSI
140
80 60
500 400
300
40
200
20
100
DAYA
0 0 23.330 23.335 23.340 23.345 23.350 PUTARAN Gambar 4.57 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 60%
0 0 46.705 46.710 46.715 46.720 46.725 PUTARAN Gambar 4.58 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 60%
143
Pada gambar 4.57 dan 4.58 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan power pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai 60%. Pada rangkaian seri ketika baterai 60%, ketika putaran mencapai nilai 23,33466 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai 60%, ketika putaran mencapai nilai 46,70943 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai 60%, ketika putaran mencapai nilai 23,33466 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 363,25094 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai 60%, ketika putaran mencapai nilai 46,70943 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 727,12624 kW.
DAYA
450 400 120 350 100 300 80 250 200 60 150 40 100 20 50 0 0 23.290 23.295 23.300 23.305 23.310 PUTARAN Gambar 4.59 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 50%
TORSI
140
144
140
800
120
700
100
600
60
500
DAYA
TORSI
80
400 300
40
200
20
100
0 0 46.625 46.630 46.635 46.640 46.645 PUTARAN Gambar 4.60 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 50% Pada gambar 4.59 dan 4.60 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai 50%. Pada rangkaian seri ketika baterai 50%, ketika putaran mencapai nilai 23,29455 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai 50%, ketika putaran mencapai nilai 46,62731 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai 50%, ketika putaran mencapai nilai 23,29455 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 362,62660 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai 50%, ketika putaran mencapai nilai 46,62731 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 725,84781 kW.
400
120
350
100
300
TORSI
140
80 60
250 200 150
40
100
20
50
DAYA
145
0 0 23.230 23.235 23.240 23.245 23.250 PUTARAN Gambar 4.61 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 40% 800
120
700
100
600
80 60
500
DAYA
TORSI
140
400 300
40
200
20
100
0 0 46.500 46.505 46.510 46.515 46.520 PUTARAN Gambar 4.62 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 40%
146
Pada gambar 4.61 dan 4.62 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai 40%. Pada rangkaian seri ketika baterai 40%, ketika putaran mencapai nilai 23,23344 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai 40%, ketika putaran mencapai nilai 46,50507 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai 40%, ketika putaran mencapai nilai 23,23344 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 361,67521 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai 40%, ketika putaran mencapai nilai 46,50507 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 723,94504 kW. 400
120
350
100
300
80 60
250
DAYA
TORSI
140
200
150
40
100
20
50
0 23.130
0 23.135 23.140 23.145 PUTARAN Gambar 4.63 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 30%
147
800
120
700
100
600
80 60
500
DAYA
TORSI
140
400 300
40
200
20
100
0 0 46.300 46.305 46.310 46.315 46.320 PUTARAN Gambar 4.64 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 30% Pada gambar 4.63 dan 4.64 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai 30%. Pada rangkaian seri ketika baterai 30%, ketika putaran mencapai nilai 23,13126 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai 30%, ketika putaran mencapai nilai 46,30167 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai 30%, ketika putaran mencapai nilai 23,13126 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 360,08461 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai 30%, ketika putaran mencapai nilai 46,30167 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 720,77871 kW.
148
400
120
350
100
300
80 60 40 20
250
DAYA
TORSI
140
200 150
100 50
0 0 22.925 22.930 22.935 22.940 22.945 PUTARAN Gambar 4.65 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 20% 800
120
700
100
600
80
60
500
DAYA
TORSI
140
400 300
40
200
20
100
0 0 45.890 45.895 45.900 45.905 45.910 PUTARAN Gambar 4.66 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 20%
149
Pada gambar 4.65 dan 4.66 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan power pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai 20%. Pada rangkaian seri ketika baterai 20%, ketika putaran mencapai nilai 22,92786 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai 20%, ketika putaran mencapai nilai 45,89392 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai 20%, ketika putaran mencapai nilai 22,92786 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 356,91828 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai 20%, ketika putaran mencapai nilai 45,89392 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 714,43118 kW. 400
120
350
100
300
80 60
250
DAYA
TORSI
140
200 150
40
100
20
50
0 22.315
0 22.320 22.325 22.330 PUTARAN Gambar 4.67 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika baterai 10%
150
140
800
120
700
80 60 40 20
600 500
DAYA
TORSI
100
400 300 200 100
0 0 44.670 44.675 44.680 44.685 44.690 PUTARAN Gambar 4.68 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika baterai 10% Pada gambar 4.67 dan 4.68 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika baterai 10%. Pada rangkaian seri ketika baterai 10%, ketika putaran mencapai nilai 22,31671 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel ketika baterai 10%, ketika putaran mencapai nilai 44,67256 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri ketika baterai 10%, ketika putaran mencapai nilai 22,31671 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 347,40443 kW. Pada rangkaian paralel ketika baterai 10%, ketika putaran mencapai nilai 44,67256 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 695,41834 kW.
80
120
70
100
60
TORSI
140
50
80
40
60
30
40
20
20
10
DAYA
151
0
0 4.5 5.0 5.5 PUTARAN Gambar 4.69 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri ketika kecepatan mendekati 0 knot 80
120
70
100
60
TORSI
140
80
60
50 40 30
40
20
20
10
0 4.600
DAYA
4.0
0 4.605 4.610 4.615 4.620 PUTARAN Gambar 4.70 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel ketika kecepatan mendekati 0 knot
152
Pada gambar 4.69 dan 4.70 menunjukkan grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri dan rangkaian paralel ketika kecepatan mendekati 0 knot. Pada rangkaian seri, ketika putaran mencapai nilai 4,30960 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel, ketika putaran mencapai nilai 4,60563 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri, ketika putaran mencapai nilai 4,30960 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 67,08756 kW. Pada rangkaian paralel, ketika putaran mencapai nilai 4,60563 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 71,69583 kW. 4.10.
Analisa Perhitungan Lama Baterai pada saat Menyelam Untuk menghitung berapa lamanya baterai bisa digunakan ketika menyelam berikut adalah perhitungannya : a) Untuk rangkaian seri Data yang telah diketahui : Ia = 41,47 A If = 3,743 A Kapasitas baterai = 41040 AH IL
= Ia + If = 41,47 + 3,743 = 45,213 A
Lama baterai
=
41040 45,213
= 907,7035 jam = 37,82098 hari = 37 hari
153
b) Untuk rangkaian paralel Data yang telah diketahui : Ia = 43,2 A If = 3,743 A Kapasitas baterai = 41040 AH IL
= Ia + If = 43,2 + 3,743 = 46,943 A
Lama baterai
=
41040 46,943
= 874,2518 jam = 36,42716 hari = 36 hari Jadi baterai bisa digunakan untuk menyelam ketika memakai rangkaian seri selama 37 hari dan ketika memakai rangkaian paralel selama 36 hari. 4.11.
Perhitungan Efisiensi Motor 4.8.1. Rangkaian Seri Data yang diketahui dari hasil simulasi adalah : Arus jangkar (Ia) = 41,47 A Ra = 0,06727 Ω Arus medan (If) = 3,743 A Rf = 30,72 Ω Tegangan (Vt) = 115 V Berikut adalah perhitungan rangkaian seri : IL = Ia + If = 41,47 + 3,743 = 45,213 A
efisiensi
154
Pin
= Vt x IL = 115 x 45,213 = 5199,495 W
Wtem
= (Ia2 x Ra) + (If2 x Rf) = (41.472 x 0,06727) + (3,7432 x 30,72) = 546,077 W
W(b+m)
= 20% x Wtem = 20% x 546,077 = 109,2154 W
Wtot
= Wtem + W(b+m) = 546,077 + 109,2154 = 655,2924 W
Pout
= Pin – Wtot = 5199,495 – 655,2924 = 4544,203 W
ղ
= =
𝑃𝑜𝑢𝑡
x 100%
𝑃𝑖𝑛 4544,203 5199,495
x 100%
= 87,397% Berikut tabel hasil perhitungan efisiensi : Tabel 52 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai penuh Torsi (Nm) 0 4 9
Efisiensi (%) 84,281 84,428 84,602
155
14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
84,773 84,934 85,092 85,243 85,390 85,530 85,668 85,798 85,926 86,048 86,168 86,282 86,394 86,500 86,605 86,704 86,802 86,895 86,985 87,073 87,157 87,240 87,319 87,397
Tabel 53 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 90% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19
Efisiensi (%) 84,237 84,382 84,561 84,730 84,896
156
24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
85,053 85,207 85,353 85,497 85,633 85,767 85,894 86,017 86,138 86,252 86,365 86,473 86,578 86,678 86,777 86,871 86,963 87,051 87,137 87,220 87,301 87,377
Tabel 54 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 80% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24
Efisiensi (%) 84,237 84,382 84,561 84,730 84,896 85,053
157
29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
85,207 85,353 85,497 85,633 85,767 85,894 86,017 86,138 86,252 86,365 86,473 86,578 86,678 86,777 86,871 86,963 87,051 87,137 87,220 87,301 87,377
Tabel 55 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 70% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29
Efisiensi (%) 84,237 84,382 84,561 84,730 84,896 85,053 85,207
158
34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
85,353 85,494 85,633 85,765 85,894 86,017 86,138 86,252 86,365 86,473 86,578 86,678 86,777 86,871 86,963 87,051 87,137 87,220 87,301 87,377
Tabel 56 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 60% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34
Efisiensi (%) 84,234 84,382 84,557 84,730 84,892 85,053 85,204 85,353
159
39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
85,494 85,633 85,765 85,894 86,017 86,138 86,252 86,363 86,473 86,576 86,678 86,775 86,871 86,961 87,051 87,136 87,220 87,299 87,377
Tabel 57 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 50% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44
Efisiensi (%) 84,234 84,379 84,557 84,726 84,892 85,050 85,204 85,350 85,494 85,630
160
49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
85,765 85,892 86,017 86,136 86,252 86,363 86,473 86,576 86,678 86,775 86,871 86,961 87,051 87,136 87,220 87,299 87,377
Tabel 58 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 40% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44
Efisiensi (%) 84,234 84,379 84,554 84,726 84,889 85,050 85,201 85,350 85,491 85,630
161
49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
85,762 85,892 86,014 86,136 86,250 86,363 86,470 86,576 86,676 86,775 86,869 86,961 87,049 87,136 87,218 87,299 87,376
Tabel 59 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 30% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29
Efisiensi (%) 84,230 84,375 84,554 84,723 84,889 85,046 85,201
162
34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
85,347 85,491 85,628 85,762 85,889 86,014 86,133 86,250 86,361 86,470 86,574 86,676 86,773 86,869 86,960 87,047 87,134 87,216 87,297 87,374
Tabel 60 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 20% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19
Efisiensi (%) 84,226 84,371 84,547 84,720 84,883
163
24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
85,043 85,195 85,344 85,486 85,625 85,757 85,887 86,010 86,131 86,246 86,359 86,466 86,572 86,672 86,771 86,865 86,958 87,046 87,132 87,215 87,296 87,373
Tabel 61 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 10% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19
Efisiensi (%) 84,208 84,357 84,533 84,706 84,870
164
24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
85,031 85,183 85,333 85,475 85,614 85,746 85,877 86,000 86,121 86,237 86,350 86,458 86,562 86,664 86,762 86,858 86,949 87,039 87,124 87,208 87,288 87,367
Tabel 62 Perhitungan efisiensi pada rangkaian seri ketika kecepatan mendekati 0 knot Torsi (Nm) 0 4 9 14
Efisiensi (%) 57,606 59,458 61,181 62,727
165
19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
64,175 65,484 66,718 67,839 68,902 69,872 70,796 71,643 72,453 73,198 73,913 74,573 75,208 75,797 76,364 76,891 77,401 77,875 78,334 78,763 79,179 79,568 79,946
4.8.2. Rangkaian Paralel Data yang diketahui dari hasil simulasi adalah : Arus jangkar (Ia) = 43,2 A Ra = 0,06727 Ω Arus medan (If) = 3,743 A
166
Rf Tegangan (Vt)
= 30,72 Ω = 115 V
Berikut adalah perhitungan rangkaian paralel : IL = Ia + If = 43,2 + 3,743 = 46,943 A
efisiensi
Pin
= Vt x IL = 115 x 46,943 = 5398,445 W
Wtem
= (Ia2 x Ra) + (If2 x Rf) = (43,22 x 0,06727) + (3,7432 x 30,72) = 555,9307 W
W(b+m)
= 20% x Wtem = 20% x 555,9307 = 111,1861 W
Wtot
= Wtem + W(b+m) = 555,9307 + 111,1861 = 667,1168 W
Pout
= Pin – Wtot = 5398,448 – 667,1168 = 4731,328 W
ղ
= =
𝑃𝑜𝑢𝑡
x 100%
𝑃𝑖𝑛 4731,328 5398,448
x 100%
= 87,642%
167
Berikut tabel hasil perhitungan efisiensi : Tabel 63 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai penuh Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,873 85,000 85,156 85,304 85,450 85,587 85,723 85,851 85,978 86,098 86,216 86,328 86,439 86,543 86,647 86,745 86,841 86,933 87,023 87,109 87,194 87,274 87,353 87,428 87,502 87,573 87,642
168
Tabel 64 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 90% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,792 84,921 85,080 85,231 85,379 85,519 85,657 85,788 85,917 86,039 86,159 86,273 86,385 86,491 86,596 86,696 86,792 86,887 86,977 87,066 87,151 87,234 87,313 87,391 87,465 87,538 87,607
169
Tabel 65 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 80% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,789 84,921 85,077 85,231 85,376 85,519 85,654 85,788 85,914 86,036 86,156 86,270 86,383 86,489 86,594 86,694 86,792 86,885 86,977 87,065 87,151 87,232 87,313 87,389 87,465 87,537 87,607
170
Tabel 66 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 70% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,789 84,921 85,077 85,231 85,376 85,519 85,654 85,788 85,914 86,036 86,156 86,270 86,383 86,489 86,594 86,694 86,792 86,885 86,977 87,065 87,151 87,232 87,313 87,389 87,465 87,537 87,607
171
Tabel 67 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 60% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,789 84,918 85,077 85,228 85,376 85,516 85,654 85,785 85,914 86,036 86,156 86,270 86,383 86,489 86,594 86,694 86,792 86,885 86,976 87,065 87,149 87,232 87,311 87,389 87,464 87,537 87,606
172
Tabel 68 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 50% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,786 84,918 85,074 85,228 85,373 85,516 85,652 85,785 85,912 86,036 86,154 86,270 86,381 86,489 86,592 86,694 86,790 86,885 86,976 87,063 87,149 87,231 87,311 87,388 87,464 87,535 87,606
173
Tabel 69 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 40% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,782 84,915 85,071 85,225 85,370 85,514 85,649 85,783 85,909 86,034 86,152 86,268 86,378 86,487 86,590 86,692 86,788 86,884 86,974 87,063 87,147 87,231 87,310 87,388 87,462 87,535 87,605
174
Tabel 70 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 30% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,779 84,908 85,068 85,219 85,367 85,508 85,646 85,777 85,907 86,029 86,149 86,264 86,376 86,483 86,588 86,688 86,787 86,880 86,972 87,060 87,144 87,228 87,308 87,385 87,461 87,532 87,603
175
Tabel 71 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 20% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,769 84,902 85,059 85,213 85,359 85,502 85,638 85,772 85,899 86,024 86,142 86,257 86,370 86,477 86,582 86,682 86,781 86,874 86,967 87,054 87,141 87,223 87,304 87,380 87,456 87,528 87,599
176
Tabel 72 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika baterai 10% Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 84,743 84,873 85,034 85,186 85,336 85,478 85,617 85,749 85,879 86,002 86,124 86,239 86,352 86,460 86,566 86,666 86,766 86,860 86,953 87,041 87,127 87,210 87,290 87,368 87,443 87,517 87,587
177
Tabel 73 Perhitungan efisiensi pada rangkaian paralel ketika kecepatan mendekati 0 knot Torsi (Nm) 0 4 9 14 19 24 29 34 39 44 49 54 59 64 69 74 79 84 89 94 99 104 109 114 119 124 129
Efisiensi (%) 83,731 83,895 84,088 84,274 84,457 84,629 84,799 84,959 85,117 85,266 85,413 85,552 85,686 85,818 85,944 86,067 86,184 86,299 86,409 86,516 86,619 86,719 86,815 86,909 86,999 87,085 87,215
178
Analisa Grafik Efisiensi Motor 88.0 87.5 87.0
EFISIENSI
4.12.
86.5 86.0 85.5 85.0
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
84.5 84.0 0
50 TORSI 100 150 Gambar 4.71 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai penuh Pada gambar 4.71 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai penuh. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai penuh bernilai 87,397% dan pada rangkaian paralel ketika baterai penuh bernilai 87,642%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai penuh adalah 84,281% dan pada rangkaian paralel ketika baterai penuh bernilai 84,873%. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat.
179
88.0 87.5
EFISIENSI
87.0 86.5 86.0 85.5 85.0
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
84.5 84.0 0
50 TORSI 100 150 Gambar 4.72 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 90% Pada gambar 4.72 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 90%. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 90% bernilai 87,377% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 90% bernilai 87,607%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 90% adalah 84,237% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 90% bernilai 84,792%. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat.
EFISIENSI
180
88.0 87.5 87.0 86.5 86.0 85.5 85.0 84.5 84.0
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel 0
50 TORSI 100 150 Gambar 4.73 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 80% Pada gambar 4.73 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 80%. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 80% bernilai 87,377 % dan pada rangkaian paralel ketika baterai 80% bernilai 87,607%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 80% adalah 84,237% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 80% bernilai 84,792%. Efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 90% dan 80% memiliki efisiensi yang sama. Sedangkan pada rangkaian paralel ketika 90% dan 80% juga memiliki efisiensi yang sama pada beberapa torsi, hanya ketika torsi 9 Nm, 19 Nm, 29 Nm, 39 Nm, 49 Nm, 59 Nm, 69 Nm yang tidak memiliki efisiensi yang sama. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada
181
EFISIENSI
rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat. 88.0 87.5 87.0 86.5 86.0 85.5 85.0 84.5 84.0
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
0
50 TORSI 100 150 Gambar 4.74 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 70% Pada gambar 4.74 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 70%. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 70% bernilai 87,377% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 70% bernilai 87,607%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 70% adalah 84,237% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 70% bernilai 84,789%. Efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 80% dan 70% memiliki efisiensi yang sama hanya ketika torsi 39 Nm dan 49 Nm yang memiliki efisiensi berbeda. Sedangkan pada
182
rangkaian paralel ketika 80% dan 70% juga memiliki efisiensi yang sama pada beberapa torsi, hanya ketika torsi 0 Nm, 44 Nm, 54 Nm, 64 Nm, 74 Nm, 84 Nm, 94 Nm, 104 Nm, 114 Nm dan 124 Nm yang tidak memiliki efisiensi yang sama. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat. 88.0 87.5
EFISIENSI
87.0 86.5 86.0 85.5 85.0
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
84.5 84.0 0
50 TORSI 100 150 Gambar 4.75 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 60% Pada gambar 4.75 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 60%. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 60% bernilai 87,377% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 60% bernilai 87,606%. Sedangkan ketika tidak ada
183
beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 60% adalah 84,234% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 60% bernilai 84,789%. Efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 70% dan 60% memiliki efisiensi yang sama hanya ketika torsi 0 Nm, 9 Nm, 19 Nm, 29 Nm, 74 Nm, 84 Nm, 94 Nm, 104 Nm, 114 Nm dan 124 Nm yang memiliki efisiensi berbeda. Sedangkan pada rangkaian paralel ketika 70% dan 60% juga memiliki efisiensi yang sama pada beberapa torsi, hanya ketika torsi 4 Nm, 14 Nm, 24 Nm, 34 Nm, 89 Nm, 99 Nm, 109 Nm, 119 Nm dan 124 Nm yang tidak memiliki efisiensi yang sama. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat. 88.0
87.5 EFISIENSI
87.0 86.5 86.0 85.5 85.0
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
84.5 84.0 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.76 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 50%
184
Pada gambar 4.76 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 50%. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 50% bernilai 87,377% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 50% bernilai 87,606%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 50% adalah 84,234% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 50% bernilai 84,786%. Efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 60% dan 50% memiliki efisiensi yang sama hanya ketika torsi 4 Nm, 14 Nm, 24 Nm, 34 Nm, 54 Nm, dan 64 Nm yang memiliki efisiensi berbeda. Sedangkan pada rangkaian paralel ketika 60% dan 50% juga memiliki efisiensi yang sama pada beberapa torsi, hanya ketika torsi 0 Nm, 9 Nm, 19 Nm, 29 Nm, 39 Nm, 49 Nm, 59 Nm, 69 Nm, 79 Nm, 94 Nm, 104 Nm, 114 Nm dan 124 Nm yang tidak memiliki efisiensi yang sama. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat.
185
88.0
87.5
EFISIENSI
87.0 86.5 86.0 85.5 85.0 Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
84.5 84.0 0
50 TORSI 100 150 Gambar 4.77 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 40% Pada gambar 4.77 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 40%. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 40% bernilai 87,376% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 40% bernilai 87,605%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 40% adalah 84,234% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 40% bernilai 84,782%. Efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 50% dan 40% memiliki efisiensi yang sama hanya ketika torsi 9 Nm, 19 Nm, 29 Nm, 39 Nm, 49 Nm, 59 Nm, 69 Nm, 79 Nm, 89 Nm, 99 Nm, 109 Nm, 119 Nm dan 129 Nm yang memiliki efisiensi berbeda. Sedangkan pada rangkaian paralel ketika 50% dan 40% juga
186
memiliki efisiensi yang sama pada beberapa torsi, hanya ketika torsi 94 Nm, 104 Nm, 114 Nm dan 124 Nm. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat. 88.0 87.5
EFISIENSI
87.0 86.5 86.0 85.5 85.0
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
84.5 84.0 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.78 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 30% Pada gambar 4.78 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 30%. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 30% bernilai 87,374% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 30% bernilai 87,603%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi
187
pada rangkaian seri ketika baterai 30% adalah 84,230% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 30% bernilai 84,779%. Efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 40% dan 30% memiliki efisiensi yang sama hanya ketika torsi 9 Nm, 19 Nm, 29 Nm, 39 Nm, 49 Nm. 59 Nm, 69 Nm, 79 Nm, 89 Nm dan 99 Nm. Sedangkan pada rangkaian paralel ketika 40% dan 30% tidak memiliki efisiensi yang sama pada semua torsi yang dibebankan. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat. 88.0 87.5
EFISIENSI
87.0 86.5 86.0 85.5 85.0 84.5
84.0
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
0 50 TORSI 100 150 Gambar 4.79 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 20% Pada gambar 4.79 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 20%. Ketika beban yang diberikan
188
EFSIENSI
yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 20% bernilai 87,373% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 20% bernilai 87,599%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 20% adalah 84,226% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 20% bernilai 84,769%. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat. 88.0 87.5 87.0 86.5 86.0 85.5 85.0 84.5 84.0
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel 0
50 TORSI 100 150 Gambar 4.80 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 10% Pada gambar 4.80 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika baterai 10%. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 10% bernilai 87,367%
189
dan pada rangkaian paralel ketika baterai 10% bernilai 87,587%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 10% adalah 84,208% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 10% bernilai 84,743%. Efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 20% dan 10% memiliki efisiensi yang sama hanya ketika torsi 54 Nm. Sedangkan pada rangkaian paralel ketika 20% dan 10% tidak memiliki efisiensi yang sama. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat. 90
EFISIENSI
85 80 75 70 65 60 55
Rangkaian Seri Rangkaian Paralel
0 50 TORSI 100 150 Gambar 4.81 Grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika mendekati 0 knot Pada gambar 4.81 menunjukkan grafik torsi terhadap efisiensi pada rangkaian seri dan paralel ketika mendekati 0 knot dengan kapasitas baterai
190
pada rangkaian seri sebesar 0,538% dan pada rangkaian paralel sebesar 0,575%. Ketika beban yang diberikan yaitu torsi dengan nilai 129 Nm, efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 0,538% bernilai 79,946% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 0,575% bernilai 87,215%. Sedangkan ketika tidak ada beban yaitu torsi dengan nilai 0 Nm, maka efisiensi pada rangkaian seri ketika baterai 0,538% adalah 57,606% dan pada rangkaian paralel ketika baterai 0,575% bernilai 83,731%. Dalam hal ini efisiensi rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri karena arus jangkar pada rangkaian paralel lebih besar daripada rangkaian seri. Berdasarkan grafik tersebut, ketika beban yaitu torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat. 4.13.
Simulasi Rangkaian Seri DC-DC Converter dengan menggunakan MATLAB
Gambar 4.82 Rangkaian sistem propulsi wahana benam Gambar 4.82 adalah rangkaian sistem propulsi wahana benam. Gambar tersebut digunakan untuk acuan membuat model rangkaian pada software SIMULINK MATLAB yang kemudian rangkaian tersebut akan disimulasikan. Berikut adalah hasil rangkaian yang dibuat dengan menggunakan software SIMULINK MATLAB :
191
Gambar 4.83 Rangkaian seri dengan memakai DC-DC Converter ketika beban statis di Simulink
192
Gambar 4.84 Rangkaian seri dengan memakai DC-DC Converter ketika beban dinamis di Simulink
193
Gambar 4.85 Rangkaian paralel dengan memakai DC-DC Converter ketika beban statis di Simulink
194
Gambar 4.86 Rangkaian paralel dengan memakai DC-DC Converter ketika beban dinamis di Simulink
195
Gambar 4.83, 4.84, 4.85, dan 4.86 adalah rangkaian seri dan paralel motor DC dengan memakai DC-DC Converter di SIMULINK. Proses simulasi dilakukan selama 1 detik. Tegangan pada baterai adalah 115 V dengan kapasitas 10260 AH. Kemudian torsi yang diinput adalah torsi yang dibutuhkan oleh kapal. Torsi yang dibutuhkan kapal adalah 129 Nm. Tetapi untuk proses simulasi torsi dan daya motor dibuat skala 1/10 dari daya dan torsi sesungguhnya sehingga nilai torsi yang dibebankan sebesar 12,9 Nm. Pada beban statis nilai torsi tetap sebesar 12,9 Nm akan tetapi state of charge dari baterai divariasikan dari 100% hingga 0,538%. Sedangkan untuk yang beban dinamis torsi sudah dirandom nilainya dengan batasan parameter torsi sebesar 0 Nm sampai 12,9 Nm. Rangkaian seri dan paralel pada software MATLAB di running untuk mendapatkan data putaran dan torsi pada motor dengan variasi torsi yang dibebankan. Simulasi juga dilakukan dengan variasi torsi ketika kondisi baterai tetap yaitu ketika kondisi penuh 100%, 70% dan 10%. Variasi torsi yang dilakukan yaitu mulai dari 10 Nm sampai 129 Nm. Berikut data yang diperoleh : Tabel 74 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika beban statis SOC Baterai (%)
Teganga n
Putara n (rad/s)
Putaran (RPM)
Torsi Kapa l
Torsi Motor
100
134,4
2,4050
22,9660 6
129
76,96
196
90
124,5
2,2304
80
124,4
2,2283
70
124,3
2,2263
60
124,2
2,2235
50
123,9
2,2197
40
123,6
2,2140
30
123,1
2,2040
20
122
2,1851
10
118,7
2,1274
0
4,607
0,9750
21,2987 5 21,2787 0 21,2596 0 21,2328 6 21,1965 7 21,1421 4 21,0466 5 20,8661 7 20,3151 7 9,31056
129
74,1
129
74,08 8
129
74,07
129
74
129
73,95
129
73,86 6
129
73,7
129
73,4
129
72,6
129
40,67 5
Tabel 75 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika beban dinamis Kondisi Baterai Tegangan (%)
Putaran (rad/s)
Putaran (RPM)
100
134,4
2,4060
22,97561
90
124,5
2,2310
21,30448
80
124,4
2,2290
21,28538
70
124,3
2,2270
21,26628
Torsi Kapal 0– 129 0– 129 0– 129 0– 129
197
60
124,2
2,2240
21,23764
0 - 129
50
123,9
2,2200
21,19944
0 - 129
40
123,6
2,2150
21,15169
0 - 129
30
123,1
2,2050
21,05620
0 - 129
20
122
2,1860
20,87476
0 - 129
10
118,7
2,1280
20,32090
0 - 129
0,575
4,607
0,0986
0,94156
0 - 129
Tabel 76 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter dari hasil simulasi ketika beban statis Kondis i Baterai (%)
Teganga n
Putara n (rad/s)
100
134,4
4,8140
90
124,5
4,4650
80
124,4
4,4600
70
124,3
4,4560
60
124,2
4,4513
50
123,9
4,4436
40
123,6
4,4320
Putaran (RPM) 45,9703 1 42,6376 1 42,5898 6 42,5516 7 42,5067 8 42,4332 5 42,3224 8
Torsi Kapa l
Torsi Motor
129
114,4 7
129
109
129 129 129
108,8 3 108,8 2 108,6 5
129
108,5
129
108,3
198
30
123,1
4,4128
20
122
4,3743
10
118,7
4,2589
0
12,37
0,4752
42,1391 4 41,7714 9 40,6695 0 4,53783
129 129 129 129
108 107,4 6 105,6 6 46,32
Tabel 77 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter dari hasil simulasi ketika beban dinamis Kondisi Putaran Baterai Tegangan (rad/s) (%)
Putaran (RPM)
Torsi Kapal
100
134,4
4,8100
45,93212
0 - 129
90
124,5
4,4600
42,58986
0 - 129
80
124,4
4,4500
42,49437
0 - 129
70
124,3
4,4440
42,43707
0 - 129
60
124,2
4,4400
42,39888
0 - 129
50
123,9
4,4300
42,30338
0 - 129
40
123,6
4,4200
42,20789
0 - 129
30
123,1
4,4050
42,06465
0 - 129
20
122
4,3700
41,73043
0 - 129
10
118,7
4,2600
40,68000
0 - 129
0,575
12,35
0,4750
4,53592
0 - 129
199
Tabel 78 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika baterai penuh 100%
134,4
Putaran Putaran (rad/s) (RPM) 2,4062 22,97752
134,4
2,4061
22,97656
20
65,85
134,4
2,4060
22,97561
30
66,96
134,4
2,4059
22,97465
40
67,83
134,4
2,4058
22,97370
50
68,96
134,4
2,4057
22,97274
60
69,85
134,4
2,4056
22,97179
70
70,96
134,4
2,4055
22,97083
80
71,82
134,4
2,4054
22,96988
90
72,96
134,4
2,4053
22,96892
100
73,85
134,4
2,4052
22,96797
110
74,96
134,4
2,4051
22,96701
120
75,85
134,4
2,4050
22,96606
129
76,96
Tegangan
Torsi Kapal 10
Torsi Motor 64,96
Tabel 79 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika baterai 70% Tegangan 124,3 124,3 124,3 124,3
Putaran (rad/s) 2,2275 2,2274 2,2273 2,2272
Putaran (RPM) 21,27106 21,27010 21,26915 21,26819
Torsi Kapal 10 20 30 40
Torsi Motor 62,1 63,05 64,1 65,05
200
124,3 124,3 124,3 124,3 124,3 124,3 124,3 124,3 124,3
2,2271 2,2270 2,2269 2,2268 2,2267 2,2266 2,2265 2,2264 2,2263
21,26724 21,26628 21,26533 21,26437 21,26342 21,26246 21,26151 21,26055 21,25960
50 60 70 80 90 100 110 120 129
66,1 67,05 68,1 69,05 70,1 71,05 72,1 73,05 74,07
Tabel 80 Data putaran dan torsi pada rangkaian seri DCDC Converter dari hasil simulasi ketika baterai 10%
118,7
Putaran (rad/s) 2,1286
Putaran (RPM) 20,32663
Torsi Kapal 10
Torsi Motor 60,6
118,7
2,1285
20,32568
20
61,51
118,7
2,1284
20,32472
30
62,6
118,7
2,1283
20,32377
40
63,51
118,7
2,1282
20,32281
50
64,6
118,7
2,1281
20,32186
60
65,5
118,7
2,1280
20,32090
70
66,6
118,7
2,1279
20,31995
80
67,51
118,7
2,1278
20,31899
90
68,6
118,7
2,1277
20,31804
100
69,5
118,7
2,1276
20,31708
110
70,6
118,7
2,1275
20,31613
120
71,51
118,7
2,1274
20,31517
129
72,6
Tegangan
201
Tabel 81 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter dari hasil simulasi ketika baterai penuh 100%
134,4
Putaran (rad/s) 4,8152
Putaran (RPM) 45,98177
Torsi Kapal 10
Torsi Motor 102,46
134,4
4,8151
45,98082
20
103,4
134,4
4,8150
45,97986
30
104,47
134,4
4,8149
45,97891
40
105,47
134,4
4,8148
45,97795
50
106,4
134,4
4,8147
45,97700
60
107,47
134,4
4,8146
45,97604
70
108,46
134,4
4,8145
45,97509
80
109,4
134,4
4,8144
45,97413
90
110,47
134,4
4,8143
45,97318
100
111,47
134,4
4,8142
45,97222
110
112,43
134,4
4,8141
45,97127
120
113,47
134,4
4,8140
45,97031
129
114,47
Tegangan
Tabel 82 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter dari hasil simulasi ketika baterai 70% Tegangan 124,3 124,3 124,3 124,3
Putaran (rad/s) 4,4572 4,4571 4,4570 4,4569
Putaran (RPM) 42,56312 42,56217 42,56121 42,56026
Torsi Kapal 10 20 30 40
Torsi Motor 96,86 97,76 98,85 99,75
202
124,3 124,3 124,3 124,3 124,3 124,3 124,3 124,3 124,3
4,4568 4,4567 4,4566 4,4565 4,4564 4,4563 4,4562 4,4561 4,4560
42,55931 42,55835 42,55740 42,55644 42,55549 42,55453 42,55358 42,55262 42,55167
50 60 70 80 90 100 110 120 129
100,86 101,76 102,84 103,74 104,85 105,75 106,86 107,75 108,82
Tabel 83 Data putaran dan torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter dari hasil simulasi ketika baterai 10%
118,7
Putaran (rad/s) 4,2601
Putaran (RPM) 40,68096
Torsi Kapal 10
Torsi Motor 93,75
118,7
4,2600
40,68000
20
94,66
118,7
4,2599
40,67905
30
95,76
118,7
4,2598
40,67809
40
96,65
118,7
4,2597
40,67714
50
97,75
118,7
4,2596
40,67618
60
98,66
118,7
4,2595
40,67523
70
99,75
118,7
4,2594
40,67427
80
100,64
118,7
4,2593
40,67332
90
101,74
118,7
4,2592
40,67236
100
102,65
118,7
4,2591
40,67141
110
103,75
118,7
4,2590
40,67045
120
104,66
118,7
4,2589
40,66950
129
105,75
Tegangan
203
4.14.
Perhitungan Thrust Horse Power (THP), Shaft Horse Power (SHP), Brake Horse Power (BHP), Kecepatan (Vs) dan Torsi Poros pada Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel DC-DC Converter Contoh perhitungan pada rangkaian seri : THP = 2πQn = 2 x 3,14 x 10 x 0,38296 = 24,04980 kW SHP
= THP/ղlosses 24,04980 = 0,98
= 23,56881 kW BHP
= SHP/0,85 23,56881 = 0,85
= 27,72801 kW Va
= 𝑑𝑝𝑟𝑜𝑝 𝑥 𝑘𝑜𝑒𝑓. 𝐽 𝑥 𝑛𝑝𝑟𝑜𝑝 = 3,28 x 0,645 x 0,38296 = 0,81019
Koefisien J dianggap 0,645 Vs
= =
𝑉𝑎 (1−𝑤) 0,81019 (1−0,36)
= 1,26592 m/s = 2,46074 Knot
204
Nilai w didapatkan dari tabel berikut : Tabel 84 Tabel nilai w dan t Single Screw
w 0,36
40°L
t 0,11
Perhitungan torsi poros : 𝑆𝐻𝑃 QShaft = =
2πn 23,56881
2 𝑥 3,14 𝑥 0,38296
= 9,8 Nm
Berikut adalah data hasil perhitungan : Tabel 85 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
10
24,04980
23,56881
27,72801
0,81019 1,26592
2,46074
9,8
0,38294
20
48,09760
47,13565
55,45371
0,81015 1,26586
2,46064
19,6
0,38293
30
72,14341
70,70054
83,17711
0,81012 1,26581
2,46054
29,4
22,97465
0,38291
40
96,18721
94,26347
110,89820
0,81009 1,26576
2,46043
39,2
22,97370
0,38289
50
120,22902 117,82444 138,61699
0,81005 1,26571
2,46033
49
134,4
22,97274
0,38288
60
144,26882 141,38345 166,33347
0,81002 1,26565
2,46023
58,8
134,4
22,97179
0,38286
70
168,30663 164,94050 194,04765
0,80999 1,26560
2,46013
68,6
134,4
22,97083
0,38285
80
192,34244 188,49559 221,75952
0,80995 1,26555
2,46003
78,4
134,4
22,96988
0,38283
90
216,37625 212,04873 249,46909
0,80992 1,26550
2,45992
88,2
134,4
22,96892
0,38282
100
240,40806 235,59990 277,17635
0,80988 1,26544
2,45982
98
134,4
22,96797
0,38280
110
264,43787 259,14912 304,88131
0,80985 1,26539
2,45972
107,8
134,4
22,96701
0,38278
120
288,46569 282,69637 332,58397
0,80982 1,26534
2,45962
117,6
134,4
22,96606
0,38277
129
310,08772 303,88596 357,51290
0,80978 1,26529
2,45951
126,42
Tegangan
Q (Nm) RPM
RPS
134,4
22,97752
0,38296
134,4
22,97656
134,4
22,97561
134,4 134,4
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
Va
Torsi Poros
205
Tabel 86 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 70% Putaran mesin Tegangan
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Q (Nm) RPM
RPS
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
Va
Torsi Poros
124,3
21,27106 0,35452
10
22,26371
21,81843
25,66875 0,75002
1,17190
2,27799
9,8
124,3
21,27010 0,35450
20
44,52542
43,63491
51,33519 0,74998
1,17185
2,27789
19,6
124,3
21,26915 0,35449
30
66,78513
65,44942
76,99932 0,74995
1,17180
2,27779
29,4
124,3
21,26819 0,35447
40
89,04284
87,26198 102,66115 0,74992
1,17174
2,27768
39,2
124,3
21,26724 0,35445
50
111,29855 109,07258 128,32068 0,74988
1,17169
2,27758
49
124,3
21,26628 0,35444
60
133,55226 130,88122 153,97790 0,74985
1,17164
2,27748
58,8
124,3
21,26533 0,35442
70
155,80397 152,68789 179,63282 0,74982
1,17159
2,27738
68,6
124,3
21,26437 0,35441
80
178,05369 174,49262 205,28543 0,74978
1,17153
2,27727
78,4
124,3
21,26342 0,35439
90
200,30140 196,29538 230,93574 0,74975
1,17148
2,27717
88,2
124,3
21,26246 0,35437
100
222,54712 218,09618 256,58374 0,74971
1,17143
2,27707
98
124,3
21,26151 0,35436
110
244,79084 239,89502 282,22944 0,74968
1,17138
2,27697
107,8
124,3
21,26055 0,35434
120
267,03256 261,69191 307,87283 0,74965
1,17132
2,27687
117,6
124,3
21,25960 0,35433
129
287,04711 281,30616 330,94843 0,74961
1,17127
2,27676
126,42
Tabel 87 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 10% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Vs
Vs
(m/s)
(Knot)
10
21,27521
20,84970
24,52906
20
42,54842
41,69745
49,05582
0,71672
1,11987
2,17685
9,8
0,71668
1,11982
2,17675
19,6
0,33875
30
63,81963
62,54324
0,33873
40
85,08884
83,38706
73,58028
0,71665
1,11977
2,17664
29,4
98,10243
0,71662
1,11971
2,17654
20,32281
0,33871
39,2
50
106,35605 104,22893 122,62227 0,71658
1,11966
2,17644
118,7
20,32186
49
0,33870
60
127,62127 125,06884 147,13982 0,71655
1,11961
2,17634
58,8
118,7 118,7
20,32090
0,33868
70
148,88448 145,90679 171,65505 0,71652
1,11955
2,17624
68,6
20,31995
0,33867
80
170,14570 166,74279 196,16798 0,71648
1,11950
2,17613
78,4
118,7
20,31899
0,33865
90
191,40492 187,57682 220,67861 0,71645
1,11945
2,17603
88,2
118,7
20,31804
0,33863
100
212,66213 208,40889 245,18693 0,71641
1,11940
2,17593
98
118,7
20,31708
0,33862
110
233,91735 229,23901 269,69295 0,71638
1,11934
2,17583
107,8
118,7
20,31613
0,33860
120
255,17057 250,06716 294,19666 0,71635
1,11929
2,17572
117,6
118,7
20,31517
0,33859
129
274,29547 268,80956 316,24655 0,71631
1,11924
2,17562
126,42
Tegangan
Q (Nm) RPM
RPS
118,7
20,32663
0,33878
118,7
20,32568
0,33876
118,7
20,32472
118,7
20,32377
118,7
Va
Torsi Poros
206
Tabel 88 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
10
48,12759
47,16504
55,48828
20
96,25318
94,32812
110,97425
0,76633
30
144,37677
141,48923
0,76632
40
192,49836
188,64840
45,97795
0,76630
50
240,61796
134,4
45,97700
0,76628
60
134,4
45,97604
0,76627
134,4
45,97509
0,76625
134,4
45,97413
134,4
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,62132
2,53331
4,92435
9,8
1,62128
2,53326
4,92424
19,6
166,45792
1,62125
2,53320
4,92414
29,4
221,93929
1,62122
2,53315
4,92404
39,2
235,80560
277,41835
1,62118
2,53310
4,92394
49
288,73555
282,96084
332,89510
1,62115
2,53305
4,92383
58,8
70
336,85114
330,11412
388,36955
1,62112
2,53299
4,92373
68,6
80
384,96474
377,26545
443,84170
1,62108
2,53294
4,92363
78,4
0,76624
90
433,07634
424,41481
499,31154
1,62105
2,53289
4,92353
88,2
45,97318
0,76622
100
481,18594
471,56222
554,77908
1,62101
2,53283
4,92343
98
134,4
45,97222
0,76620
110
529,29354
518,70766
610,24431
1,62098
2,53278
4,92332
107,8
134,4
45,97127
0,76619
120
577,39914
565,85115
665,70724
1,62095
2,53273
4,92322
117,6
134,4
45,97031
0,76617
129
620,69118
608,27735
715,62042
1,62091
2,53268
4,92312
126,42
Tegangan
Q (Nm) RPM
RPS
134,4
45,98177
0,76636
134,4
45,98082
0,76635
134,4
45,97986
134,4
45,97891
134,4
Va
Torsi Poros
Tabel 89 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 70% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
10
44,54940
43,65842
51,36284
20
89,09681
87,31487
102,72338
1,50078
2,34496
4,55823
9,8
1,50074
2,34491
4,55813
19,6
0,70935
30
133,64221
130,96937
0,70934
40
178,18562
174,62191
154,08161
1,50071
2,34486
4,55803
29,4
205,43754
1,50067
2,34480
4,55792
42,55931
0,70932
50
222,72703
39,2
218,27249
256,79116
1,50064
2,34475
4,55782
124,3
42,55835
0,70931
60
49
267,26644
261,92111
308,14248
1,50061
2,34470
4,55772
58,8
124,3
42,55740
0,70929
124,3
42,55644
0,70927
70
311,80385
305,56777
359,49150
1,50057
2,34465
4,55762
68,6
80
356,33926
349,21247
410,83821
1,50054
2,34459
4,55752
124,3
42,55549
78,4
0,70926
90
400,87267
392,85522
462,18261
1,50051
2,34454
4,55741
124,3
88,2
42,55453
0,70924
100
445,40409
436,49600
513,52471
1,50047
2,34449
4,55731
98
124,3
42,55358
0,70923
110
489,93350
480,13483
564,86450
1,50044
2,34444
4,55721
107,8
124,3
42,55262
0,70921
120
534,46091
523,77170
616,20200
1,50041
2,34438
4,55711
117,6
124,3
42,55167
0,70919
129
574,53259
563,04194
662,40228
1,50037
2,34433
4,55700
126,42
Tegangan
Q (Nm) RPM
RPS
124,3
42,56312
0,70939
124,3
42,56217
0,70937
124,3
42,56121
124,3
42,56026
124,3
Va
Torsi Poros
207
Tabel 90 Perhitungan daya dan kecepatan pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 10% Putaran mesin
THP
SHP
BHP
(2 π Q n)
THP/ղs
(kW)
10
42,57940
41,72782
49,09155
20
85,15681
83,45367
98,18079
0,67798
30
127,73221
125,17757
0,67797
40
170,30562
166,89951
40,67714
0,67795
50
212,87703
118,7
40,67618
0,67794
60
118,7
40,67523
0,67792
118,7
40,67427
0,67790
118,7
40,67332
118,7
Va
Vs
(m/s)
(Knot)
1,43441
2,24127
4,35666
9,8
1,43438
2,24121
4,35656
19,6
147,26773
1,43434
2,24116
4,35646
29,4
196,35236
1,43431
2,24111
4,35636
39,2
208,61949
245,43469
1,43428
2,24106
4,35625
49
255,44643
250,33751
294,51471
1,43424
2,24100
4,35615
58,8
70
298,01384
292,05357
343,59243
1,43421
2,24095
4,35605
68,6
80
340,57925
333,76767
392,66785
1,43417
2,24090
4,35595
78,4
0,67789
90
383,14266
375,47981
441,74095
1,43414
2,24085
4,35585
88,2
40,67236
0,67787
100
425,70408
417,19000
490,81176
1,43411
2,24079
4,35574
98
118,7
40,67141
0,67786
110
468,26349
458,89822
539,88026
1,43407
2,24074
4,35564
107,8
118,7
40,67045
0,67784
120
510,82090
500,60449
588,94645
1,43404
2,24069
4,35554
117,6
118,7
40,66950
0,67782
129
549,11958
538,13719
633,10257
1,43401
2,24064
4,35544
126,42
Tegangan RPS
118,7
40,68096
0,67802
118,7
40,68000
0,67800
118,7
40,67905
118,7
40,67809
118,7
Va
Torsi Poros
Analisa Grafik Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel DC-DC Converter
140 120 100
TORSI
4.15.
Q (Nm) RPM
80 60 40 20 0 2.4590 2.4595 2.4600 2.4605 2.4610 KECEPATAN
208
Gambar 4.87 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,45951 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,46074 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 10 Nm. Karena dipengaruhi oleh arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Maka torsi berbanding lurus dengan Ia. 22.980 22.978 22.976
PUTARAN
22.974 22.972 22.970 22.968 22.966
22.964 2.4590 2.4595 2.4600 2.4605 2.4610 KECEPATAN Gambar 4.88 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai penuh 100%
209
Pada kecepatan 2,45951 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 22,96606 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,46074 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 22,97752 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus. 140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.2765 2.2770 2.2775 2.2780 2.2785 KECEPATAN Gambar 4.89 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 70% Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,27676 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,27799 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 10
210
Nm. Karena dipengaruhi oleh arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Maka torsi berbanding lurus dengan Ia. 21.272 21.270
PUTARAN
21.268 21.266 21.264 21.262 21.260 21.258 2.2765 2.2770 2.2775 2.2780 2.2785 KECEPATAN Gambar 4.90 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 70% Pada kecepatan 2,27676 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 21,25960 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,27799 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 21,27106 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum.
211
Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus. 140
120
TORSI
100 80 60 40 20 0 2.1755
2.1760 2.1765 KECEPATAN
2.1770
Gambar 4.91 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 10% Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 2,17562 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 2,17685 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 10
212
Nm. Karena dipengaruhi oleh arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Maka torsi berbanding lurus dengan Ia. 20.328 20.326 20.324
PUTARAN
20.322 20.320 20.318 20.316 20.314 2.1755
2.1760 2.1765 2.1770 KECEPATAN Gambar 4.92 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 10% Pada kecepatan 2,17562 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 20,31517 rpm. Sedangkan pada kecepatan 2,17685 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 20,32663 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka
213
hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 4.9230
4.9235 4.9240 4.9245 KECEPATAN Gambar 4.93 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 4,92312 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 4,92435 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 10 Nm. Karena dipengaruhi oleh arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Maka torsi berbanding lurus dengan Ia.
214
45.984 45.982 45.980
PUTARAN
45.978 45.976 45.974 45.972 45.970 45.968 4.9230
4.9235 4.9240 4.9245 KECEPATAN Gambar 4.94 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% Pada kecepatan 4,92312 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 45,97031 rpm. Sedangkan pada kecepatan 4,92435 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 45,98177 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
215
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 4.5565 4.5570 4.5575 4.5580 4.5585 KECEPATAN Gambar 4.95 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 70% Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 4,55700 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 4,55823 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 10 Nm. Karena dipengaruhi oleh arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Maka torsi berbanding lurus dengan Ia.
216
42.564 42.562 42.560
PUTARAN
42.558 42.556 42.554 42.552 42.550 4.5565 4.5570 4.5575 4.5580 4.5585 KECEPATAN Gambar 4.96 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 70% Pada kecepatan 4,55700 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 42,55167 rpm. Sedangkan pada kecepatan 4,55823 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 42,56312 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
217
140 120
TORSI
100 80 60 40 20 0 4.3550 4.3555 4.3560 4.3565 4.3570 KECEPATAN Gambar 4.97 Grafik kecepatan terhadap torsi pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 10% Berdasarkan grafik tersebut, nilai torsi berbanding terbalik dengan nilai kecepatan. Ketika kecepatan kapal mencapai nilai terendah yaitu 4,35544 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling tinggi yaitu 129 Nm. Sedangkan ketika kecepatannya maksimum yaitu 4,35666 knot maka nilai torsi yang dihasilkan paling rendah yaitu 10 Nm. Karena dipengaruhi oleh arus jangkar (Ia) yang mempunyai nilai minimum maka putaran akan maksimum dan torsi yang dihasilkan minimum. Maka torsi berbanding lurus dengan Ia.
218
40.682 40.680 40.678
PUTARAN
40.676 40.674 40.672 40.670 40.668 4.3550 4.3555 4.3560 4.3565 4.3570 KECEPATAN Gambar 4.98 Grafik kecepatan terhadap putaran pada rangkaian paralel DC-DC Converter ketika baterai 10% Pada kecepatan 4,35544 knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 40,66950 rpm. Sedangkan pada kecepatan 4,35666knot maka nilai putaran yang dihasilkan bernilai 40,68096 rpm. Ketika kapal sedang dalam kondisi kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum. Sebaliknya, jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Maka hubungan antara kecepatan dan putaran adalah berbanding lurus.
219
140 120 100 80 60 40 20 0 22.965
400 350 300 250 200 150 100 50 0 22.980
DAYA
TORSI
Grafik Performance Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel DC-DC Converter
22.970 22.975 PUTARAN Gambar 4.99 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai penuh 100% 800 700 120 600 100 500 80 400 60 300 40 200 20 100 0 0 45.965 45.970 45.975 45.980 45.985 PUTARAN Gambar 4.100 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel DCDC Converter ketika baterai penuh 100%
DAYA
140
TORSI
4.16.
220
140
400
120
350
100
300
TORSI
80 60
250 200 150
40
100
20
50
DAYA
Pada rangkaian seri dengan converter ketika baterai penuh, ketika putaran mencapai nilai 22,96606 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel dengan converter ketika baterai penuh, ketika putaran mencapai nilai 45,97031 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri dengan converter ketika baterai penuh, ketika putaran mencapai nilai 22,96606 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 357,51290 kW. Pada rangkaian paralel dengan converter ketika baterai penuh, ketika putaran mencapai nilai rpm maka daya yang dihasilkan adalah 45,97031 715,62042 kW.
0 0 21.255 21.260 21.265 21.270 21.275 PUTARAN Gambar 4.101 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 70%
140
700
120
600
100
500
80
400
60
300
40
200
20
100
DAYA
TORSI
221
0 0 42.550 42.555 42.560 42.565 PUTARAN Gambar 4.102 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel DCDC Converter ketika baterai 70% Pada rangkaian seri dengan converter ketika baterai 70%, ketika putaran mencapai nilai 21,25960 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel dengan converter ketika baterai 70%, ketika putaran mencapai nilai 42,55167 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri dengan converter ketika baterai 70%, ketika putaran mencapai nilai 21,25960 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 330,94843 kW. Pada rangkaian paralel dengan converter ketika baterai 70%, ketika putaran mencapai nilai 42,55167 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 662,40228 kW.
140
350
120
300
100
250
80
200
60
150
40
100
20
50
DAYA
TORSI
222
0 0 20.31020.31520.32020.32520.330 PUTARAN
140
700
120
600
100
500
80
400
60
300
40
200
20
100
DAYA
TORSI
Gambar 4.103 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian seri DC-DC Converter ketika baterai 10%
0 0 40.66540.67040.67540.68040.685 PUTARAN Gambar 4.104 Grafik hubungan antara putaran dengan torsi dan daya pada rangkaian paralel DCDC Converter ketika baterai 10%
223
Pada rangkaian seri dengan converter ketika baterai 10%, ketika putaran mencapai nilai 20,31517 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Pada rangkaian paralel dengan converter ketika baterai 10%, ketika putaran mencapai nilai 40,66950 rpm maka nilai torsi yang dihasilkan adalah 129 Nm. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. Pada rangkaian seri dengan converter ketika baterai 10%, ketika putaran mencapai nilai 20,31517 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 316,24655 kW. Pada rangkaian paralel dengan converter ketika baterai 10%, ketika putaran mencapai nilai 40,66950 rpm maka daya yang dihasilkan adalah 633,10257 kW. Grafik Perbandingan Rangkaian Seri dan Rangkaian Paralel Tanpa dan Adanya DC-DC Converter 2.75 2.7
KECEPATAN
4.17.
2.65 2.6 2.55 2.5 2.45 2.4 0
50
TORSI
100
150
Gambar 4.105 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai penuh 100%
224
PUTARAN
26 25 24 23 22 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.106 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai penuh 100%
KECEPATAN
Pada rangkaian seri ketika baterai penuh 100% memiliki nilai perbedaan yang sangat mencolok dengan adanya converter dan tidak adanya converter. Rangkaian seri yang memakai converter kecepatan dan putarannya lebih rendah daripada rangkaian yang tidak memakai converter. Rangkaian seri yang memakai converter kecepatannya bernilai 2,46 knot dan putarannya bernilai 23 rpm. Sedangkan rangkaian seri yang tidak memakai converter kecepatannya bernilai 2,7 knot dan putarannya bernilai 25,26 rpm. 2.6 2.5 2.4 2.3 2.2 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.107 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 70%
225
PUTARAN
24 23 22 21 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.108 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 70%
KECEPATAN
Pada rangkaian seri ketika baterai 70% memiliki nilai perbedaan yang sangat mencolok dengan adanya converter dan tidak adanya converter. Rangkaian seri yang memakai converter kecepatan dan putarannya lebih rendah daripada rangkaian yang tidak memakai converter. Rangkaian seri yang memakai converter kecepatannya bernilai 2,27 knot dan putarannya bernilai 21,26 rpm. Sedangkan rangkaian seri yang tidak memakai converter kecepatannya bernilai 2,5 knot dan putarannya bernilai 23,37 rpm. 2.6 2.4 2.2 2 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.109 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 10%
226
PUTARAN
24 22 20 18 0
50 TORSI 100 150 Gambar 4.110 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian seri yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 10%
KECEPATAN
Pada rangkaian seri ketika baterai 10% memiliki nilai perbedaan yang sangat mencolok dengan adanya converter dan tidak adanya converter. Rangkaian seri yang memakai converter kecepatan dan putarannya lebih rendah daripada rangkaian yang tidak memakai converter. Rangkaian seri yang memakai converter kecepatannya bernilai 2,17 knot dan putarannya bernilai 20,3 rpm. Sedangkan rangkaian seri yang tidak memakai converter kecepatannya bernilai 2,39 knot dan putarannya bernilai 22,3 rpm. 5.6 5.4 5.2 5 4.8 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.111 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 100%
PUTARAN
227
52 50 48 46 44 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.112 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 100%
KECEPATAN
Pada rangkaian paralel ketika baterai 100% memiliki nilai perbedaan yang sangat mencolok dengan adanya converter dan tidak adanya converter. Rangkaian paralel yang memakai converter kecepatan dan putarannya lebih rendah daripada rangkaian yang tidak memakai converter. Rangkaian paralel yang memakai converter kecepatannya 4,92 knot dan putarannya 45,97 rpm. Sedangkan rangkaian paralel yang tidak memakai converter kecepatannya 5,41 knot dan putarannya 50,55 rpm. 5.2 5 4.8 4.6 4.4 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.113 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 70%
PUTARAN
228
48 46 44 42 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.114 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 70%
KECEPATAN
Pada rangkaian paralel ketika baterai 70% memiliki nilai perbedaan yang sangat mencolok dengan adanya converter dan tidak adanya converter. Rangkaian paralel yang memakai converter kecepatan dan putarannya lebih rendah daripada rangkaian yang tidak memakai converter. Rangkaian paralel yang memakai converter kecepatannya 4,55 knot dan putarannya 42,5 rpm. Sedangkan rangkaian paralel yang tidak memakai converter kecepatannya 5 knot dan putarannya 46,7 rpm. 5 4.8 4.6 4.4 4.2 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.115 Grafik torsi terhadap kecepatan pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 10%
229
PUTARAN
46 44 42 40 0
50
100 150 TORSI Gambar 4.116 Grafik torsi terhadap putaran pada rangkaian paralel yang memakai dan tidak memakai converter ketika baterai 10% Pada rangkaian paralel ketika baterai 10% memiliki nilai perbedaan yang sangat mencolok dengan adanya converter dan tidak adanya converter. Rangkaian seri yang memakai converter kecepatan dan putarannya lebih rendah daripada rangkaian yang tidak memakai converter. Rangkaian seri yang memakai converter kecepatannya bernilai 4,35 knot dan putarannya bernilai 40,6 rpm. Sedangkan rangkaian seri yang tidak memakai converter kecepatannya bernilai 4,78 knot dan putarannya bernilai 44,6 rpm.
230
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Setelah dilakukan simulasi serta analisa pada setiap rangkaian maka dapat ditarik kesimpulan: 1. Karakteristik dan performa pada rangkaian motor DC yang dirangkai seri maupun paralel adalah sebagai berikut : a. Jika kecepatannya semakin meningkat maka torsi yang dihasilkan akan semakin menurun. Jadi, hubungan torsi dengan kecepatan adalah berbanding terbalik. b. Jika kecepatan maksimum maka putaran juga maksimum, sebaliknya jika kecepatan minimum maka putaran yang dihasilkan juga minimum. Jadi, hubungan putaran dengan kecepatan adalah berbanding lurus. c. Ketika torsi semakin meningkat maka efisiensinya juga semakin meningkat. Maka nilai torsi berbanding lurus dengan efisiensi. d. Semakin besar nilai torsi yang dibebankan maka semakin kecil pula putaran yang dihasilkan oleh motor. Jadi hubungan torsi dengan putaran adalah berbanding terbalik. e. Semakin besar putaran yang dihasilkan maka semakin kecil pula daya atau power. f. Rangkaian yang memakai converter putaran dan kecepatannya lebih kecil daripada rangkaian yang tidak memakai converter.
231
232
2. Jadi rangkaian seri yang telah disimulasikan memiliki kecepatan 2,7 knot, pada kecepatan tersebut biasanya untuk bersembunyi dari musuh. Untuk rangkaian paralel memiliki kecepatan 5,4 knot yang biasanya digunakan untuk menyusup ke daerah musuh. 3. Ketika posisi wahana benam sedang berada pada posisi di bawah permukaan air laut, beterai untuk motor DC yang dirangkai seri bisa bertahan selama 37 hari dan rangkaian paralel selama 36 hari. 5.2. Saran a. Sebaiknya menggunakan software yang lebih baik daripada MATLAB untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dan akurat agar parameter yang digunakan mesin tidak terbatas. b. Dilakukannya uji coba langsung agar bisa mengetahui perbedaan nilai hasil simulasi dengan nilai real yang diambil ketika uji coba.
233
DAFTAR PUSTAKA Sarwito, Sardono. 2006. Sistem Kelistrikan dan Pengendalian. FTK ITS: Surabaya. Bertram, Volker. 2012. Practical Ship Hydrodynamics. Elsevier: USA. Adnanes, Alf Kare. 2003. Maritime Electrical Installations And Diesel Electric Propulsion. ABB. Burcher, Roy. 1999. Concepts in Submersible Design. Publish : Cambridge University Press. Said, Muhammad Iqbal. 2013. System Diesel Electric Propulsion Sebagai Alternative Penggerak Pada Kapal Ikan 30 GT. Program Studi Teknik Sistem Perkapalan Universitas Hasanuddin. Allmendinger, Eugene. 1990. Submersible Vehicle Systems Design. The Society of Naval Architecs and Marine Engineers: Jersey City. Anonim. https://id.wikipedia.org/wiki/Kapal_selam. Diakses pada tanggal 27 Juli 2016. Anonim. https://id.wikipedia.org/wiki/MATLAB . Diakses pada tanggal 27 Juli 2016. Anonim. https://id.wikipedia.org/wiki/Simulink. Diakses pada tanggal 27 Juli 2016.
234
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
235
BIODATA PENULIS Penulis, Ristita Anggarini Widya Ayu Irawati lahir di Lumajang pada tanggal 30 Juni 1994. Penulis menempuh pendidikan formal di SDN Karangsari 02, SMP Negeri 2 Lumajang, dan SMA Negeri 1 Lumajang. Penulis melanjutkan sekolah di Institut Teknologi Sepuluh Nopember di tahun 2012 pada Departemen Teknik Sistem Perkapalan Fakultas Teknologi Kelautan. Penulis kemudian mengambil tugas akhir di bidang Marine Electrical and Automation System.
236
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
