Optimasi kendali fuzzy berbasis algoritma sensorless untuk sistem pompa air bertenaga surya yang efisien

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk membangun sistem kendali berbasis fuzzy untuk mengatur pemakaian daya listrik pada pompa air bertenaga surya. Hal ini dimaksudkan untuk memperbaiki atau meningkatkan efisiensi energi listrik yang dipakai oleh motor pompa air satu fasa. Selama ini, efisiensi energi pada aplikasi pompa air bertenaga surya sangat rendah, hanya mencapai 40%. Metode sensorless-fuzzy menggunakan pendekatan heuristik berdasarkan pengalaman dan optimasi performa melalui pemodelan. Rekayasa ini sangat potensial untuk mengendali suplai atau pemakaian energi listrik oleh mesin pompa air secara lebih efisien. Sistem ini dapat direalisasikan dengan menggunakan mikrokontroler, sehingga lebih ekonomis dan cocok untuk daerah pedesaan. Penelitian ini merupakan jenis penelitian pengembangan. Beberapa penelitian pendahuluan telah dilakukan sejak tahun 2009 dalam rangka mencapai target akhir penelitian ini. Proses penelitian ini dibagi menjadi dua fase. Fase 1 (sudah selesai dilaksanakan) bertujuan untuk menghasilkan perangkat sensorless-fuzzy untuk kendali motor pompa air satu fasa. Fase 1 dibagi menjadi 7 tahapan, yaitu: observasi prilaku motor pompa air, desain algoritma sensorless-fuzzy, desain alat, pembuatan alat, ujicoba performa alat (skala laboratorium), dan implementasi lapangan dan analisis data. Pada penelitian tahap tahun pertama ini menghasilkan sebuah prototipe pengendali pompa air DC menggunakan algoritma sensorless. Prototipe yang dihasilkan cukup stabil dalam mengatur putaran motor dengan menghasilkan error 1.2 % yang lebih kecil nilainya dari nilai error yang ditargetkan (5-7 %). Dari hasil pengukuran dapat dilihat bahwa output rpm  akan melakukan tuning sehingga mencapai setpoint 1500, namun tegangan motor akan berubah ubah. ini dikarenakan untuk membuat putaran motor sesuai yang diinginkan, maka logika fuzzy mengolah data tersebut, kemudian secara otomatis menaikkan atau menurunkan tegangan (dalam hal ini PWM diubah-ubah) motor untuk mencapai set point yang diinginkan.