PERANCANGAN DAN ANALISIS SISTEM TRANSFER DAYA LISTRIK TANPA KABEL DENGAN KUMPARAN MULTILAYER YANG BEKERJA PADA FREKUENSI RENDAH

Design And Analysis Of Wireless Power Transfer By Multilayer Coils In Low Frequencies.

Abstract

ABSTRAK

Sistem transfer daya listrik nirkabel diartikan sebagai cara mengirimkan energi listrik dari satu titik ke titik yang lain melalui ruang vakum tanpa menggunakan kabel. Metode yang dapat digunakan dalam sistem ini yaitu resonansi magnetik, dimana frekuensi di sisi pengirim harus sama  dengan frekuensi di sisi penerima. Penelitian ini menggunakan frekuensi rendah sebesar 1 kHz, 3 kHz dan 5 kHz dengan sumber dari rangkaian oscillator dan function generator.

Pengukuran dengan rangkaian oscillator, nilai efisiensi daya listrik untuk jarak transfer 4 cm pada frekuensi 1 kHz sebesar 2,79 %, frekuensi 3 kHz sebesar 18,05 % dan frekuensi 5 kHz sebesar 6,41 % dengan jarak transfer maksimum untuk tiap-tiap frekuensi yaitu 1 kHz sejauh 10 cm, 3 kHz sejauh 20 cm dan 5 kHz sejauh 10 cm.

Pengukuran dengan function generator, nilai efisiensi daya listrik maksimum pada frekuensi 1 kHz = 14,65 % di rata-rata frekuensi 1 kHz, frekuensi 3 kHz = 13,62 % di rata-rata frekuensi 3 kHz dan frekuensi 5 kHz = 28,61 % di rata-rata frekuensi 5,5 kHz. Nilai rata-rata medan magnet maksimum yang terukur pada level frekuensi 1 kHz = 33,91 µT, level frekuensi 3 kHz 12,97 µT dan level frekuensi 5 kHz = 5,21 µT. Nilai rata-rata nilai medan magnet yang terukur berada dibawah 0,2 mT sehingga aman bagi tubuh manusia menurut PER.13/MEN/X/2011.

Kata kunci: Nirkabel, Frekuensi Rendah, Efisiensi, Resonansi, Induksi, Multilayer.

ABSTRACT

System of wireless electric power transfer is the way to deliver power in the vacuum areas without any cables. The system should be in the same frequencies both transmitter and receiver.   The research uses induction and resonance methods with low frequencies  (1kHz, 3kHz and 5 kHz) using oscillator and function generator.

The result of measurement by oscillator series gives the electric power efficiency 2,79% at 1 kHz with 10 cm distances of transfer, 18,05% at 3 kHz with 20 cm distances of transfer, and 6,41%  at 5 kHz with 10 cm distances of transfer.

The result by function generator series gives the maximum electric power efficiency 14,65% at 1 kHz, 13,62% at 3 kHz  and 28,1% at 5 kHz. The maximum average of magnetic fields is 33,91μT at 1 kHz, 12,97 μT at 3 kHz and 5,21 μT at 5 kHz. The average of measurement is under 0,2mT and it is still under the exposure limit of PER.13/MEN/X/2011.

Keywords: Wireless, Low Frequency, Efficiency, Resonance, Induction, Multilayer.