ArticlePDF Available

Pemanas Listrik Menggunakan Prinsip Induksi Elektromagnetik

October 2015
Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika 14(02):89-94

DOI:10.31358/techne.v14i02.127

License
CC BY-NC-SA

Authors:

Lukas Bambang Setyawan

Universitas Kristen Satya Wacana

Deddy Susilo

Universitas Kristen Satya Wacana

Pemanas listrik ini menggunakan prinsip induksi elektromagnetik. Induksi elektromagnetik akan memanaskan panci yang diletakkan di atas pemanas dengan alas terbuat dari bahan kaca tebal. Pemanas ini tidak mengeluarkan api dan alas pemanas tidak panas sehingga aman bagi pengguna serta terhindar dari kemungkinan terjadi kebakaran. Panci yang digunakan untuk memasak harus terbuat dari logam ferromagnetik. Tersedia 3 pilihan mode memasak, yaitu FAST, NORMAL, dan SLOW. Pada mode FAST, kompor induksi ini dapat memasak air dengan volume 330 ml dalam waktu 36 sekon. Sumber daya pemanas induksi ini adalah jala-jala listrik 220 volt AC.

Content uploaded by Lukas Bambang Setyawan

Content may be subject to copyright.

Pemanas Listrik Menggunakan Prinsip Induksi

Elektromagnetik

Lukas B. Setyawan1, Deddy Susilo2, Amsal Victory Wicaksono 3

Program Studi Teknik Elektro,

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer,

Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga

1lukas.setyawan@staff.uksw.edu, 2deddy.susilo@staff.uksw.edu,

3612009056@student.uksw.edu

Ringkasan

Pemanas listrik ini menggunakan prinsip induksi elektromagnetik. Induksi elektromagnetik

akan memanaskan panci yang diletakkan di atas pemanas dengan alas terbuat dari bahan

kaca tebal. Pemanas ini tidak mengeluarkan api dan alas pemanas tidak panas sehingga

aman bagi pengguna serta terhindar dari kemungkinan terjadi kebakaran. Panci yang

digunakan untuk memasak harus terbuat dari logam ferromagnetik. Tersedia 3 pilihan

mode memasak, yaitu FAST, NORMAL, dan SLOW. Pada mode FAST, kompor induksi ini

dapat memasak air dengan volume 330 ml dalam waktu 36 sekon. Sumber daya pemanas

induksi ini adalah jala-jala listrik 220 volt AC.

Kata kunci: pemanas induksi, panci ferromagnetik, induksi elektromagnetik

1. Pendahuluan

Pemakaian kompor konvensional seringkali menyebabkan terjadinya kebakaran atau

kecelakaan kerja yang ditimbulkan oleh api kompor. Dengan pemanas induksi resiko

terjadi kebakaran dan kecelakaan kerja yang ditimbulkan oleh api kompor bisa

dihilangkan. Hal ini bisa terjadi karena pemanas induksi tidak mengeluarkan api. Untuk

memasak digunakan panci yang terbuat dari logam ferromagnetik. Saat memasak alas

pemanas yang terbuat dari bahan kaca tebal tidak panas sehingga aman bagi pengguna.

Permukaan alas pemanas rata sehingga mudah dibersihkan dari tumpahan.

Pembahasan makalah ini dimulai dengan penjelasan sistem pemanas induksi

meliputi proses kerja sistem, sistem perangkat keras, dan sistem perangkat lunak.

Kemudian dilanjutkan dengan hasil pengujian dan diakhiri dengan kesimpulan.

2. Sistem Pemanas Induksi

Sistem pemanas induksi memiliki bagan kotak seperti Gambar 1. Sistem ini tersusun

dari Sumber Tegangan 220 VAC, Penyearah, Tapis, Konverter DC ke AC, Kontrol, dan

Kumparan. Sketsa pemanas induksi digambarkan pada Gambar 2. Sedangkan foto

pemanas induksi dipaparkan di Gambar 3.

Panci berbahan logam ferromagnetik untuk memasak diletakkan di atas alas

pemanas yang terbuat dari kaca tebal.

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 14 No. 2 Oktober 2015 Hal. 89 - 94

Tersedia fasilitas untuk memilih mode memasak lewat tombol FAST, NORMAL, dan

SLOW. Tampilan menu digunakan LCD.

Gambar 1. Bagan kotak pemanas induksi

Keterangan:

1. AC plug

2. Alas pemanas (kaca tebal)

3. Badan pemanas induksi (akrilik)

4. Tombol START

5. Tombol pilihan mode

6. Penampil LCD (Liquid Crystal Display)

Gambar 2. Sketsa pemanas induksi

Gambar 3. Foto dari pemanas induksi

2.1. Proses Kerja Sistem

Prinsip sistem pemanas induksi adalah memberikan induksi elektromagnetik pada

panci logam ferromagnetik yang diletakkan di atas alas pemanas. Induksi

elektromagnetik diberikan dengan frekuensi 20 kHz dan duty cycle 50%. Sumber induksi

adalah untai resonans yang terdiri dari induktor (kumparan) diparalel dengan kapasitor.

Kumparan yang digunakan adalah jenis flat spiral coil seperti pada Gambar 4. Induksi

elektromagnetik ini akan mengenai panci sehingga terjadi efek kulit (skin effect) yang

membangkitkan arus pusar (eddy current) pada permukaan panci sehingga panci menjadi

panas.

Pemanas Listrik Menggunakan Prinsip Induksi Elektromagnetik

Lukas B. Setyawan, Deddy Susilo, Amsal Victory Wicaksono

Gambar 4. Flat Spiral Coil

2.2. Sistem Perangkat Keras

Perangkat keras terdiri atas dua bagian, yaitu untai utama seperti Gambar 5 dan

modul mikrokontroler yang bertugas untuk mengatur sistem pemanas induksi dan

sebagai pembangkit sinyal PWM (Pulse Width Modultaion) dengan duty cycle 50%.

Modul mikrokontroler menggunakan Atmega 8535 seperti Gambar 6. Tabel 1

memuat rincian pin mikrokontroler yang terhubung dengan masukan dan keluaran.

Pada mode SLOW, mikrokontroler membangkitkan sinyal PWM dengan frekuensi 15

kHz. Untuk pilihan mode NORMAL, sinyal PWM memiliki frekuensi 17,5 kHz.

Sedangkan pada mode FAST, frekuensi sinyal PWM sebesar 20 kHz.

Gambar 5. Skema pemanas induksi

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 14 No. 2 Oktober 2015 Hal. 89 - 94

Gambar 6. Skema modul mikrokontroler

Tabel 1. Fungsi pin mikrokontroler

Pin Mikrokontroler

Fungsi

PA0

Output Data ke LCD

PA1

Output Data ke LCD

PA2

Output Data ke LCD

PA3

Output Data ke LCD

PA4

Output Data ke LCD

PA5

Output Data ke LCD

PA6

Output Data ke LCD

PA7

Output Data ke LCD

PB0

Input dari Thermocouple

PC0

Input dari tombol FAST

PC1

Input dari tombol NORMAL

PC2

Input dari tombol SLOW

PD5

Output PWM ke Anoda TLP 250

2.3. Sistem Perangkat Lunak

Sistem perangkat lunak ditanam di dalam mikrokontroler Atmega 8535 yang akan

mengatur kerja sistem dan membangkitkan sinyal PWM. Bagan alir perangkat lunak

dipaparkan pada Gambar 8.

Tampilan awal pada penampil LCD seperti Gambar 7. Pengguna dapat memilih

mode SLOW, NORMAL, atau FAST dengan menekan tombol yang sesuai.

Pemanas Listrik Menggunakan Prinsip Induksi Elektromagnetik

Lukas B. Setyawan, Deddy Susilo, Amsal Victory Wicaksono

Gambar 7. Tampilan awal pada LCD

Gambar 8. Bagan alir perangkat lunak kompor induksi

3. Hasil Pengujian

Pengujian sistem pemanas induksi dilakukan dengan cara memanaskan air sebanyak

330 ml mulai dari temperatur kamar hingga temperatur air mencapai 55 oC. Waktu yang

diperlukan dicatat menggunakan stopwatch. Pengujian dilakukan untuk 3 macam mode,

yaitu SLOW, NORMAL, dan FAST. Hasil pengujian dinyatakan dalam Tabel 2.

Start

PWM 20 KHz

Cek input

Cek menu

Slow

PWM 15 KHz

Ambil data suhu

Tampilkan ke LCD

Cek tombol

Reset

PWM 17.5 KHz

Ambil data suhu

Tampilkan ke LCD

Cek tombol

Reset

Cek menu

Normal

Cek menu

Fast

YES

PWM 20 KHz

Ambil data suhu

Tampilkan ke LCD

Cek tombol

Reset

YES

NO NO

Techné Jurnal Ilmiah Elektroteknika Vol. 14 No. 2 Oktober 2015 Hal. 89 - 94

Pengujian berikutnya adalah membandingkan hasil pengujian sistem pemanas

induksi dengan kompor listrik Maspion S-302 600W dan kompor gas Sanyo. Pada saat

pengujian, kompor listrik dan kompor gas diatur pada kondisi pemanasan maksimal.

Hasil pengujian seperti Tabel 3.

Tabel 2. Waktu yang diperlukan pemanas induksi untuk memanaskan air 330 ml sampai 55 oC

Mode

Waktu

SLOW

55 sekon

NORMAL

46 sekon

FAST

36 sekon

Tabel 2. Waktu yang diperlukan kompor listrik dan kompor gas untuk memanaskan air 330 ml sampai 55 oC

Jenis Kompor

Waktu

Kompor listrik (Maspion S-302 600W)

360 sekon

Kompor gas (Sanyo)

90 sekon

4. Kesimpulan

Sistem pemanas induksi telah berhasil direalisasikan untuk memanaskan air. Untuk

memanaskan air sebanyak 330 ml dari temperatur kamar sampai temperatur air

mencapai 55 oC dibutuhkan waktu 55 sekon pada mode SLOW, 46 sekon pada mode

NORMAL, dan pada mode FAST 36 sekon.

Waktu pemanasan pemanas induksi lebih cepat dibandingkan kompor listrik dan

kompor gas.

Panci yang dipakai sebagai wadah untuk memasak harus terbuat dari logam

ferromagnetik.

Daftar Pustaka

[1] A. Panobo, Pemanfaatan Arus Pusar Sebagai Sumber Panas Pada Pemanas Elektrik, Salatiga:

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer, Universitas Kristen Satya Wacana, 2009.

[2] A.V. Wicaksono, Perancangan Kompor Listrik Menggunakan Teknologi Induksi

Elektromagnetik, Salatiga: Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer, Universitas

Kristen Satya Wacana, 2014.

Design and Construction of Water Heater with Induction Method with Arduino Uno Monitoring

Article

Full-text available

Oct 2022

Induction heating is a process in which the heater and the object to be heated are not in physical contact. Therefore, several previous studies did not provide information about the effect of winding and coil diameter on the performance of induction heaters. The sensor used is the Ds18b20 sensor which detects the temperature of hot water and cold water. To increase the effectiveness of the use of heat energy through an induction heater directly, the research tool is an induction water heater. Induction heating is the generation of heat in a metal exposed to an induced magnetic field. In this process, a validated graphic temperature controller is invaluable through the monitoring process using software that can detect the hot temperature of the Blynk and 16X2 LCD. The hot water temperature generated by the induction heater allows the system to operate optimally. As a result, the capillary tube reaches a hot temperature and a constant water temperature of 38 ° C in 173 seconds. The microcontroller and flash connection detection test is working fine. This system makes it easy to carry out the temperature monitoring process via a smartphone.

Rancang Bangun Viscometer Digital Dengan Pemanas Induksi Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535

Article

Apr 2023

Mohamad Wildan Sidiq Yasin

Kekentalan atau viskositas merupakan sifat cairan yang berhubungan erat dengan hambatan suatu zat untuk mengalir. Dalam suatu proses industri, cairan dengan nilai viskositas tertentu sangat seringkali digunakan, contohnya adalah oli. Oli merupakan sesuatu hal yang penting bagi proses industri khususnya pada bagian mesin. Oli yang dibutuhkan tiap-tiap tipe mesin industri berbeda-beda karena setiap tipe mesin industri membutuhkan oli berkekentalan yang berbedabeda. Maka untuk memenuhi kebutuhan proses industr tersebut, dirancanglah suatu alat ukur untuk mengukur nilai viskositas (viscosity) yang memiliki kesalahan pengukuran (error) di bawah acuan yang ditentukan oleh William D. Cooper yaitu sebanyak 2%. Alat ukur ini juga memiliki suatu perangkat pemanas induksi dan pengukur suhu oli yang sedang diuji. Metodelogi dalam menyelesaikan penelitian ini adalah studi pustaka,perencanaan dan realisasi dan yang terakhir adalah perancangan dan pengujian. Setelah alat ukur ini dirancang dan diuji, didapatkan suatu hasil yaitu kesalahan pembacaan (error) pembacaan suhu yang didapatkan adalah sebesar 0,20% sementara error untukpembacaan viskositasnya adalah 0,56%. Nilai error tersebut dapat dibilang sangat kecil karena masih di bawah 2% seperti batasan error yang diungkap oleh William D. Cooper. Sehingga dapat diambil kesimpulan bahwa alat ukur yang telah dirancang termasuk dalam kategori baik dengan error yang sangat kecil

Induction stoves: An option for clean and efficient cooking in Indonesia

Article

Full-text available

Feb 2021

Energy sustainability and carbon emission reduction programs are widespread issues in various countries. One sector of concern in the program is the household sector with cooking activities as its focus. Therefore the cooking fuel conversion program is often carried out in various countries and even in Indonesia, such as the program of conversion of kerosene to LPG. In this article, we review the options for using induction stoves for Indonesian society. The method for our review is based on the comparison of articles in previous studies. In various experiments, it has been stated that induction stoves have better energy efficiency than electric filament stoves and LPG stoves. As a result, the operational costs of induction stoves are lower than those of the two stoves. Also, the carbon emissions of induction stoves are lower than LPG stoves. However, several challenges must be resolved if the policy about the conversion of LPG stoves to induction stoves will be implemented in Indonesia.

ResearchGate has not been able to resolve any references for this publication.