LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN DAN PENGUJIAN GENERATOR KECEPATAN RENDAH MAGNET PERMANEN JENIS NEODYMIUM-IRON-BORON

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS AKHIR PEMBUATAN DAN PENGUJIAN GENERATOR KECEPATAN RENDAH MAGNET PERMANEN JENIS NEODYMIUM-IRON-BORON Construct And Testing Low Speed Generator Permanent Magnet Type Neodymium- Iron-Boron Diajukan Sebagai Syarat Untuk Memenuhi Pelaksanaan Tugas Akhir Pada Jurusan Teknik Konversi Energi Disusun Oleh : Muhamad Lutfi JURUSAN TEKNIK KONVERSI ENERGI POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2 KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Alloh SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan buku laporan Tugas Akhir ini dengan baik yang berjudul PEMBUATAN DAN PENGUJIAN GENERATOR KECEPATAN RENDAH MAGNET PERMANEN JENIS NEODYMIUM-IRON-BORON. Generator mangnet permanen ini mempunyai 8 pasang kutub magnet bekas hardisk komputer. Buku laporan Tugas Akhir ini disusun dalam rangka memenuhi persyaratan kelulusan pada jenjang pendidikan perguruan tinggi yang bergelar Ahli Madya (AMd) yang dilaksanakan pada semester VI (enam) dan sebagai bukti pertanggungjawaban terhadap institusi perguruan tinggi di. Dalam penulisan buku laporan Tugas Akhir ini penulis yakin masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengajak kepada para pembaca sekalian sudi kiranya untuk memberikan pendapat tentang buku laporan Tugas Akhir ini untuk lebih baik kedepan. Penulis berharap dalam penyusunan buku laporan Tugas Akhir ini memberikan banyak sekali manfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi para pembaca sekalian pada umumnya. Akhir kata semoga kita selalu dalam lindungan dan jalan yang lurus yang diridhoi oleh Allah SWT, amin ya robal alamin. Bandung, Juli 2012 Penulis -ii

3

4 UCAPAN TERIMA KASIH Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Alloh SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayahnya kepada penulis sehingga penulis bisa menyelesaikan buku laporan Tugas Akhir ini dengan baik. Kelurga besar H. Kuswandi dan Ibu Ani S.P. selaku orang tua dari penulis dan juga kakak-kakak tercinta yang telah medo akan dan meberikan dukungan baik materi maupun dorongan suportnya, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya dan semoga diberikan kesehatan dan rizki yang melimpah buat kelurga besar. Tidak lupa juga pada pihak-pihak yang telah mendukung penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini antara lain: 1. Aceng Daud M.Eng. sebagai ketua Jurusan Teknik Konversi Energi Politeknik Negeri Bandung. 2. Ali Mashar, M.Eng. Sc. selaku pembimbing, penulis mengucapkan banyak-banyak terima kasih dan memohon maaf yang sebesarnya apabila ada kata-kata yang kurang berkenan baik yang disengaja maupun yang tidak disengaja pada saat bimbingan. 3. Teguh Sasono, MT selaku koordinator Tugas Akhir Jurusan Teknik Konversi Energi. 4. Fikri Noor Fauzan, Aptian Adjie D, Egi Suginawan selaku patner Tugas Akhir. Terima kasih ya teman-teman, kalian emang teman yang baik, suka menolong dan rajin menabung. 5. Teman-teman Room 102, dan Barudak Konservasi 3-A yang telah memberi bantuannya dalam pengambilan data pengujiannya, terima kasih ya kalian memang teman yang baik, SUKSES untuk kita semua!!! 6. Terima kasih kepada teman-teman angkatan Energi 09 yang mungkin tidak bisa disebutkan satu persatu dalam kesempatan ini, saya tidak akan melupakan kalian dan semoga pertemanan ini tidak cukup sampai kita lulus dari Polban ini saja melainkan sampai akhir hayat kita. Kontak-kontak ya kalo udah lulus..ni no Hp saya ( ) 7. Terimakasih kepada Mybeloved Ummahatul Illiyyin Alfath Ermadinoto yang sudah memberikan semangat dan mengingatkan untuk mengerjakan laporan, Thank s ay. Mohon maaf apabila ada kesalahan dalam penulisan nama dan akhir kata semoga kita selalu dalam lindungan dan jalan yang lurus yang diridhoi oleh Alloh SWT, amin ya robal alamin. -i

5 ABSTRAK Dalam Tugas Akhir ini telah dibuat dan diuji generator AC 3 fasa kecepatan rendah fluks aksial dengan magnet permanen jenis neodymium-iron-boron 8 pasang kutub dari magnet bekas hardisk komputer. Generator dirancang dengan belitan jangkar diletakan pada sisi statornya dan kutub-kutub magnet ditempatkan pada sisi rotor sebagai bagian yang berputar. Setelah dilakukan pengujian, generator ketika diputar, mampu membangkitkan tegangan walaupun masih jauh dari hasil perhitungan. Dalam pengujian, generator diputar mulai dari 300 rpm sampai dengan 700 rpm dengan tegangan antar fasa yang dibangkitkan pada kedua kecepatan tersebut adalah 1.35 V dan 6.78 V. Kata kunci: generator kecepatan rendah, magnet permanen, fluks aksial - iii-

6 ABSTRACT This final project have been construct and testing the 3 phase low speed AC generator fluks axial with permanent magnet type neodymium-iron-boron and have 8 pairs of poles from second-hand hardisk ofncomputer. Generator designed with coil of anchor in stator and pairs of poles placed in rotor disk as part of rotating. After the test, when generator is rotating, it s can make a voltage although the voltage less acurate than from the calculation. In this test, generator rotated from 300 rpm until 700 rpm with the voltage of line to line phase is 1.35 V and 6.78 V. Key word: low speed generator, permanent magnet, axial fluks - iv-

7 DAFTAR ISI BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG TUJUAN PERUMUSAN MASALAH BATASAN MASALAH METODOLOGI PENELITIAN SISTEMATIKA PENULISAN DIAGRAM ALIR PELAKSANAAN TA... 4 BAB II DASAR TEORI 2.1 ENERGI LISTRIK GENERATOR AC Konstruksi Generator AC Rotor Stator Prinsip Kerja Generator AC Hukum Faraday Frekuensi dan Putaran Hubungan Antara Tegangan dengan Kemagnetan RANGKAIAN KEMAGNETAN Jenis-jenis Magnet Medan Magnet Permeabilitas Reluktansi Hukum Ohm Untuk Rangkaian Magnet Gaya Magnetisasi BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN GENERATOR 3.1 PEMRANCANGAN GENERATOR Rotor Stator PEMBUATAN GENERATOR BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS 4.1 PROSES PENGUJIAN GENERATOR Tujuan Pengujian Alat Pengujian v

8 4.1.3 Prosedur Pengujian Pengujian Tegangan Tanpa Beban Satu Fasa Pengujian Tegangan Tanpa Beban Tiga Fasa BAB V PENUTUP 5.1 KESIMPULAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vi

9 DAFTAR TABEL TABEL 2.1 KARAKTERISTIK NEODYMIUM MAGNET TABEL 3.1 DATA SPESIFIKASI GENERATOR TABEL 4.1 DATA PENGUJIAN SATU FASA TANPA BEBAN TABEL 4.2 DATA PENGUJIAN TIGA FASA HUBUNG BINTANG TANPA BEBAN vii

10 DAFTAR GAMBAR GAMBAR 1.1 DIAGRAM ALIR PELAKSANAAN TUGAS AKHIR... 4 GAMBAR 2.1 SKEMA KONVERSI ENERGI LISTRIK... 5 GAMBAR 2.2 KONSTRUKSI GENERATOR ARUS BOLAK-BALIK... 6 GAMBAR 2.3 ROTOR DENGAN 4 KUTUB MAGNET... 7 GAMBAR 2.4 BANGUNAN STATOR LENGKAP BELITAN JANGKAR... 8 GAMBAR 2.5GENERATOR AC SEDERHANA GAMBAR 2.6 MAGNET NEODYMIUM BEKAS HARDISK GAMBAR 2.7 ARAH FLUKS MAGNET GAMBAR 2.8 CONTOH RANGKAIAN MAGNETIS GAMBAR 2.9 (A) RANGKAIAN MAGNESEARA GAMBAR 2.9 (B) ANALOGI RANGKAIAN LISTRIK GAMBAR 3.1 RANCANGAN GENERATOR (TAMPAK SAMPING) GAMBAR 3.2 PENEMPATAN MAGNET PERMANEN PADA ROTOR GAMBAR 3.3 STATOR DIAPIT OLEH KEDUA ROTOR GAMBAR 3.4 PEMASANGAN STATOR HUBUNG BINTANG GAMBAR 3.5 KUMPARAN STATOR GAMBAR 3.6 BENTUK FISIK GENERATOR YANG SUDAH DIRAKIT GAMBAR 4.1 PENGUJIAN GENERATOR MENGGUAKAN MOTOR DC SHUNT GAMBAR 4.2 RANGKAIAN PENGUJIAN GENERATOR TANPA BEBAN 23 GAMBAR 4.3 GRAFIK PENGUJIAN SATU FASA TANPA BEBAN GAMBAR 4.4 GRAFIK PENGUJIAN TIGA FASA HUBUNG BINTANG viii

11 DAFTAR PUSTAKA Gieras,J.F.,and MitchellKing.2002.Permanent Magnet MotorTechnology. New York: MarcelDekkerInc. H. M. Rusli Harapan, Mesin Listik: Mesin Arus Searah, Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Jacek F. Gieras, Rong-Jie Wang, Maarten J. Kamper, Axial Flux Permanen Magnet Brushless Machines, Kluwer Academic Publishers, London, Kohli P.L., Automotive Electrical Equipment, 1985, Tata McGraw-Hill. Co. Ltd, Newdelhi. L. Soderlund, J. T. Eriksson, J. Salonen, H. Vihrilla, R. Pirrela, A Permanent Magnet Generator For Wind Power Application, Tampere University of Technology. Margana,OongIbanS.2009.Perancangandan Pembuatan Generator Aksial Putaran RendahdenganKontrolSwitchProses Charging. Universitas Muhammadiyah Malang Mashar, Ali Mesin Listrik II-TPTL. Penerbit Polban. Neidle, Michael, Teknologi Instalasi Listrik, Jakarta: Erlangga,1999. Soeparlan Soepono & Yahdi Umar Teknik Rangkaian Listrik Jilid 1. Penerbit Gunadarma. Young, Hugh D. and Freedman, Roger A Fisika Universitas Edisi kesepuluh Jilid 2, Erlangga : Jakarta. 1