DESAIN GENERATOR LINIER MAGNET PERMANEN JENIS NEODYMIUM

dokumen-dokumen yang mirip
DESAIN GENERATOR MAGNET PERMANEN SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN PADA DAERAH KECEPATAN ANGIN RENDAH TUGAS AKHIR

BAB III PERANCANGAN SISTEM

DESAIN PROTOTIPE GENERATOR LINIER MAGNET PERMANEN RPM RENDAH

DESAIN SEPEDA STATIS DAN GENERATOR MAGNET PERMANEN SEBAGAI PENGHASIL ENERGI LISTRIK TERBARUKAN

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN AWAL GENERATOR AXIAL MAGNET PERMANEN KECEPATAN RENDAH

NASKAH PUBLIKASI DESAIN PROTOTIPE MOTOR INDUKSI 3 FASA

NASKAH PUBLIKASI DESAIN GENERATOR MAGNET PERMANEN UNTUK SEPEDA STATIS TUGAS AKHIR. Diajukan oleh: MUHAMMAD D

PERANCANGAN MINI GENERATOR TURBIN ANGIN 200 W UNTUK ENERGI ANGIN KECEPATAN RENDAH. Jl Kaliurang km 14,5 Sleman Yogyakarta

NASKAH PUBLIKASI DESAIN GENERATOR AXIAL KECEPATAN RENDAH MENGGUNAKAN 8 BUAH MAGNET PERMANEN DENGAN DIMENSI 10 X 10 X 1 CM

RANCANG BANGUN GENERATOR MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL TIGA FASE BERDAYA KECIL

BAB I PENDAHULUAN. manusia dalam melakukan pekerjaan. Namun perkembangan teknologi tidak

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGUJIAN PROTOTYPE ALAT KONVERSI ENERGI MEKANIK DARI LAJU KENDARAAN SEBAGAI SUMBER ENERGI LISTRIK DENGAN VARIASI PEMBEBANAN INTISARI

Fakultas Teknik Elektro, Universitas Telkom

PERANCANGAN PEMBANGKIT LISTRIK DENGAN MENGKONVERSI MOTOR INDUKSI SEBAGAI GENERATOR INDUKSI MAGNET PERMANEN

BAB III PERANCANGAN SISTEM DAN PEMBUATAN ALAT

DESAIN PROTOTIPE MOTOR INDUKSI 3 FASA ABSTRAKSI

MODUL 3 TEKNIK TENAGA LISTRIK PRODUKSI ENERGI LISTRIK (1)

PENGARUH PERBANDINGAN KONSTRUKSI STATOR TERHADAP TEGANGAN KELUARAN GENERATOR LINIER

BAB IV PENGUJIAN, ANALISA DAN PEMBAHASAN

PERANCANGAN GENERATOR INDUKSI MAGNET PERMANEN SATU FASE KECEPATAN RENDAH

Rancang Bangun Generator Sinkron 1 Fasa Magnet Permanen Kecepatan Rendah 750 RPM

PENGUJIAN PERFORMANCE MOTOR LISTRIK AC 3 FASA DENGAN DAYA 3 HP MENGGUNAKAN PEMBEBANAN GENERATOR LISTRIK

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. maka semakin maju suatu negara, semakin besar energi listrik yang dibutuhkan.

DESAIN GENERATOR MAGNET PERMANEN UNTUK SEPEDA LISTRIK

BAB I PENDAHULUAN. hasil yang diperoleh semakin baik dan sesuai dengan yang diinginkan.

Perancangan Prototype Generator Magnet Permanen 1 Fasa Jenis Fluks Aksial pada Putaran Rendah

PROTOTYPE GENERATOR MAGNET PERMANEN MENGGUNAKAN KUMPARAN STATOR GANDA

PENGARUH PERBANDINGAN KONSTRUKSI STATOR TERHADAP TEGANGAN KELUARAN GENERATOR LINIER. Abstraksi

Disusun oleh Muh. Wiji Aryanto Nasri ( ) Ryan Rezkyandi Saputra ( ) Hardina Hasyim ( ) Jusmawati ( ) Aryo Arjasa

MAKALAH ACUK FEBRI NURYANTO D

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Rancang Bangun Generator Portable Fluks Aksial Magnet Permanen Jenis Neodymium (NdFeB)

DESAIN JARAK STATOR DENGAN ROTOR YANG PALING OPTIMAL PADA GENERATOR MAGNET PERMANEN

DESAIN GENERATOR MAGNET PERMANEN SATU FASA TIPE AXIAL. Hasyim Asy ari 1, Jatmiko 1, Acuk Febrianto 2

GENERATOR LISTRIK MAGNET PERMANEN TIPE AKSIAL FLUKS PUTARAN RENDAH DAN UJI PERFORMA

PROTOTIPE GENERATOR MAGNET PERMANEN AXIAL AC 1 FASA PUTARAN RENDAH SEBAGAI KOMPONEN PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA PIKO HIDRO

DESAIN GENERATOR MAGNET PERMANEN RPM RENDAH DENGAN MEMANFAATKAN MOTOR KIPAS

NASKAH PUBLIKASI. Disusun untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh. Gelar Sarjana Strata-satu Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Speed Bumb sebagai Pembangkit Listrik Ramah Lingkungan dan Terbarukan

PERANCANGAN KINCIR ANGIN TIPE AXIAL SEBAGAI PEMBANGKIT TENAGA LISRIK

1. BAB I PENDAHULUAN

1 BAB I PENDAHULUAN. listrik. Di Indonesia sejauh ini, sebagian besar kebutuhan energi listrik masih disuplai

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI. memanfaatkan energi kinetik berupa uap guna menghasilkan energi listrik.

DESAIN DAN UJI KINERJA GENERATOR AC FLUKS RADIAL MENGGUNAKAN 12 BUAH MAGNET PERMANEN TIPE NEODYMIUM (NdFeB) SEBAGAI PEMBANGKIT LISTRIK

DESAIN GENERATOR MAGNET PERMANEN KECEPATAN RENDAH UNTUK PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA ANGIN ATAU BAYU (PLTB)

BAB I PENDAHULUAN. putaran tersebut dihasilkan oleh penggerak mula (prime mover) yang dapat berupa

PEMBUATAN DAN UJI KELISTRIKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL

NASKAH PUBLIKASI PEMANFAATAN SEPEDA STATIS SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF MENGGUNAKAN SEPUL SEPEDA MOTOR

BAB II HARMONISA PADA GENERATOR. Generator sinkron disebut juga alternator dan merupakan mesin sinkron yang

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISIS PENGARUH JATUH TEGANGAN TERHADAP KINERJA MOTOR INDUKSI TIGA FASA ROTOR BELITAN (Aplikasi pada Laboratorium Konversi Energi Listrik FT-USU)

PERANCANGAN GENERATOR INDUKSI MAGNET PERMANEN KECEPATAN RENDAH 12 KUTUB UNTUK APLIKASI PEMBANGKIT LISTRIK TERBARUKAN

GENERATOR SINKRON Gambar 1

PENGARUH KECEPATAN PUTAR DAN KAPASITOR PARAREL PADA BELITAN BANTU TERHADAP KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASE 6 KUTUB

LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK TENAGA LISTRIK NO LOAD AND LOAD TEST GENERATOR SINKRON EXPERIMENT N.2 & N.4

BAB II LANDASAN TEORI

DASAR-DASAR LISTRIK ARUS AC

MODUL 10 DASAR KONVERSI ENERGI LISTRIK. Motor induksi

PERANCANGAN POWER BANK DENGAN MENGGUNAKAN DINAMO SEPEDA SEDERHANA

NASKAH PUBLIKASI PERANCANGAN GENERATOR INDUKSI 1 FASE DARI MOTOR INDUKSI 3 FASE

1 BAB I PENDAHULUAN. energi alternatif yang dapat menghasilkan energi listrik. Telah diketahui bahwa saat

MAKALAH ANALISIS SISTEM KENDALI INDUSTRI Synchronous Motor Derives. Oleh PUSPITA AYU ARMI

Aspek Perancangan Generator Magnet Permanen Fluks Aksial 1 Fasa Untuk Mengakomodir Kecepatan Putar RPM

Perancangan Generator Magnet Permanen dengan Arah Fluks Aksial untuk Aplikasi Pembangkit Listrik

Universitas Medan Area

PRINSIP KERJA MOTOR. Motor Listrik

PENGARUH KECEPATAN PUTAR PENGGERAK MULA MIKROHIDRO TERHADAP KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASE 4 KUTUB ABSTRAKSI

BAB III PERANCANGAN ALAT

Standby Power System (GENSET- Generating Set)

Mesin AC. Dian Retno Sawitri

TRANSFORMATOR. Bagian-bagian Tranformator adalah : 1. Lilitan Primer 2. Inti besi berlaminasi 3. Lilitan Sekunder

MODIFIKASI ALTERNATOR MOBIL MENJADI GENERATOR SINKRON 3 FASA PENGUAT LUAR 220V/380V, 50Hz. M. Rodhi Faiz, Hafit Afandi

DESAIN DAN IMPLEMENTASI INVERTER SATU PHASA 500 V.A. Habibullah 1 Ari Rizki Ramadani 2 ABSTRACT

ABSTRAK. Kata kunci : Arus Transien, Ketahanan Transformator, Jenis Beban. ABSTRACT. Keywords : Transient Current, Transformer withstand, load type.

BAB II MOTOR INDUKSI TIGA PHASA

MOTOR LISTRIK 1 & 3 FASA

BAB I PENDAHULUAN. panas yang dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar menjadi energi mekanik, dan

DESAIN GENERATOR TIPE AXIAL KECEPATAN RENDAH DENGAN MAGNET PERMANEN

Generator Magnet Permanen Sebagai Pembangkit Listrik Putaran Rendah

LEMBAR DISKUSI SISWA MATER : INDUKSI ELEKTROMAGNETIK IPA TERPADU KELAS 9 SEMESTER 2

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Dampak Perubahan Putaran Terhadap Unjuk Kerja Motor Induksi 3 Phasa Jenis Rotor Sangkar

NASKAH PUBLIKASI PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA LAT PULL DOWN (ALAT FITNES) SEBAGAI SUMBER ENERGI ALTERNATIF

LEMBAR KERJA SISWA (LKS) /TUGAS TERSTRUKTUR - - INDUKSI ELEKTROMAGNET - INDUKSI FARADAY DAN ARUS

BAB II DASAR TEORI. Motor asinkron atau motor induksi biasanya dikenal sebagai motor induksi

BAB II LANDASAN TEORI

BAB I PENDAHULUAN. Dengan ditemukannya Generator Sinkron atau Alternator, telah memberikan. digunakan yaitu listrik dalam rumah tangga dan industri.

Penurunan Rating Tegangan pada Belitan Motor Induksi 3 Fasa dengan Metode Rewinding untuk Aplikasi Kendaraan Listrik

RANCANG BANGUN SIMULASI SAFETY STARTING SYSTEM PADA MOBIL L300 ABSTRAK

SMA/MA IPA kelas 12 - FISIKA IPA BAB 7 GAYA GERAK LISTRIK INDUKSILatihan Soal 7.1

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

PENGGERAK MULA PENJELASAN MENGENAI GENERATOR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. relevan dengan perangkat yang akan dirancang bangun yaitu trainer Variable Speed

PENGARUH BANK KAPASITOR TERHADAP KELUARAN GENERATOR INDUKSI 1 FASA KECEPATAN RENDAH

Mesin Arus Bolak Balik

BAB III 3 METODE PENELITIAN. Peralatan yang digunakan selama penelitian sebagai berikut : 1. Generator Sinkron tiga fasa Tipe 72SA

Transkripsi:

DESAIN GENERATOR LINIER MAGNET PERMANEN JENIS NEODYMIUM PUBLIKASI ILMIAH Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Oleh: ADE SETIAWAN D 400 120 002 PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016

i

ii

iii

DESAIN GENERATOR LINIER MAGNET PERMANEN JENIS NEODYMIUM Abstrak Masalah yang kerap kali dikeluhkan oleh masyarakat Indonesia khususnya masyarakat di daerah pelosok adalah belum meratanya distribusi listrik dan semakin mahalnya biaya tarif dasar listrik. Hal ini disebabkan wilayah Indonesia yang terdiri dari pulau-pulau yang menyebabkan sulitnya pemerataan pasokan tenaga listrik. Masalah tersebut dapat diatasi dengan memanfaatkan potensi laut Indonesia yang memiliki gelombang laut yang besar dan arus yang kuat, cara ini paling efektif karena sebagian besar wilayah Indonesia adalah lautan. Hal ini mempunyai keuntungan tersendiri untuk memanfaatkanya untuk alternative memenuhi sumber energi listrik yaitu dengan memakai generator linier magnet permanen. Penelitian ini akan merancang generator magnet permanen jenis neodymium dengan generator linier. Generator ini menggunakan rotor dengan memakai magnet permanen jenis neodymium sebanyak 40 buah, stator yang didesain dengan menggunakan akrilik sebanyak 10 slot, dan jumlah belitan sebanyak 500 belitan dengan diameter 0,6mm dan dengan celah udara rotor dan stator sebesar 0,7cm. Keluaran generator linier ini menghasilkan tegangan minimum sebesar 75,3V pada kecepatan 250rpm dan tegangan maksimum 100,1V dengan kecepatan 350rpm. Tegangan tersebut merupakan tegangan yang telah dinaikkan besarnya dengan menggunakan trafo step up. Pada kecepatan 350rpm, generator mampu menghasilkan arus sebesar 0,32A dan tegangan 63,5V dengan beban LED 11W dan menghasilkan arus 0,26A dan tegangan dengan 98V beban LED 3W. Hasil pengujian menunjukkan saat generator linier pada kecepatan 350rpm, menghasilkan 100,1V tanpa beban dan mengalami drop tegangan menjadi 98V dengan beban 3W dan 63,5V dengan beban 11W. Kata Kunci: energi terbarukan, generator linier, magnet permanen Abstract Problems often complained by the people of Indonesia in the coastal area is unfulfilled demand for electricity and the increasingly high cost of electricity. This problem occurs because Indonesian territory consists of islands and causing difficulty equalization electricity supply. The problem can be solved by utilizing the potential of the sea in Indonesia which has a large sea wave, is the most effective way because most of Indonesia in the form of oceans. It has a distinct advantage to using it to meet an alternative source of electrical energy is by using a permanent magnet linear generator. This research will design the type of neodymium permanent magnet generator with a linear generator. This generator uses permanent magnet rotor using neodymium as many as 40 types of fruit, the stator is designed by using acrylic as much as 10 slots, and the number of turns of 500 windings with a diameter of 0,6mm and with an air gap rotor and stator of 0,7cm. This results in a linear generator output voltage with minimum of 75,3V at a speed of 250rpm and a maximum voltage 100,1V with a speed of 350rpm. The voltage is the voltage that has raised the amount by using the step-up transformer. At a speed of 350rpm, the generator is able to produce 0,32A and 63,5V with 11W LED load and generate 0,26A and 98V with 3W LED load. The test results showed a linear current generator at a speed of 350rpm, producing 100,1V without load and experiencing drop the voltage to 98V with 3W load and 63,5V with a 11W load. Keywords: linier generator, renewable energy, permanent magnet 1

1. PENDAHULUAN Era modern seperti saat ini hampir seluruh kehidupan manusia memerlukan sumber energi yang digunakan untuk memenuhi kelangsungan hidup. Salah satu sumber energi yang diperlukan manusia di zaman modern ini yaitu sumber energi listrik, karena apapun kehidupan manusia pada saat ini pasti berkaitan dengan alat-alat elektronika dengan sumber energi utamanya yang berasal dari listrik. Listrik merupakan kebutuhan mendasar untuk kegiatan manusia seperti pada industri, perkantoran, transportasi dan kegiatan sehari-hari manusia lain sangat bergantung dengan tenaga listrik. Saat ini sumber energi listrik banyak diperoleh dari sumber daya alam yang sifatnya tidak dapat terbaharui, seperti hasil tambang contohnya batu bara yang digunakan untuk pembangkit listrik bertenaga uap. Karena sifatnya yang tidak dapat terbaharui inilah yang menjadi permasalahan. Banyaknya sumber energi tersebut akan berpengaruh terhadap ketersediaan sumber daya listrik. Dalam kurun waktu tertentu sumber energi tersebut akan berkurang dan berpengaruh terhadap ketersediaan sumber daya listrik yang dapat berakibat tidak terpenuhinya kebutuhan sumber energi dalam kehidupan manusia. Dimasa depan masalah ini bisa kapan saja terjadi jika sejak dini masalah sumber energi tidak mulai diatasi secara bijak. Selain itu masalah lain yang dapat ditimbulkan oleh penggunaan sumber energi dari bahan tambang atau batu bara yaitu meningkatnya pencemaran udara bersih yang diakibatkan oleh gas-gas yang timbul dari pembakaran. Oleh karena itu dibutuhkan metode yang bijak dalam pengelolaan sumber energi dari alam yang dapat terbaharui yang dapat memenuhi ketersediaan sumber daya energi melalui banyak lagi penelitian yang lebih inovatif dalam mengelola sumber energi alternatif. Kekurangan energi sementara serta dengan demikian penting untuk membuat potensi konsumen menjadi energi terbarukan terhadap masyarakat. Karena energi terbarukan akan terus berkembang. (Stubberdgard, 2014) Potensi energi terbarukan lebih tinggi dengan mengurangi intersaf generator listrik konvensional. Energi terbaru pada saat ini lebih meningkatkan harga listrik grosir di negara di mana pemanfaatan kapasitas tenaga rendah. (Ritz, 2016) Oxford Dictionary mendefinisikan energi alternatif sebagai energi yang digunakan bertujuan untuk menghentikan penggunaan sumber daya alam atau pengrusakan lingkungan. Ada banyak sekali sumber daya primer alam yang terbaharukan dan bisa digunakan untuk menghasilkan energi salah satunya energi listrik. (Marsudi, 2005) Sumber energi listrik tersebut seperti sumber yang bersifat alamiah seperti cahaya, angin, dan air. Teknologi dengan memanfaatkan energi terbaharukan sangat menguntungkan dalam menunjang kebutuhan manusia, selain itu juga dapat menyelamatkan bumi karena sifatnya yang ramah lingkungan dan dapat mengurangi pemanasan global. 2

Di Indonesia penyedia kebutuhan listrik untuk masyarakat dipenuhi oleh perusahaan besar penyedia tenaga listrik yaitu PT. PLN yang merupakan perusahaan milik negara yang memberikan banyak kontribusi yang besar untuk masyarakat. Perkembangan tenaga listrik sekarang ini diprediksi dengan kapasitas pembangkit total mencapai 77,8GW pada tahun 2020 dengan kenaikan sebesar 9,5% pembangkit. Masalah kurangnya ketersediaan sumber listrik ternyata masih dirasakan oleh masyarakat Indonesia terutama di daerah-daerah pelosok. Kurang maksimalnya pemerataan fasilitas listrik di Indonesia ini dikarenakan banyak faktor, salah satunya adalah ada banyak pemukiman masyarakat yang terletak di daerah yang sulit dijangkau dan bisa dikatakan daerah yang terisolir sehingga menyebabkan sulitnya akses untuk mencapai pemukiman tersebut sehingga biaya instalasi listrik menjadi lebih mahal. Faktor lain yang harus diperhatikan yaitu banyaknya jumlah masyarakat Indonesia dari tahun ke tahun selalu mengalami kenaikan yang signifikan menyebabkan semakin naik pula kebutuhan sumber daya listrik. Oleh karena itu diperlukan pembangunan pembangkit tenaga listrik yang sifatnya ekonomis untuk memenuhi kebutuhan sumber tenaga listrik untuk masyarakat Indonesia. Banyak penemuan yang menggunakan berbagai metode untuk pembangkit energi listrik, salah satu yang efektif untuk keadaan geografis Indonesia adalah pemanfaatan gelombang laut yang besar dan arus yang kuat yang dimiliki oleh laut di Indonesia. Melihat potensi Indonesia yang sebagian besar wilayahnya adalah lautan, hal ini mempunyai keuntungan tersendiri untuk memanfaatkanya untuk alternative memenuhi sumber energi listrik yaitu dengan memakai generator linier magnet permanen. Dengan memanfaatkan gelombang air laut, diharapkan menjadi sumber pembangkit tenaga listrik yang ramah lingkungan dan tidak membutuhkan bahan bakar minyak bumi untuk menjalankan generator. Generator gerakan linier atau linier generator merupakan mesin listrik yang bisa menghasilkan tenaga listrik dengan mengonversikannya dari gerakan linier. Keunggulan generator linier adalah pemanfaatan gerakan yang dapat langsung menggunakan gerakan kinetik dari generator satu yang bergerak secara linier tanpa melalui energi mekaniknya.(wang, 2015) Generator linier kebanyakan menggunakan induksi magnetik.prinsip kerja generator linier pada dasarnya sama dengan generator pada umumnya, perbedaannya hanya pada gerakan yang menggerakkan translator. Dimana pada gerakan konvensional memakai gerakan rotasi sedangkan pada generator linier menggunakan gerakan linier. Motor listrik adalah sebuah alat yang digunakan untuk energi listrik menjadi energi mekanik atau energi gerak. Alat ini memiliki prinsip kerja bahwa arus yang mengalir melalui kumparan di medan magnet akan menimbulkan energi yang dipergunakan untuk menggerakkan kumparan. Pada 3

alat jenis induksi ini, arus yang terjadi bolak-balik diberikan pada stator, yang menyebabkan medan magnet sekaligus menghasilkan energi di dalam rotor yang mengelilinginya (Neidle,1991) Dalam menentukan besarnya frekuensi kerja generator linier dapat dihitung menggunakan rumus dasar yaitu : Rumus menghitung frekuensi generator dengan persamaan (1). f = N rxp 120 dengan: f Nr P : frekuensi (Hz) : Kecepatan rotor (rpm) : Jumlah kutub Tugas akhir ini akan merancang generator magnet permanen jenis neodymium dengan generator linier. Lalu dengan membandingkan rangkaian berbagai stator yang berbeda mulai dari jenis magnet permanen neodymium, ukuran diameter kawat penghantar 0,60mm, jumlah belitan 500, jumlah kumparan (slot) 10 slot, beban yang berupa lampu LED 3W, dengan celah udara antara stator dan rotor sebesar 0,7cm dan hasil akhir yang dihasilkan. Hasil percobaan kemudian akan dijadikan perbandingan antara jumlah belitan pada stator yang akan berpengaruh pada hasil percobaan generator linier atau keluarannya berdasarkan banyaknya belitan pada stator. 2. METODE Metodologi yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 2.1 Alat dan Bahan 2.1.1 Alat a. Multimeter b. Tachometer c. Clampmeter d. Motor ¼ PK, 1200rpm e. AVR 2.1.2 Bahan f. Mesin Bor g. Geraji Besi a. Magnet Neodymium ukuran 4cm x 1cm x 1cm sebanyak 40 buah b. Kawat Tembaga 0,6mm 2 c. Kabel d. Pipa Rucika ukuran 1,25inch dan 1,5inch (1) 4

e. Lem Besi f. Trafo 1A g. Lampu LED 3W 2 buah h. Lampu LED 5W 1 buah i. Acrylic 50mm 2.2 Tahapan Penelitian a. Mengidentifikasi Masalah dan Studi Literatur Tahap ini merupakan tahap awal dalam melakukan penelitian ini dimana penulis mengumpulkan berbagai bahan untuk dijadikan literature baik dari buku, karya ilmiah, jurnal ilmiah maupun internet. Berbagai literature ini dijadikan pedoman untuk melakukan penelitian dan sebelumnya dilakukan identifikasi masalah tentang rancangan generator linier dengan analisa bentuk magnet yang akan dipergunakan. b. Perancangan Alat Perancangan alat dilakukan setelah melakukan pemilahan literature yang cukup dari materi buku maupun dari dosen pembimbing. Rancangan generator berdasarkan pada perhitungan matematis yang diperoleh dari acuan dasar pembuatan generator. Rancangan alat ini dikerjakan dengan perhitungan yang akurat agar hasil yang diperoleh dari keluaran alat sesuai dengan hasil yang ditargetkan. c. Pembuatan Alat Pembuatan alat dilakukan setelah mengumpulkan bahan-bahan dan alat yang diperlukan dalam penyusunan alat sesuai desain. Pembuatan alat dilakakuan dengan ketelitian yang ekstra agar pembuatan alat bisa sesuai dengan desain dan keluarannya berhasil sesuai rencana. d. Pengujian Alat Pengujian alat bertujuan agar dapat mengetahui hasil alat yang telah dikerjakan. Pengujian alat dikerjakan dengan membandingkan hasil penelitian dengan target yang direncanakan, jika alat belum mencapai target yang telah direncanakan maka akan diperbaiki lagi sampai alat ini dapat mencapai hasil yang direncanakan. Pengujian dilakukan dengan menggunakan satu buah lampu LED 3W dan pengujian tanpa beban. e. Analisa Data Analisa data dilakukan setelah data yang didapat dari percobaan untuk dibandingkan dengan data yang didapatkan dari studi literature. Hasil analisa harus cocok dengan data yang diperoleh dari percobaan alat. Tahapan percobaan ini dapat diketahui pada flowchart penelitian. 5

2.3 Flowchart Penelitian Mulai Mengidentifikasi Masalah dan Studi Literatur Merancang Alat dan Merancang Prototype Generator Pembuatan Alat Perbaikan Apakah Generator Dapat Beroperasi Dengan Baik? Tidak Ya Perbaikan Apakah Data dan Keluaran Sesuai Dengan Target? Tidak Ya Analisa Data Penyusunan Laporan Selesai Gambar 1. Flowchart Penelitian 6

Desain stator dan rotor dari generator linier ini masih sama dengan desain yang digunakan pada penelitian sebelumnya namun terdapat perubahan pada sisi spesifikasi materialnya.stator yang sebelumnya didesain dengan menggunakan akrilik ukuran 50mm sebanyak 6 slot ditambahkan menjadi 10 slot agar dapat menghasilkan tegangan keluaran yang lebih besar. Kawat tembaga yang digunakan juga diperbesar diameternya menjadi 0,6mm dari yang sebelumnya 0,4mm. Pembuatan rotor menggunakan magnet tipe neodymium yang memiliki tingkat kuat magnetiknya yang paling besar dibandingkan tipe magnet lainnya sebanyak 40 buah, hal ini bertujuan agar dapat menghasilkan fluks magnetik yang besar dan berbanding lurus dengan nilai tegangan keluaran. Pengujian desain generator linier ini akan menggunakan lampu LED dengan daya masing-masing 3W dan 11W. Tampak samping Tampak depan Tampak atas Gambar 2. Desain Stator Tampak samping Tampak atas Gambar 3. Desain Rotor 7

3. HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 4. Generator linier Penelitian dan percobaan ini bertujuan untuk mengetahui keluaran tegangan generator linier magnet permanen neodymium. Proses pembuatan belitan stator dilakukan dengan melilit manual hingga jumlah 500 belitan. Arah belitan dibuat satu arah untuk semua slot belitan. Sambungan belitan antara satu slot dengan yang lain dicari manual untuk menemukan tegangan keluaran paling optimal dari generator. Desain generator linier dapat dilihat pada gambar 4. Motor induksi 1 fasa ¼ PK digunakan untuk pengujian generator. Motor induksi tersebut digunakan sebagai penggerak generator linier. Motor akan dihubungkan ke roda piston yang akan mengkonversi gerakan berputar motor menjadi gerakan maju mundur pada rotor generator linier sehingga magnet pada rotor dapat memotong medan magnet pada stator sehingga menimbulkan tegangan listrik pada belitan. Tegangan keluaran generator ini dinaikan menggunakan trafo step up untuk memperbesar nilai tegangan keluaran generator. Pengujian generator dilakukan dengan menggerakkan rotor dengan kecepatan mulai 250, 300 dan 350rpm. Pengujian dilakukan dengan mengukur tegangan generator tanpa beban untuk mendapatkan tegangan keluaran maksimal dan dengan beban lampu LED 3W dan 11W untuk mengetahui besar daya yang dihasilkan generator. 8

Tegangan (V) 3.1 Pengujian Tanpa Beban Pengujian generator tanpa beban ini dilakukan untuk mengetahui tegangan keluaran maksimal yang mampu dihasilkan generator. Tabel 1. Hasil pengujian generator tanpa beban Kecepatan (rpm) Tegangan (V) 250 75,3 300 86,7 350 100,1 Pengujian Tanpa Beban 120 100 86,7 100,1 80 75,3 60 40 20 0 250 300 350 Kecepatan (rpm) Gambar 5. Grafik pengujian generator tanpa beban Hasil pengujian generator tanpa beban yang ditunjukkan dari tabel dan grafik menunjukkan nilai tegangan keluaran generator yang mengalami kenaikan berbanding lurus dengan kecepatan rotor. Generator menghasilkan tegangan paling rendah sebesar 75,3V pada kecepatan 250rpm dan mengalami kenaikan seiring penambahan kecepatan motor. Tegangan keluaran generator mencapai nilai tegangan maksimum sebesar 100,1V saat kecepatan 350rpm. 9

3.2 Pengujian Generator Dengan Beban Pengujian generator berbeban dilakukan untuk mengetahui besar daya yang mampu dihasilkan generator. Pengujian generator dilakukan dengan memberikan beban pada keluaran generator sebesar 3W dan 11W ( lampu LED 3W 2 buah dan 5W 1 buah). Besar faktor daya lampu LED yang digunakan sebesar 1 (cos = 1). Tabel 2. Hasil pengujian generator dengan beban LED 3W Kecepatan (rpm) Tegangan (V) Arus (ma) Daya (W) Frekuensi (Hz) 250 56,7 210 11,907 32,6 300 59,8 260 15,548 35,1 350 63,5 320 20,32 38,8 Pengujian dengan beban 3W 350 320 25 300 260 20 20,32 250 200 150 210 15 10 11,907 15,548 250 300 350 100 50 56,7 59,8 63,5 5 0 Tegangan (V) Arus (ma) 0 Daya (W) Gambar 6. Grafik pengujian generator beban 3W 10

Tabel 3. Hasil pengujian generator dengan beban LED 11W Kecepatan (rpm) Tegangan (V) Arus (ma) Daya (W) Frekuensi (Hz) 250 75,5 180 13,59 31,2 300 86,4 220 19,008 33,4 350 98 260 25,48 35,9 Pengujian dengan beban 11W 300 250 220 260 30 25 25,48 200 180 20 19,008 150 15 13,59 250 300 100 75,5 86,4 98 10 350 50 5 0 Tegangan (V) Arus (ma) 0 Daya (W) Gambar 6. Grafik pengujian generator beban 11W Pada pengujian generator dengan beban, dihasilkan nilai tegangan yang menurun jika dibandingkan dengan pengujian tanpa beban. Besarnya beban mempengaruhi nilai tegangan generator. Pada kecepatan 250rpm, pada pembebanan 3W generator menghasilkan tegangan keluaran minimum sebesar 56,7V. Sedangkan pada pembebanan 11W, tegangan menjadi 75,5V. Ketika kecepatan rotor dinaikkan menjadi 350rpm, tegangan keluaran mengalami kenaikan. Pembebanan 3W menghasilkan tegangan maksimum 63,5V sedangkan pembebanan 11W menghasilkan 98V. Nilai arus yang dihasilkan generator juga dipengaruhi kecepatan rotor. Kecepatan 250rpm menghasilkan arus sebesar 210mA pada beban 3W dan 180mA pada beban 11W. Arus maksimal saat motor dinaikkan menjadi 350rpm sebesar 320mA pada beban 3W dan 260mA pada beban 11W. 11

Tegangan (V) Tabel 4. Perbandingan tegangan keluaran tanpa dan dengan beban Kecepatan (Rpm) Tanpa beban Beban 3W Beban 11W 250 75,3 56,7 75,5 300 86,7 59,8 86,4 350 100,1 63,5 98 120 100 Perbandingan Tegangan Keluaran 100,1 98 86,7 86,4 80 75,3 75,5 60 56,7 59,8 63,5 0 3W 40 11W 20 0 250 300 350 Kecepatan (rpm) Gambar 8.Grafik perbandingan tegangan keluaran Besarnya beban mempengaruhi nilai tegangan generator. Pada kecepatan 250rpm, pada pembebanan 3W generator menghasilkan tegangan minimum keluaran sebesar 56,7V. Sedangkan pada pembebanan 11W, tegangan menjadi 75,5V. Ketika kecepatan rotor dinaikkan menjadi 350rpm, tegangan maksimum keluaran mengalami kenaikan. Pembebanan 3W menghasilkan tegangan 63,5V sedangkan pembebanan 11W menghasilkan 98V. 12

4. PENUTUP Desain generator linier ini sebenarnya sama dengan desain generator pada umumnya. Gerakan rotor pada generator yang biasanya bergerak secara rotasi namun pada generator linier ini gerakan rotor dibuat maju mundur (linier). Banyak faktor yang digunakan sebagai acuan untuk mendapatkan variabel yang sesuai. Penggunaan jenis magnet, gap udara atau celah antara rotor dan stator,diameter lilitan, jenis belitan,dan kecepatan putar rotor. Kuat medan magnetik akan mempengaruhi nilai fluks magnetik yang ditimbulkan, sehingga penggunaan magnet jenis neodymium digunakan pada desain ini untuk mendapatkan tegangan yang diinginkan. Pengujian generator linier ini dilakukan dengan 3 percobaan yaitu pengujian tanpa beban, pengujian dengan beban lampu LED 3W, dan pengujian dengan beban lampu LED 11W. Pada pengujian tanpa beban dengan kecepatan 250rpm didapatkan nilai tegangan sebesar 75,3V, 300rpm sebesar 86,7V, 350rpm sebesar 100,1V, dengan kenaikan rata-rata sebesar 12,4V setiap kecepatan 50rpm. Pada pengujian dengan menggunakan lampu LED 3W didapatkan nilai tegangan saat kecepatan 250rpm sebesar 56,7V, 300rpm sebesar 59,8V, 350rpm sebesar 63,5V sehingga nilai efisiensi tegangannya masih tinggi yaitu sekitar 99%. Pengujian yang ketiga dengan menggunakan lampu LED 11W didapatkan nilai tegangan saat kecepatan 250rpm sebesar 75,5V, 300rpm sebesar 86,4V, 350rpm sebesar 98V sehingga nilai efisiensi tegangannya rata-rata sebesar 68%. Nilai tegangan keluaran generator tanpa beban ketika pengujian lebih besar jika dibandingkan dengan pengujian generator dengan beban. Drop tegangan ditimbulkan oleh arus yang mengalir melalui tahanan kawat. Drop tegangan pada penghantar semakin besar jika arus di dalam penghantar semakin besar. Maka, semakin besar beban yang diberikan pada generator, semakin besar nilai arusnya dan semakin besar pula nilai drop tegangan keluaran generator. Semakin besar beban yang terpasang maka nilai drop tegangannya akan besar sehingga nilai efisiensinya semakin kecil. Hal ini dipengaruhi oleh adanya rangkaian resistif-induktif pada beban lampu LED sehingga timbul rugi-rugi tembaga pada beban. Frekuensi yang dihasilkan generator linier ini berbanding lurus dengan kecepatan rotor,sehingga nilai frekuensi juga berpengaruh terhadap nilai tegangan keluaran. Penulis berharap pada penelitian selanjutnya generator linier ini dapat dikembangkan kembali sehingga tegangan yang dihasilkan dapat semakin besar. Desain generator dibuat lebih kuat agar kecepatan putar rotor lebih tinggi. Kecepatan putar rotor pada generator linier ini masih sebatasrpm rendah karena desain masih kurang kokoh. 13

PERSANTUNAN Selama penyusunan tugas akhir ini penulis mendapat dukungan, dan saran serta bantuan dari berbagai pihak, oleh karena itu dengan tulus ikhlas dan kerendahan hati penulis mengucapkan rasa terima kasih sebesar besarnya kepada: 1. Kepada Allah SWT telah diberikan kesempatan untuk mengerjakan Tugas Akhir ini 2. Kedua Orang tua serta keluarga yang telah mendoakan, memberi semangat dan motivasi sehingga terselesaikannya tugas akhir ini. 3. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muha mmadiyah Surakarta. 4. Bapak Umar, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Muha mmadiyah Surakarta. 5. Bapak Hasyim Asy ari S.T., M.T. selaku Pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 6. Bapak dan Ibu dosen atas kesedianya membimbing dan memberikan waktunya kepada penulis selama belajar di Teknik Elektro. 7. Teman- teman Teknik Elektro 2012 semoga tetap terjaga hubungan kekeluargaan ini dengan baik. 8. Program Penelitian RPPS yang melalui Prodi Teknik Elektro yang telah membantu terselesaikannya penelitian ini. 9. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis mengucapkan banyak terima kasih dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 14

DAFTAR PUSTAKA Marsudi,D.(2005).Pembangkit Energi Listrik.ERLANGGA.Jakarta Neidle., M. (1991). Optimal design of permanent magnet flux switching generator for wind applications via artificial neural network and multi-objective particle swarm optimization hybrid approach. Energy Conversion and Management, 110, 230-239. Ritz,R.A.,&Murthy,S.S.,(2016).Renewableenergygeneratorsandcontrol.Energy,60,237-289. Stubberdgard, H., & Lopez, B. (2014).Decision support for grid-connected renewable energi generators planning. Energy,155,577-590. Wang, Y. (2015). Performance evaluation and parametric optimum design of an updated thermionicthermoelectric generator hybrid system. Energy. 90. 1575-1583. 15