Desain dan Simulasi GMP Fluks Aksial Berbasis Dimensi Magnet Permanen Komersil

PUDJI IRASARI, PUJI WIDIYANTO, MUHAMMAD FATHUL HIKMAWAN

Sari


ABSTRAK

Makalah ini membahas desain dan simulasi generator magnet permanen fluks aksial 500 W, 220 V, 500 rpm, 1 fasa, stator tunggal tanpa inti besi lunak dan rotor ganda berbahan baja karbon. Tujuan studi adalah untuk mengetahui performa generator pada dua jenis pembebanan yaitu beban RL dan ZL. Metode perhitungan desain dilakukan secara analitik dan numerik menggunakan perangkat lunak FEMM 4.2 dengan berbasis pada dimensi magnet permanen komersil. Performa generator yang dianalisis meliputi tegangan terminal, daya keluaran dan efisiensi. Hasil simulasi menunjukkan bahwa ketika diberi beban RL, daya keluaran dan efisiensi generator lebih tinggi dibanding ketika diberi beban ZL. Grafik tegangan terminal dari kedua jenis pembebanan tersebut sebagian berimpit tetapi pada beban RL tingkat penurunannya lebih tajam disebabkan tegangan jatuhnya lebih besar. Dari semua hasil perhitungan dan simulasi, dapat disimpulkan bahwa generator menunjukkan performa yang baik pada kedua jenis pembebanan dengan efisiensi sekitar 80%.

Kata kunci: generator, magnet permanen, fluks aksial, stator tunggal, rotor ganda

 

ABSTRACT

This paper discusses the design and simulation of 500 W, 220 V, 500 rpm axial flux permanent magnet generators, with the construction of coreless, single stator, and double rotor made of carbon steel. This study aims to find out the performance of the generators in two types of loadings, namely RL and ZL loads. The design calculation method is done analytically and numerically using FEMM 4.2 software based on the dimensions of commercial permanent magnets. The generator performances analyzed include the terminal voltage, the output power, and the efficiency. From the simulation results, it is known that under load RL, the output power and efficiency are higher than under load ZL. The terminal voltage graphs of the two types of loadings partially coincide but at the RL load, the rate of the decline is sharper due to the greater voltage drop. From all the results, it can be concluded that the generator shows good performance on both types of loads with a quite high efficiency, which is around 80%.

Keywords: generator, permanent magnet, axial flux, single stator, double rotor


Kata Kunci


generator; magnet permanen; fluks aksial; stator tunggal; rotor ganda

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


Boldea, I. (2006). Synchronous Generator. USA: CRC Press.

Dalcali, A., & Akbaba, M. (2017). Optimum Pole Arc Offset in Permanent Magnet Synchronous Generators for Obtaining Lowest Voltage Harmonics. Scientia Iranica D, 24(6), 3223-3230.

Dewata, A., Bakar, A. S. A., & Dwicahyo, K. (2015). Pemanfaatan WRF-ARW untuk Simulasi Potensi Angin Sebagai Sumber Energi di Teluk Bone. Jurnal Material dan Energi Indonesia, 05(02), 17 – 23.

Dida, H. P., Suparman, S., & Widhiyanuriyawan, D. (2016). Pemetaan Potensi Energi Angin di Perairan Indonesia Berdasarkan Data Satelit QuikScat dan WindSat. Jurnal Rekayasa Mesin, 7(2), 95-101.

Gieras, J. F. (2010). Permanent Magnet Motor Technology: Design and Application (Third ed.). US: CRC Press.

Gieras, J. F., Wang, R.-J., & Kamper, M. J. (2008). Axial Flux Permanent Magnet Brushless Machines (2nd ed.). Berlin: Springer.

Irasari, P., Alam, H. S., & Kasim, M. (2013). Analytical Design Method of 3 KW, 200 rpm Permanent Magnet Generator for Renewable Energy Power Plant. Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan, 2(1), 55-66.

Kasim, M., Irasari, P., & Hikmawan, M. F. (2016). Design, Simulation and Analysis of 3 kW Low Speed Axial Flux Permanent Magnet Generator. AIP Conference, (pp. 050004-1 - 050004-11)

Kasim, M., Irasari, P., Hikmawan, M. F., Widiyanto, P., & Wirtayasa, K. (2016). Effect of Air Gap Variation on the Performance of Single Stator Single Rotor Axial Flux Permanent Magnet Generator. ICMSC, (pp. 060001-1 - 060001-9)

Nakhoda, Y. I., & Saleh, C. (2016). Rancang Bangun Generator Magnet Permanen untuk Pembangkit Tenaga Listrik Skala Kecil Menggunakan Kincir Angin Savonius Portabel. Jurnal SETRUM, 5(2), 71-76.

Robiansyah, M. R. (2017). Perancangan Kontroler untuk Turbin Angin Skala Kecil. Seminar Nasional Teknoka, (pp. E 6 - E 15).

Tumanski, S. (2011). Handbook of Magnetic Measurements (Series in Sensors) (1 ed.). Florida: CRC Press.

Wijaya, F. D., W, Y. S., & Nugroho, R. A. (2014). Perancangan Generator Magnet Permanen Fluks Aksial Putaran Rendah. Annual Engineering Seminar, (pp. B-21 - B-26).

Wirtayasa, K., Irasari, P., Kasim, M., Widiyanto, P., & Hikmawan, M. (2017). Design of An Axial–Flux Permanent-Magnet Generator(AFPMG) 1 kW, 220 Volt, 300 rpm,1 Phase for Pico Hydro Power Plants. International Conference on Sustainable Energy Engineering and Application, (pp. 172 - 179)




DOI: https://doi.org/10.26760/elkomika.v8i3.602

Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


_______________________________________________________________________________________________________________________

ISSN (print) : 2338-8323 | ISSN (electronic) : 2459-9638

Publisher:

Department of Electrical Engineering Institut Teknologi Nasional Bandung

Address: 20th Building  Institut Teknologi Nasional Bandung PHH. Mustofa Street No. 23 Bandung 40124

Contact: +627272215 (ext. 206)

Email: jte.itenas@itenas.ac.id________________________________________________________________________________________________________________________


Free counters!

Web Analytics Made Easy - StatCounter

Statistic Journal

Jurnal ini terlisensi oleh Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Creative Commons License