15
searah medan magnet dari luar. Makin kuat medan magnet dari luar makin banyak pula domain yang menyearahkan diri. Akibatnya kuat medan magnet dari bahan
makin besar. Arah medan magnet yang diberikan dari utara ke selatan
mengakibatkan pengkutuban pada bahan magnetik dengan arah berkebalikan.
Besarnya medan magnet sangat dipengaruhi oleh arus yang mengalir, jumlah lilitan kawat tembaga dan inti magnet yang bersifat soft magnet. Arus
yang digunakan diperoleh dari sebuah sumber arus. Dengan memberikan medan secara bertahap sebanyak tiga kali akan diperoleh medan magnet sesuai kurva
histeris magnet permanen. Dalam praktiknya bahan magnetik dapat dibedakan menjadi dua yaitu soft magnet dan hard magnet. Perbedaan antara kedua bahan
diilustrasikan pada Gambar 2.8 di bawah ini.
Gambar 2.8. Kurva histeresis bahan soft magnet dan hard magnet.
Karakterisasi dari bahan soft magnet yaitu mempunyai loop histeresis yang sempit. Histeresis yang sempit menyebabkan luasannya kecil yang mengakibatkan
energi hilang akibat panas relatif kecil. Sesuai dengan persamaan:
∫
= B
H E
d C
d
. … 15
16
Bahan soft magnet merupakan bahan yang mudah dimagnetisasi dan didemagnetisasi. Umumnya bahan ini mempunyai koersivitas intrinsik kurang
dari 1000 Am
-1
. Aplikasi dari bahan soft magnet pada elektromagnet, power supply
pada induktor dan transformator. Beberapa sifat bahan soft magnet dengan berbagai bahan penyusunnya ditampilkan pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Sifat bahan soft magnet dengan berbagai bahan penyusunnya Sumber : R.G. Carter, 1992
Bahan B
S
T
ρ m
− Ω
μ
max
μ
A. Steels
Lamination low C
2,1-2,2 0,4 -
Non-Oriented 2 Si
2,0-2,1 0,35 -
Convent Graint Oriented CGO M-4
2,0 0,48 5000
High Graint Oriented HGO
2,0 0,45 -
B. Fe-Ni, Co alloy
40 - 50 Ni 1,6 0,48
150 000
77 – 80 Ni square permalloy
1,1 0,55 150 000
79 Ni – 4 Mo 4 – 79 Mo permalloy,
supermalloy 0,8 0,58
10
6
49 Co – 2 V permendur,
supermendur 2,3 0,35 50
000
C. Ferrites
MnZn 0,5
2 x 10
6
6000 NiZn
0,35 10
10
4000
17
BAB III METODE PENELITIAN
Penelitian diawali dengan melakukan perancangan desain induktor elektromagnet medan tinggi. Perancangan dilakukan dengan memperhatikan
faktor geometri dan jenis bahan yang digunakan sehingga proses pembuatan lebih lancar. Selain itu, diharapkan nantinya alat yang telah dibuat dapat bekerja secara
maksimal. Induktor yang telah dibuat kemudian dikarakterisasi untuk mengetahui
besarnya medan magnet yang dihasilkan. Proses karakterisasi dilakukan dengan MBL Microcomputer Based Laboratory produksi Pasco. Sensor yang digunakan
berupa magnetic field sensor.
A. Desain Alat
Desain alat dilakukan guna mempermudah dalam pembuatan alat. Tahap awal dalam pendesaianan alat ini adalah dengan membuat induktor elektromagnet
berinti besi lunak. Induktor ini memerlukan arus DC yang besar untuk menimbulkan medan magnet tinggi. Arus DC berasal dari regulator tegangan yang
bersumber dari jaringan PLN 220 V. Induktor elektromagnet didesain dengan menggunakan inti besi soft
magnet yang dapat naik-turun tanpa intinya ikut berputar. Hal ini dirancang
dengan menggunakan laker yang ditanam dalam inti besi dan dilas dengan drat. Pemilihan aluminium sebagai tempat lilitan tembaga karena aluminium
18
a
d
f b
c
e
g
h merupakan salah satu bahan paramagnetik sehingga tidak menjadi magnet
permanen ketika lilitan diberi arus. Skema beberapa bagian induktor elektromagnet yang didesain dalam
penelitian seperti ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1. Desain induktor elektromagnet beserta bagian-bagiannya
Keterangan: a.
Pemutar yang berfungsi untuk menaik-turunkan inti besi lunak b.Drat 25 mm
c. Mur 25 mm
d.Lempeng besi penahan beban inti besi elektromagnet e.
Lempeng besi atas penahan beban induktor elektromagnet bagian atas dengan ukuran 20 x 50 cm
2
f. Drat 20 mm sebagai penyangga
