1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini yaitu: 1.
Membuat generator listrik tipe aksial dengan rotor dan stator tunggal 2.
Mengetahui pengaruh dimensi dan jumlah magnet permanen terhadap performa dari generator listrik, disini adalah arus listrik dan tegangan
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah: 1.
Mengembangkan teknologi dengan memanfaatkan energi terbarukan 2.
Pemanfaatan generator pada pembangkit listrik kincir angin kecepatan rendah
3. Membantu dalam penghematan energi konvensional
1.5 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini, pembahasan dibatasi pada batasan-batasan berikut ini: 1.
Rancangan generator magnet permanen pada penelitian ini adalah generator tipe aksial dengan rotor dan stator tunggal
2. Jenis magnet permanen yang digunakan pada penelitian adalah magnet
NdFeB dengan ukuran 3 cm x 6.5 cm, 4 cm x 5 cm, dan 5 cm x 12 cm 3.
Pengujian menggunakan Motor AC sebagai penggerak mula-mula 4.
Pada pengujian, kecepatan putar rotor generator adalah 200 rpm sampai 320 rpm dengan interval 10 rpm
5. Pada pengujian menggunakan beban, digunakan lampu AC 5W220V
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk mempermudah pembahasan dan pemahaman maka penulis membuat sistematika pembahasan sebagai berikut :
Bab I Pendahuluan
Berisi mengenai latar belakang penulisan, rumusan masalah, batasan masalah dalam penulisan, tujuan
penulisan, metodologi penulisan dan sistematika penulisan.
Universitas Sumatera Utara
Bab II Tinjauan Pustaka
Pada bab ini berisi teori pendukung tentang teori-teori yang menyangkut teori induksi magnet, generator, dan jenis-jenis
magnet permanen
Bab III Metodologi Penelitian
Pada bab ini dibahas mengenai perancangan desain generator dan pengujian generator
Bab IV Hasil dan Pembahasan
Pada bab ini membahas tentang hasil dan analisi pengujian generator magnet permanen
Bab V Kesimpulan dan Saran
Pada bab ini berisi tentang kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian
Universitas Sumatera Utara
iii
PEMBUATAN DAN UJI KELISTRIKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pembuatan dan uji kelistrikan generator magnet permanen fluks aksial AC 1 fasa menggunakan magnet NdFeB. Generator
dirancang bertipe stator dan rotor tunggal. Pengujian dilakuan dengan cara membandingan tiga jenis rotor dengan dimensi dan jumlah magnet yang berbeda.
Pengujian dilakukan dalam dua tahap yaitu pengujian tanpa beban dan penggujian berbeban lampu AC 5W220V pada kecepatan 200 rpm
– 320 rpm dengan interval 10 rpm. Hasil pengujian tegangan keluaran tertinggi pada kecepatan 320 rpm
adalah 142.6 Volt tanpa beban dengan frekuensi 32.08 Hz dan 124.0 Volt menggunakan beban dengan frekuensi 32.04 Hz.
Kata kunci : generator MPFA, jarak celah , distribusi fluks magnet, dan keluaran generator
Universitas Sumatera Utara
iv
MANUFACTUR AND ELECTRICAL TEST OF AXIAL FLUXS PERMANENT MAGNETIC GENERATOR
ABSTRACT
Had made reseach manufactur and electrical test of axial fluxs permanent magnetic generator 1 phase using NdFeB Neodymiun-Iron-Boron magnetic.
Types of generator designed is single stator and single rotor. The testing do with method compared to three type of rotor with dimensions and sum of rotor which
different. The testing do in two phase that is testing no load and testing load lamp AC 5W220V at rotation 200 rpm
– 320 rpm with interval 10 rpm. The result maximum output voltage at rotation 320 rpm is 142,6 Volt without load with
output frequency 32,08 Hz and 124.0 Volt using load lamp AC 5W220V with output frequency 32.04 Hz.
Key word : generator of AFPM, air gap, the distribustion of magnetic flux, and output of generator
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN DAN UJI KELISTRIKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL
SKRIPSI
KARYAMAN HARTO ZEBUA 120801038
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
PEMBUATAN DAN UJI KELISTRIKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
KARYAMAN HARTO ZEBUA 120801038
DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2016
Universitas Sumatera Utara
i
PERSETUJUAN
Judul : Pembuatan dan Uji Kelistrikan Generator
Magnet Permanen Fluks Aksial Kategori
: Skripsi Nama
: Karyaman Harto Zebua Nomor Induk Mahasiswa
: 120801038 Program studi
: Sarjana S1 Fisika Departemen
: Fisika Fakultas
: Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Mei 2016
Disetujui Oleh : Pembimbing 1 :
Pembimbing 2:
Dr. Marhaposan Situmorang Dr. Ing. Priyo Sardjono, M.Sc.
NIP : 195510301980031003 NIP : 195312301979031003
Departemen Fisika FMIPA USU Ketua,
Dr. Marhaposan Situmorang NIP : 195510301980031003
Universitas Sumatera Utara
ii
PERNYATAAN
PEMBUATAN DAN UJI KELISTRIKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing
– masing disebutkan sumbernya.
Medan, Mei 2016
KARYAMAN HARTO ZEBUA 120801038
Universitas Sumatera Utara
iii
PEMBUATAN DAN UJI KELISTRIKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian pembuatan dan uji kelistrikan generator magnet permanen fluks aksial AC 1 fasa menggunakan magnet NdFeB. Generator
dirancang bertipe stator dan rotor tunggal. Pengujian dilakuan dengan cara membandingan tiga jenis rotor dengan dimensi dan jumlah magnet yang berbeda.
Pengujian dilakukan dalam dua tahap yaitu pengujian tanpa beban dan penggujian berbeban lampu AC 5W220V pada kecepatan 200 rpm
– 320 rpm dengan interval 10 rpm. Hasil pengujian tegangan keluaran tertinggi pada kecepatan 320 rpm
adalah 142.6 Volt tanpa beban dengan frekuensi 32.08 Hz dan 124.0 Volt menggunakan beban dengan frekuensi 32.04 Hz.
Kata kunci : generator MPFA, jarak celah , distribusi fluks magnet, dan keluaran generator
Universitas Sumatera Utara
iv
MANUFACTUR AND ELECTRICAL TEST OF AXIAL FLUXS PERMANENT MAGNETIC GENERATOR
ABSTRACT
Had made reseach manufactur and electrical test of axial fluxs permanent magnetic generator 1 phase using NdFeB Neodymiun-Iron-Boron magnetic.
Types of generator designed is single stator and single rotor. The testing do with method compared to three type of rotor with dimensions and sum of rotor which
different. The testing do in two phase that is testing no load and testing load lamp AC 5W220V at rotation 200 rpm
– 320 rpm with interval 10 rpm. The result maximum output voltage at rotation 320 rpm is 142,6 Volt without load with
output frequency 32,08 Hz and 124.0 Volt using load lamp AC 5W220V with output frequency 32.04 Hz.
Key word : generator of AFPM, air gap, the distribustion of magnetic flux, and output of generator
Universitas Sumatera Utara
v
PENGHARGAAN
Puji dan syukur saya panjatkan kepada Yesus Kristus atas berkat dan kasih setianya yang selalu menyertai dan memberi kemudahan sehingga saya dapat
menyelesaikan skripsi ini. Tugas akhir ini merupakan salah satu proses untuk memperoleh gelar
sarjana pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara Medan. Untuk memenuhi persyaratan tersebut diatas saya
mengerjakan tugas akhir dengan judul :
“PEMBUATAN DAN UJI KELISTRIKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN FLUKS AKSIAL
”,
yang dilaksanakan di laboratorium Magnet P2F LIPI Serpong Tangerang Selatan sesuai dengan waktu yang ditetapkan.
Penulis menyadari bahwa selama proses sampai terselesaikannya penyusunan skripsi ini banyak sekali bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak.
Dengan segala kerendahan hati, penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS. sebagai Dekan, dan Pembantu Dekan
FMIPA USU. 2.
Bapak Dr. Marhaposan Situmorang selaku Ketua Departemen Fisika, dan Drs.Syahrul Humaidi, M.Sc selaku Sekretaris Departemen Fisika FMIPA USU,
Kak Tini, Bang Jo dan Kak Yuspa selaku staf Departemen Fisika, seluruh dosen, staf dan pegawai Departemen Fisika FMIPA USU yang telah membantu
dan membimbing dalam menimba ilmu dan menyelesaikan skripsi ini. 3.
Bapak Dr. Marhaphosan Situmorang, Bapak Dr. Ing. Priyo Sardjono M.Sc. dan Bapak Ir. Muljadi, M.Si. selaku Dosen pembimbing penulis yang telah
meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan dalam melaksanakan penelitian hingga penyelesaian penulisan skripsi ini, serta kepada Ibu Dr.
Nenen Rusneni, M.T, Bapak Prof. Dr. Masno Ginting M.Sc dan Bapak Prof. Drs. Pardamean Sebayang M.Sc, yang telah banyak memberikan banyak
masukan dan saran.
Universitas Sumatera Utara
vi 4.
Bapak Ahmad yang telah membantu saya membuat kerangka desain generator hingga selesai dan kepada Bang Anggi yang selalu memberi masukan dan
saran serta dorongan motivasi selama saya berada di ruangan Workshop. 5.
Keluarga Besar P2F LIPI: Bapak Dr.Bambang Widyatmoko, M.Eng, selaku kepala Laboratorium Pusat Penelitian Fisika P2F-LIPI Serpong. Ibu Ani,
Bapak Lukman Faris, Bapak satpam dan seluruh staff LIPI yang telah membantu selama melakukan penelitian di P2F LIPI.
6. Yang terkhusus kepada saudara – saudara saya yang ada di kampung maupun
yang lagi kuliah, yang selalu mendoakan saya dan yang selalu memberikan dukungan dana, sehingga saya bisa menyelesaikan Skripsi saya.
7. Terkhususnya buat teman saya Tania, Melpa, dan Elisabet yang selalu
membantu kami memasak makan dan teman yang selalu ada waktu di ajak bercanda selama melakukan penelitian di Fisika LIPI.
8. Kepada teman – teman seperjuangan di ruangan magnetizer Mareanus, Taufik,
Firman, Indah, Hanifah, dan Devi yang selalu memberikan saya dorongan motivasi.
9. Kepada teman – teman saya Fisika 2012 yang selalu memberikan dukungan
dan memdoakan saya sehingga saya bisa menyelesaikan skripsi ini tepat waktu.
Penulis menyadari bahwa penulisan ini masih jauh dari kesempurnaan. Maka dari itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun
untuk memyempurnakan skripsi ini. Semoga dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca.
Medan, Mei 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
vii
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan
i Pernyataan
ii Penghargaan
iii Abstrak
iv Abstract
v Daftar Isi
vii Daftar Tabel
x Daftar Gambar
xi Daftar Lampiran
xv
BAB 1 PENDAHULUAN
Kategori