PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI TERBARUKAN DENGAN MEMANFAATKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN Pembangkit Listrik Energi Terbarukan Dengan Memanfaatkan Generator Magnet Permanen Pada Sepeda Statis.
PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI TERBARUKAN DENGAN
MEMANFAATKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN
PADA SEPEDA STATIS
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat-syarat Untuk
Mencapai Gelar Sarjana Teknik Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Diajukan oleh :
MUHAMMAD WASI AL HAKIM
D 400 1000 06
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
i
ii
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan hidayah dan
inayahNYA, sehingga sampai detik ini masih diberi kesempatan untuk menjalankan
perintahNYA dan menjauhi laranganNYA. Sholawat serta salam bagi Nabi
Muhammad SAW beserta, keluarga, sahabat dan pengikutnya yang selalu ditunggu
dan dinanti syafa’atnya dihari akhir nanti, amin.. yaa robbal allamin.
Alhamdulillah hanya padaMU ya Allah, dengan hidayahMU penulis dapat
menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun dan
diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik di
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Adapun judul yang
penulis ajukan adalah : “ PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI TERBARUKAN
DENGAN MEMANFAATKAN MAGNET PERMANEN PADA SEPEDA
SATATIS ”
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapatkan dukungan dan
saran dari berbagai pihak, memotivasi penulis agar mendapatkan hasil yang lebih
baik. Penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sumarjono, MT, P.h.D selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiayah Surakarta.
2. Bapak Umar, ST, MT selaku Ketua Program Studi Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
iv
3. Bapak Hasyim Asy’ari, ST, MT selaku Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan, dukungan, dan pengarahan kepada penulis
sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Bapak Aris Budiman, ST, MT selaku selaku Pembimbing II yang telah
memberikan bimbingan, dukungan, dan pengarahan kepada penulis
sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini..
5. Bapak umar, ST, MT. dan Bapak Agus Supardi, ST, MT selaku penguji
Tugas Akhir.
6. Bapak Agus Supardi, ST, MT selaku Pembimbing Akademik yang telah
banyak membimbing selama menempuh studi di Teknik Elektro UMS.
7. Segenap dosen dan karyawan Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
8. Ayahanda dan Ibunda tercinta “terima kasih atas do’a, kasih sayang,
dukungan, dan materi yang senantiasa tercurah untuk Ananda” yang selalu
memberikan “segalanya “ untuk kehidupan dan keberhasilan Ananda.
9. Kakakku dan adikku tersayang Anissa Rosyanda dan Ima Abdul Aziz,
Medina Puspita Inaray, Ajeng Aprilia Murtirani, Ana, Ria ” terima kasih
atas dukungan, nasehat dan kebersamaanya”
10. Keluarga Besar di Salatiga dan Purwodadi terima kasih semuanya..
11. Teman-teman Teknik Elektro 2010 : Sistem Tenaga Listrik (Amri Amfar
teman satu kontrakan, Jumanto, Agus triyono, Edi riyanto, Agung
aristiyanto, Fajar widi, Hilda jembling, Risma sion, Dono eker, Tri widodo
alias ndolor, Hangga karuna, Ari arek, Sumartanto Musmunk, Ardiya alias
v
bejo, Tifando, Muzamil, Ridho, Teguh, Joko susanto, Arif budi, Ralif,
Nofix profesor). Serta teman-temanku yang tidak dapat disebut satu persatu
(semoga suatu hari nanti kita dapat bertemu lagi).
12. Seluruh rekan-rekan Asisten Laboratorium Teknik Elektro UMS atas
kerjasama dan dukungan selama ini.
13. Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro (KMTE) UMS.
14. Sahabat-sahabatku di Salatiga.
15. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Dengan segala kerendahan hati penulis berharap semoga karya ini dapat
memberikan manfaat kepada semua pihak dan bagi penulis sendiri pada khususnya,
penulis mengharapkan kritik dan saran yang bermanfaat dan bersifat membangun
dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata.
Surakarta, ... Juli 2014
Penulis
vi
MOTTO
Jangan lihat masa lampau dengan penyesalan, jangan pula lihat masa depan
dengan ketakutan, tapi lihatlah sekitar kita dengan penuh kesadaran.
( James Thurber )
Orang-orang yang sukses telah belajar membuat diri mereka melakukan hal
yang harus dikerjakan, entah mereka menyukainya atau tidak.
( Aldus Huxley )
Hai orang-orang yang beriman, jadikanlah sabar dan shalatmu sebagai
penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar.
( Al-Baqarah : 153 )
Jadi diri sendiri, cari jati diri, dan dapatkan hidup yang mandiri.
(Rina Rista )
Optimis, karena hidup terus mengalir dan kehidupan terus berputar.
( Cristalia Dwita Wijayanti )
Barang siapa keluar untuk mencari ilmu maka dia berada di jalan Allah.
( HR. Turmudzi )
vii
Allah Azza wa Jalla yang senantiasa yang selalu melimpahkan nikmat dan
hidayahnya kepadaku, bersama Sang Uswatun Khasanah, Rasulallah SAW.
Pemilik Cinta Yang Sejati
Ayah
I nda
y
tak henti-hentinya
semangat
y
p anak-anaknya
Serpihan Mutiara Sedarah
- Anissa Rosyanda
- Ima Abdul Aziz
Keluarga Besar
Di Salatiga, Purwodadi, dan Semarang
Kotaku Yang Sangat Kucintai
Salatiga
Mutiata Yang Selalu Mewarnai Hariku
- Almamaterku (Universitas Muhammadiyah Surakarta)
- Segenap Dosen dan Karyawan Jurusan Teknik Elektro UMS
- Lembaga Pendidikan PRIMAGAMA Surakarta
- SMK Negeri 2 Purwodadi
Sahabat-Sahabat Seperjuanganku
Sahabat-Sahabatku Di Kota Salatiga, Purwodadi dan Kota Solo
Sahabat-Sahabat Teknik Elektro 2010 Khususnya di Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro (KMTE)
Seluruh Teman-Temanku
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv
MOTTO ................................................................................................................ vii
PERSEMBAHAN ................................................................................................. viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiii
DAFTAR KONTRIBUSI ..................................................................................... xiv
ABSTRAKSI ........................................................................................................ xvi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ...............................................................................
1
1.2. Perumusan Masalah .......................................................................
4
1.3. Tujuan Penelitian ...........................................................................
4
1.4. Batasan Lingkup Masalah ..............................................................
4
1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................
5
1.6. Sistematika Penulisan ....................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Telaah Penelitian ...........................................................................
7
2.2. Landasan Teori ..............................................................................
8
ix
2.2.1. Medan Magnet ..........................................................................
8
2.2.1.1. Jenis - Jenis Magnet ............................................................
9
2.2.1.2. Sifat – Sifat Magnet ............................................................. 10
2.2.1.3. Flux Magnet ........................................................................ 13
2.2.2. Generator Listrik ........................................................................ 13
2.2.2.1. Macam – Macam Generator ................................................ 14
2.2.3. Generator magnet Permanen ...................................................... 17
2.2.4 Prinsip medan magnet permanen .................................................. 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat ........................................................................ 20
3.2. Bahan dan Peralatan ..................................................................... 21
3.2.1. Bahan dan Peralatan Utama ...................................................... 21
3.2.1.1. Bahan ................................................................................. 21
3.2.1.2. Peralatan Utama ................................................................. 21
3.2.2. Peralatan Pendukung ................................................................. 22
3.3. Metode Yang Digunakan ............................................................... 22
3.3.1. Studi Literatur ........................................................................... 23
3.3.2. Observasi ................................................................................... 23
3.3.3. Pengujian sistem ....................................................................... 23
3.3.4. Analisa Data .............................................................................. 23
3.3.5. Pengambilan Kesimpulan ......................................................... 23
3.4. Flowchart Penelitian ..................................................................... 24
x
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian ............................................................................. 25
4.1.1. Percobaan pertama tampa beban ................................................ 25
4.1.2. Percobaan kedua di hubungkan ke inverter ............................... 26
4.1.3. Percobaan ketiga menggunakan beban kipas DC 12 volt ......... 26
4.1.4 Percobaan keempat menggunakan beban lampu 15 volt ……...
27
4.1.5 Percobaan Kelima menggunakan beban lampu 12 volt 5 watt..
28
4.1.6 Percobaan Keenam menggunakan beban lampu 12 volt 10 watt. 28
4.2. Analisa Data percobaan ................................................................ 29
4.2.1. Analisa percobaan pertama tanpa beban ................................... 29
4.2.2. Analisa percobaan kedua generator terhubung langsung dengan
inverter ................................................................................................ 30
4.2.3. Analisa percobaan ketiga dengan beban kipas DC 12 volt ....... 32
4.2.4. Analisa percobaan keempat dengan beban lampu 15 volt….
33
4.2.5. Analisa percobaan kelima dengan beban lampu 12 volt 5 watt 34
4.2.6. Analisa percobaan keenam dengan beban lampu 12 volt 10 watt
……………………………………………………………………… 36
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan..................................................................................... 38
5.2. Saran .............................................................................................. 38
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 40
LAMPIRAN .......................................................................................................... 41
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Arah medan magnet ............................................................................ 8
Gambar 2.2. Kutub medan magnet ......................................................................... 8
Gambar 2.3. Medan Magnet . ................................................................................... 9
Gambar 2.4. Gaya listrik ......................................................................................... 9
Gambar 3.1. Flowchat penelitian ............................................................................ 11
Gambar 4.1. Grafik menunjukkan hubungan antara kecepatan putar RPM dan
output tegangan sebelum diberi beban .................................................................... 12
Gambar 4.2. Grafik menunjukkan kecepatan putar RPM generator yang tersambung
langsung ke inverter ............................................................................................. 12
Gambar 4.3. Grafik hubungan kecepatan putar RPM dengan output tegangan dan
arus setelah di bebani kipas 12 volt DC ................................................................ 13
Gambar 4.4. Grafik pengaruh kecepatan RPM terhadap tegangan dan arus ketika
dibebani lampu 15 volt…………………………………………………………… 13
Gambar 4.5. Grafik pengaruh kecepatan RPM terhadap tegangan dan arus ketika
dibebani lampu 12 volt 5 watt .............................................................................
16
Gambar 4.6. Grafik Pengaruh kecepatan RPM terhadap tegangan dan arus ketika
dibebani lampu 12 volt 10 watt………………………………………….………. 23
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 . Jadwal Pelaksanaan Penelitian.........................................................
30
Tabel 4.1 Pengujian tanpa beban ……………………………………............... 36
Tabel 4.2 Generator terhubung langsung ke inverter………………………….. 37
Tabel 4.3 Percobaan dengan beban kipas DC 12 V ……………………........... 38
Tabel 4.4 Percobaan dengan beban lampu 15 Volt……………………………. 39
Tabel 4.5 Percobaan dengan beban lampu 12 Volt 5 watt…………………….. 40
Tabel 4.6 Percobaan dengan beban lampu 12 Volt 10 watt…………………… 41
xiii
DAFTAR KONTRIBUSI
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir ini tidak terdapat
karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu
Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat
karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain
kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam
daftar pustaka.
Setelah mendapatkan inspirasi dan topik yang akan dituang ke dalam
Tugas Akhir, penulis berkonsultasi dengan Bapak Hasyim Asy’ari S.T,
M.T,. Beliau menawarkan untuk membuat sepeda electric yang terintegrasi
dengan generator magnet permanen. Generator sebagai pembangkit listrik
yang disuplai untuk mengisi akumulator dan motor akan menggerakan
putaran dari sumber akumulator tersebut. Penelitian ini terbagai menjadi
dua, penulis membahas fungsi alatnya sebagai motor dan fungsi sebagai
generator dibahas dengan teman saya bernama Arief Rahman Hakim.
Setelah berkonsultasi dengan Bapak Hasyim Asyi’ari, S.T, M.T mengenai
judul Tugas Akhir dan beliau bersedia untuk membimbing penulis dalam
menyusun laporan Tugas Akhir ini. Beliau juga menyarankan untuk dosen
pembimbing II Tugas Akhir ini adalah Bapak Aris Budiman, ST, M.T.
Setelah seminar Proposal Tugas Akhir ada beberapa saran dan masukkan
dari dosen penguji demi perbaikkan Tugas Akhir ini.
Penelitian ini dilakukan disebuah bengkel teknik, penulis mencari
alat dan bahan yang sesuai dengan rancangan. Setelah alat dan bahan
xiv
xv
ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk pemanfaatan sepeda statis sebagai sarana
olahraga sekaligus menjadi pembangkit listrik. Generator yang digunakan adalah
jenis megnet permanen.
Desain pada sepeda statis ini, pada bagian rotornya menggunakan magnet
permanen sebanyak 8 buah dengan ukuran 2 cm x 7 cm x 1 cm. Menggunakan
kawat email berukuran 0,8 mm dengan jumlah lilitan 180. Selain itu juga
menggunakan dudukan spull sebanyak 2 buah dengan ukuran 2 cm x 3 cm x 1
cm.Sepeda statis ini sudah terintegrasi dengan generator magnet permanen.Cara
kerja dari sepeda statis ini yaitu dimana saat sepeda dikayuh maka generator yang
terintegrasi dengan sepeda statis akan berputar dengan mememanfaatkan gaya
tarik magnet. Kecepatan putar rotor ditentukan oleh kecepatan kayuhan sepeda.
Pengujian dilakukan pada saat tanpa beban dan dibebani lampu.
Hasil penelitian menunjukkan pada kecepatan minimal adalah 1500 RPM
dan kecepatan maksimal 3800 RPM. Ketika dibebani dengan lampu dan kipas
putaran rotor adalah 1500 generator menghasilkan tegangan 17.2 volt sedangkan
arusnya 0.93 A mampu memikul beban sebesar 15 watt pada kecepatan 20
Km/jam, dan untuk kecepatam maksimalnya yaitu pada putaran 3800 generator
dapat menghasilkan tegangan sebesar 25.2 volt sedangkan arusnya 1.2 A mampu
memikul beban sebesar 31 watt pada kecepatan 50 Km/jam
Kata kunci : Magnet Permanen, Pembangkit Listrik, Sepeda Statis
xvi
MEMANFAATKAN GENERATOR MAGNET PERMANEN
PADA SEPEDA STATIS
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Memenuhi Syarat-syarat Untuk
Mencapai Gelar Sarjana Teknik Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Diajukan oleh :
MUHAMMAD WASI AL HAKIM
D 400 1000 06
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
i
ii
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan hidayah dan
inayahNYA, sehingga sampai detik ini masih diberi kesempatan untuk menjalankan
perintahNYA dan menjauhi laranganNYA. Sholawat serta salam bagi Nabi
Muhammad SAW beserta, keluarga, sahabat dan pengikutnya yang selalu ditunggu
dan dinanti syafa’atnya dihari akhir nanti, amin.. yaa robbal allamin.
Alhamdulillah hanya padaMU ya Allah, dengan hidayahMU penulis dapat
menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun dan
diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik di
Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Adapun judul yang
penulis ajukan adalah : “ PEMBANGKIT LISTRIK ENERGI TERBARUKAN
DENGAN MEMANFAATKAN MAGNET PERMANEN PADA SEPEDA
SATATIS ”
Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis mendapatkan dukungan dan
saran dari berbagai pihak, memotivasi penulis agar mendapatkan hasil yang lebih
baik. Penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar- besarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sumarjono, MT, P.h.D selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiayah Surakarta.
2. Bapak Umar, ST, MT selaku Ketua Program Studi Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
iv
3. Bapak Hasyim Asy’ari, ST, MT selaku Pembimbing I yang telah
memberikan bimbingan, dukungan, dan pengarahan kepada penulis
sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Bapak Aris Budiman, ST, MT selaku selaku Pembimbing II yang telah
memberikan bimbingan, dukungan, dan pengarahan kepada penulis
sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir ini..
5. Bapak umar, ST, MT. dan Bapak Agus Supardi, ST, MT selaku penguji
Tugas Akhir.
6. Bapak Agus Supardi, ST, MT selaku Pembimbing Akademik yang telah
banyak membimbing selama menempuh studi di Teknik Elektro UMS.
7. Segenap dosen dan karyawan Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
8. Ayahanda dan Ibunda tercinta “terima kasih atas do’a, kasih sayang,
dukungan, dan materi yang senantiasa tercurah untuk Ananda” yang selalu
memberikan “segalanya “ untuk kehidupan dan keberhasilan Ananda.
9. Kakakku dan adikku tersayang Anissa Rosyanda dan Ima Abdul Aziz,
Medina Puspita Inaray, Ajeng Aprilia Murtirani, Ana, Ria ” terima kasih
atas dukungan, nasehat dan kebersamaanya”
10. Keluarga Besar di Salatiga dan Purwodadi terima kasih semuanya..
11. Teman-teman Teknik Elektro 2010 : Sistem Tenaga Listrik (Amri Amfar
teman satu kontrakan, Jumanto, Agus triyono, Edi riyanto, Agung
aristiyanto, Fajar widi, Hilda jembling, Risma sion, Dono eker, Tri widodo
alias ndolor, Hangga karuna, Ari arek, Sumartanto Musmunk, Ardiya alias
v
bejo, Tifando, Muzamil, Ridho, Teguh, Joko susanto, Arif budi, Ralif,
Nofix profesor). Serta teman-temanku yang tidak dapat disebut satu persatu
(semoga suatu hari nanti kita dapat bertemu lagi).
12. Seluruh rekan-rekan Asisten Laboratorium Teknik Elektro UMS atas
kerjasama dan dukungan selama ini.
13. Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro (KMTE) UMS.
14. Sahabat-sahabatku di Salatiga.
15. Seluruh pihak yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan
Tugas Akhir ini.
Dengan segala kerendahan hati penulis berharap semoga karya ini dapat
memberikan manfaat kepada semua pihak dan bagi penulis sendiri pada khususnya,
penulis mengharapkan kritik dan saran yang bermanfaat dan bersifat membangun
dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. Akhir kata.
Surakarta, ... Juli 2014
Penulis
vi
MOTTO
Jangan lihat masa lampau dengan penyesalan, jangan pula lihat masa depan
dengan ketakutan, tapi lihatlah sekitar kita dengan penuh kesadaran.
( James Thurber )
Orang-orang yang sukses telah belajar membuat diri mereka melakukan hal
yang harus dikerjakan, entah mereka menyukainya atau tidak.
( Aldus Huxley )
Hai orang-orang yang beriman, jadikanlah sabar dan shalatmu sebagai
penolongmu, sesungguhnya Allah beserta orang-orang yang sabar.
( Al-Baqarah : 153 )
Jadi diri sendiri, cari jati diri, dan dapatkan hidup yang mandiri.
(Rina Rista )
Optimis, karena hidup terus mengalir dan kehidupan terus berputar.
( Cristalia Dwita Wijayanti )
Barang siapa keluar untuk mencari ilmu maka dia berada di jalan Allah.
( HR. Turmudzi )
vii
Allah Azza wa Jalla yang senantiasa yang selalu melimpahkan nikmat dan
hidayahnya kepadaku, bersama Sang Uswatun Khasanah, Rasulallah SAW.
Pemilik Cinta Yang Sejati
Ayah
I nda
y
tak henti-hentinya
semangat
y
p anak-anaknya
Serpihan Mutiara Sedarah
- Anissa Rosyanda
- Ima Abdul Aziz
Keluarga Besar
Di Salatiga, Purwodadi, dan Semarang
Kotaku Yang Sangat Kucintai
Salatiga
Mutiata Yang Selalu Mewarnai Hariku
- Almamaterku (Universitas Muhammadiyah Surakarta)
- Segenap Dosen dan Karyawan Jurusan Teknik Elektro UMS
- Lembaga Pendidikan PRIMAGAMA Surakarta
- SMK Negeri 2 Purwodadi
Sahabat-Sahabat Seperjuanganku
Sahabat-Sahabatku Di Kota Salatiga, Purwodadi dan Kota Solo
Sahabat-Sahabat Teknik Elektro 2010 Khususnya di Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Keluarga Mahasiswa Teknik Elektro (KMTE)
Seluruh Teman-Temanku
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN .............................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... iv
MOTTO ................................................................................................................ vii
PERSEMBAHAN ................................................................................................. viii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xiii
DAFTAR KONTRIBUSI ..................................................................................... xiv
ABSTRAKSI ........................................................................................................ xvi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ...............................................................................
1
1.2. Perumusan Masalah .......................................................................
4
1.3. Tujuan Penelitian ...........................................................................
4
1.4. Batasan Lingkup Masalah ..............................................................
4
1.5. Manfaat Penelitian ........................................................................
5
1.6. Sistematika Penulisan ....................................................................
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Telaah Penelitian ...........................................................................
7
2.2. Landasan Teori ..............................................................................
8
ix
2.2.1. Medan Magnet ..........................................................................
8
2.2.1.1. Jenis - Jenis Magnet ............................................................
9
2.2.1.2. Sifat – Sifat Magnet ............................................................. 10
2.2.1.3. Flux Magnet ........................................................................ 13
2.2.2. Generator Listrik ........................................................................ 13
2.2.2.1. Macam – Macam Generator ................................................ 14
2.2.3. Generator magnet Permanen ...................................................... 17
2.2.4 Prinsip medan magnet permanen .................................................. 18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat ........................................................................ 20
3.2. Bahan dan Peralatan ..................................................................... 21
3.2.1. Bahan dan Peralatan Utama ...................................................... 21
3.2.1.1. Bahan ................................................................................. 21
3.2.1.2. Peralatan Utama ................................................................. 21
3.2.2. Peralatan Pendukung ................................................................. 22
3.3. Metode Yang Digunakan ............................................................... 22
3.3.1. Studi Literatur ........................................................................... 23
3.3.2. Observasi ................................................................................... 23
3.3.3. Pengujian sistem ....................................................................... 23
3.3.4. Analisa Data .............................................................................. 23
3.3.5. Pengambilan Kesimpulan ......................................................... 23
3.4. Flowchart Penelitian ..................................................................... 24
x
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian ............................................................................. 25
4.1.1. Percobaan pertama tampa beban ................................................ 25
4.1.2. Percobaan kedua di hubungkan ke inverter ............................... 26
4.1.3. Percobaan ketiga menggunakan beban kipas DC 12 volt ......... 26
4.1.4 Percobaan keempat menggunakan beban lampu 15 volt ……...
27
4.1.5 Percobaan Kelima menggunakan beban lampu 12 volt 5 watt..
28
4.1.6 Percobaan Keenam menggunakan beban lampu 12 volt 10 watt. 28
4.2. Analisa Data percobaan ................................................................ 29
4.2.1. Analisa percobaan pertama tanpa beban ................................... 29
4.2.2. Analisa percobaan kedua generator terhubung langsung dengan
inverter ................................................................................................ 30
4.2.3. Analisa percobaan ketiga dengan beban kipas DC 12 volt ....... 32
4.2.4. Analisa percobaan keempat dengan beban lampu 15 volt….
33
4.2.5. Analisa percobaan kelima dengan beban lampu 12 volt 5 watt 34
4.2.6. Analisa percobaan keenam dengan beban lampu 12 volt 10 watt
……………………………………………………………………… 36
BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan..................................................................................... 38
5.2. Saran .............................................................................................. 38
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 40
LAMPIRAN .......................................................................................................... 41
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Arah medan magnet ............................................................................ 8
Gambar 2.2. Kutub medan magnet ......................................................................... 8
Gambar 2.3. Medan Magnet . ................................................................................... 9
Gambar 2.4. Gaya listrik ......................................................................................... 9
Gambar 3.1. Flowchat penelitian ............................................................................ 11
Gambar 4.1. Grafik menunjukkan hubungan antara kecepatan putar RPM dan
output tegangan sebelum diberi beban .................................................................... 12
Gambar 4.2. Grafik menunjukkan kecepatan putar RPM generator yang tersambung
langsung ke inverter ............................................................................................. 12
Gambar 4.3. Grafik hubungan kecepatan putar RPM dengan output tegangan dan
arus setelah di bebani kipas 12 volt DC ................................................................ 13
Gambar 4.4. Grafik pengaruh kecepatan RPM terhadap tegangan dan arus ketika
dibebani lampu 15 volt…………………………………………………………… 13
Gambar 4.5. Grafik pengaruh kecepatan RPM terhadap tegangan dan arus ketika
dibebani lampu 12 volt 5 watt .............................................................................
16
Gambar 4.6. Grafik Pengaruh kecepatan RPM terhadap tegangan dan arus ketika
dibebani lampu 12 volt 10 watt………………………………………….………. 23
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 . Jadwal Pelaksanaan Penelitian.........................................................
30
Tabel 4.1 Pengujian tanpa beban ……………………………………............... 36
Tabel 4.2 Generator terhubung langsung ke inverter………………………….. 37
Tabel 4.3 Percobaan dengan beban kipas DC 12 V ……………………........... 38
Tabel 4.4 Percobaan dengan beban lampu 15 Volt……………………………. 39
Tabel 4.5 Percobaan dengan beban lampu 12 Volt 5 watt…………………….. 40
Tabel 4.6 Percobaan dengan beban lampu 12 Volt 10 watt…………………… 41
xiii
DAFTAR KONTRIBUSI
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir ini tidak terdapat
karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan disuatu
Perguruan Tinggi, dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat
karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain
kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam
daftar pustaka.
Setelah mendapatkan inspirasi dan topik yang akan dituang ke dalam
Tugas Akhir, penulis berkonsultasi dengan Bapak Hasyim Asy’ari S.T,
M.T,. Beliau menawarkan untuk membuat sepeda electric yang terintegrasi
dengan generator magnet permanen. Generator sebagai pembangkit listrik
yang disuplai untuk mengisi akumulator dan motor akan menggerakan
putaran dari sumber akumulator tersebut. Penelitian ini terbagai menjadi
dua, penulis membahas fungsi alatnya sebagai motor dan fungsi sebagai
generator dibahas dengan teman saya bernama Arief Rahman Hakim.
Setelah berkonsultasi dengan Bapak Hasyim Asyi’ari, S.T, M.T mengenai
judul Tugas Akhir dan beliau bersedia untuk membimbing penulis dalam
menyusun laporan Tugas Akhir ini. Beliau juga menyarankan untuk dosen
pembimbing II Tugas Akhir ini adalah Bapak Aris Budiman, ST, M.T.
Setelah seminar Proposal Tugas Akhir ada beberapa saran dan masukkan
dari dosen penguji demi perbaikkan Tugas Akhir ini.
Penelitian ini dilakukan disebuah bengkel teknik, penulis mencari
alat dan bahan yang sesuai dengan rancangan. Setelah alat dan bahan
xiv
xv
ABSTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk pemanfaatan sepeda statis sebagai sarana
olahraga sekaligus menjadi pembangkit listrik. Generator yang digunakan adalah
jenis megnet permanen.
Desain pada sepeda statis ini, pada bagian rotornya menggunakan magnet
permanen sebanyak 8 buah dengan ukuran 2 cm x 7 cm x 1 cm. Menggunakan
kawat email berukuran 0,8 mm dengan jumlah lilitan 180. Selain itu juga
menggunakan dudukan spull sebanyak 2 buah dengan ukuran 2 cm x 3 cm x 1
cm.Sepeda statis ini sudah terintegrasi dengan generator magnet permanen.Cara
kerja dari sepeda statis ini yaitu dimana saat sepeda dikayuh maka generator yang
terintegrasi dengan sepeda statis akan berputar dengan mememanfaatkan gaya
tarik magnet. Kecepatan putar rotor ditentukan oleh kecepatan kayuhan sepeda.
Pengujian dilakukan pada saat tanpa beban dan dibebani lampu.
Hasil penelitian menunjukkan pada kecepatan minimal adalah 1500 RPM
dan kecepatan maksimal 3800 RPM. Ketika dibebani dengan lampu dan kipas
putaran rotor adalah 1500 generator menghasilkan tegangan 17.2 volt sedangkan
arusnya 0.93 A mampu memikul beban sebesar 15 watt pada kecepatan 20
Km/jam, dan untuk kecepatam maksimalnya yaitu pada putaran 3800 generator
dapat menghasilkan tegangan sebesar 25.2 volt sedangkan arusnya 1.2 A mampu
memikul beban sebesar 31 watt pada kecepatan 50 Km/jam
Kata kunci : Magnet Permanen, Pembangkit Listrik, Sepeda Statis
xvi