PEMBUATAN GENERATOR TIPE FLUKSI AKSIAL DENGAN DIAMETER KAWAT EMAIL 1.4 mm
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Belum meratanya instalasi listrik dan kurangnya daya energi di sebagian
tempat di indonesia pada umummya, Membuat sebagian orang mencari sumber
energi lain yang bisa menghasilkan listrik salah satu yang sedang popular adalah
pemanfaatan tenaga angin. Dalam pemanfaatan energi bersifat fluktuatif tersebut
dibutuhkan mesin listrik (generator)
yang sesuai dengan karakteristik
penggeraknya. Menurut data Kecepatan angin di wilayah Indonesia umumnya di
bawah 5,9 meter per detik. (Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral
(ESDM)). Secara ekonomi kurang layak untuk membangun pembangkit listrik.
Namun, bukan berarti hal itu tidak bermanfaat, tetapi dapat dimanfaatkan untuk
skala rumah tangga. Karena kecepatan angin yang rendah maka diperlukan
generator putaran rendah yang menggunakan magnet kualitas tinggi.
Penelitian terdahulu
yang di lakukan oleh (Ahsan, M. Walid,
“Perancangan Pembuatan dan pengujian Generator dengan magnet permanen
Tipe Fluksi Aksial Dengan Daya 45 Watt”) Dari hasil perancangan pembuatan
dan pengujian generator dengan magnet permanen tipe fluksi aksial dengan
diameter kawat email 0,7 mm dapat ditarik kesimpulan dengan mengubah lapisan
fiberglass dan diameter kawat email telah dihasilkan stator generator fluksi aksial
putaran rendah yang diharapkan bisa menghasilkan daya 45 watt. Namun masih
banyak kekurangan yang harus di perbaiki dalam perancangan dan pembuatanya,
seperti pemilihan diameter kawat email, jarak antar kumparan, dan jumlah lilitan
1
yang digunakan. Maka Perlu adanya penyempurnaan untuk pembuatan dan
perancangan generator magnet permanen dengan mengubah kapasitas daya yang
dihasilkan menjadi lebih rendah dengan sumbu vertical.
Berdasarkan fenomena diatas, maka perlunya penulis membuat prototipe
generator untuk mengatasi kekurangan energi meneruskan penelitian sebelumnya
yang masih memerlukan perbaiakan dengan judul “ Pembuatan Generator Tipe
Fluksi Aksial Dengan Diameter kawat email 1.4 mm ”.
1.2.
Rumusan Masalah
Dalam pembuatan generator model fluksi aksial, dapat dirumuskan
permasalahan yang diangkat yaitu bagaimana pembuatan generator model Fluksi
Aksial dengan kecepatan putar relatif rendah sebagai sumber tegangan listrik
alternatif untuk rumah tangga.
1.3.
Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Memperoleh prototipe generator fluksi aksial.
2. Mendapatkan suatu hasil dari rancangan generator tipe fluksi aksial.
3. Mengatasi kekurangan energi listrik.
1.4.
Batasan Masalah
Sebagai batasan topik pembuatan Pembuatan Generator Magnet Permanen
Tipe Fluksi Aksial Dengan Diameter kawat email 1.4 mm adalah :
1. Generator yang dibuat yaitu model Fluksi Aksial.
2
2. Penelitian kami yaitu mengubah diameter kawat email dan merubah jumlah
lilitan kawat email.
3. Magnet yang di gunakan ialah magnet tipe tetap (sr-ferit).
1.5
Manfaat
Manfaat yang di peroleh dari Pembuatan Generator Magnet Permanen Tipe
Fluksi Aksial Dengan Diameter kawat email 1.4 mm :
1. Dalam bidang IPTEK, dapat digunakan sebagai bahan acuan dalam
pembuatan generator fluksi aksial berikutnya.
2. Bagi
masyarakat,
dapat
digunakan
sebagai
penunjang
kontruksi
pembangkit listrik dengan menggunakan turbin angin
3
PEMBUATAN GENERATOR TIPE FLUKSI AKSIAL
DENGAN DIAMETER KAWAT EMAIL 1.4 mm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
NUR AZIZ RIADI
NIM 07510052
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2012
LEMBAR PENGESAHAN
PEMBUATAN GENERATOR TIPE FLUKSI AKSIAL DENGAN
DIAMETER KAWAT EMAIL 1.4 mm
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Nama : NUR AZIZ RIADI
NIM
: 07510052
Telah diperiksa, disetujui, dan disahkan oleh :
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Ir. Trihono Sewoyo, MT)
(Ir. Eko Hariyadi, MT)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin UMM
( Ir. Mulyono, MT )
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
Lembar Asistensi Tugas Akhir
Nama
No. Induk Mahasiswa
Bidang Keahlian
Pembimbing I
Pembimbing II
Judul
:
:
:
:
:
:
Nur Aziz Riadi
07510052
Konstruksi
Ir. Trihono Sewoyo, MT
Ir. Eko Hariyadi, MT
Pembuatan Generator Tipe Fluksi Aksial Dengan
Diameter Kawat email 1.4mm
Paraf
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Catatan Asistensi
Pembimbing I
Pembimbing II
Pengajuan Judul
BAB I Revisi latar belakang
Lanjut BAB II
Revisi Bab II Penambahan alatalat yang di gunakan
Lanjut BAB III
Rincian alat, timing proses
pengerjaan,
hitungan
pada
proses pemesinan.
Hitungan bubut
dan bor
sehingga menghasilkan daya dan
waktu.
Kelengkapan gambar kerja
Lanjut BAB IV
Revisi kesimpulan
ACC
Mengetahui
Dosen Pembimbing I
(Ir. Trihono Sewoyo, MT)
Dosen Pembimbing II
(Ir. Eko Hariyadi, MT)
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
Nim
Tempat / Tanggal Lahir
Jurusan
Fakultas
Instansi
: Nur Aziz Riadi
: 07510052
: Ngawi, 12 Mei 1989
: Teknik Mesin
: Teknik
: Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
1. Tugas Akhir dengan Judul :
“Pembuatan Generator Tipe Fluksi Aksial Dengan Diameter Kawat Email
1,4 mm“ Adalah hasil karya saya,dan dalam naskah tugas akhir ini tidak
terdapat karya ilmiah yang pernah diiajukan oleh orang lain untuk
memperoleh gelar akademik disuatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat
karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain,
baik sebagian atau keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam
naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.
2. Apabila ternyata didalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat
unsur-unsur “PLAGIASI”, saya bersedia “TUGAS AKHIR INI
DIGUGURKAN” dan “GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA
PEROLEH DIBATALKAN”,serta diproses sesuai ketentuan yang berlaku.
3. Tugas Akhir ini dijadikan sumber pustaka yang merupakan “ HAK
BEBAS ROYALTY NON EKSLUSIF”
Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk digunakan
sebagaimana mestinya.
Malang, 17 januari 2012
Dengan Hormat,
Nur Aziz Riadi
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr. Wb.
Segala puji dan syukur bagi Allah SWT yang senantiasa memberikan
rahmat serta hidayah-Nya kepada kita semua. Semoga sholawat serta salam selalu
tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW. Dengan berkah dan ridho-Nya,
akhirnya penulisan skripsi yang berjudul "Pembuatan Generator Tipe Fluksi
Aksial Dengan Diameter Kawat Email 1,4 mm" ini dapat terselesaikan.
Selain sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana bagi
mahasiswa Teknik Mesin UMM, semoga tugas akhir ini juga dapat bermanfaat
sebagai sumbangan pikiran dari penulis bagi pembaca sekaligus pengembangan
keilmuan berkaitan dengan energi alternatif dan konversi energi elektromagnetik.
Terima kasih yang sebesarnya penulis ucapkan kepada banyak pihak yang
telah membantu terselesainya skripsi ini, baik secara langsung maupun tidak
langsung. Terimakasih penulis ucapkan kepada :
1. Bapak (Alm) dan Mamak tercinta yang tiada henti memberikan doa,
dukungan, senantiasa menasehati, memberi semangat dan materi, serta semua
pengorbanannya bertahun-tahun menggantikan peran bapak demi selesainya
pendidikanku selama ini. Semoga Allah SWT membalas semua amalan dan
memberinya kesehatan lahir dan batin selalu, amin
2. Bapak Ir. Trihono Sewoyo, MT, selaku pembimbing satu yang tidak hanya
membimbing bidang akademik, tetapi juga pengajar kehidupan sejati yang
mampu menyelami kemampuan ilmu mahasiswanya. Terima kasih telah
memberikan ide, ilmu, tekanan serta meluangkan waktu, wacana, dan
kesabaran dalam membimbing sehingga penulis dapat menyelesaikan dan
meminimalisir kesalahan dalam tugas akhir ini. Tidak lupa permintaan maaf
saya apabila telah mengecewakan dalam bimbingan dan ujian tugas akhir.
Semoga Allah SWT membalas semua amalan dan memberinya kesehatan lahir
dan batin agar terus mendidik para penerus bangsa, amin…
3. Bapak Ir. Eko Hariyadi, MT, selaku pembimbing dua yang telah meluangkan
waktunya untuk memberikan bimbingan, sehingga pengerjaan skripsi ini
berjalan dengan baik.
4. Ibu Roro Heny Hendaryati, Dra. MT selaku dosen wali jurusan teknik mesin
angkatan 2007 yang telah mendampingi proses akademik selama kuliah di
jurusan Teknik Mesin.
5. Sahabat satu tim dalam pengerjaan tugas akhir “Muhamad Lutfi, Riska Arif
Bahtiar, Candra Fajar Prasetya”. Terima kasih atas kekompakannya, saling
memberi semangat, dan yang terpenting kebersamaan diwaktu susah maupun
senang.
6. Teman-teman kelas A angkatan 2007 dan sesama penghuni Lab CNC “Riska,
Mashud, Rica, Dhita, Ulum, Riski, Candra, Cris, Totok, Nanta, Enggar, Arif,
Lutfi, Hendy” Trimakasih kebersamaannya selama ini semoga tetap hangat
hingga nanti.
7. Teman-teman kost sido sakti 06 “feriyanto.ST, Yudhies, Hery, Yugo, Agung,
Maryadi.SE, Dedy, Khuluq, Ulum, Adi Wimantoro.Spi” yang memberi
kerepotan, dan bapak kost yang tidak merepotkan dalam penagihan uang kost.
8. Dan teman-teman lain pula Mukhlisin, Roni, Wawan, Iwan, Silfia Rusdiana.
Ssi, Sri rahayu.Spd, Oris Pratita, Aris D.K, Muhammad Asnawi dan masih
banyak yang tak bisa di sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan karya ilmiah (skripsi) ini mungkin
belum bisa dikatakan sempurna, dikarenakan ilmu yang masih terbatas dan belum
berkembang. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan kritik, saran, dan sumbangan
pemikiran dari berbagai pihak yang bersifat membangun demi terciptanya karya
ilmiah yang lebih baik dan berguna bagi masa depan. Semoga hasil karya
penulisan ini dapat memberikan manfaat bagi kehidupan kita semua di masa yang
akan datang. Tetap cintai dan jaga bumi kita dari pemanasan global. Akhir kata,
penulis menyampaikan terima kasih atas perhatiannya.
Wassalammu’alaikum Wr. Wb.
Malang, 15 Februari 2012
Penulis
Nur Aziz Riadi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
................................................................................................i
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................ii
LEMBAR ASISTENSI ..........................................................................................iii
LEMBAR PERNYATAAN ...................................................................................iv
ABSTRAKS...................................... .......................................................................v
KATA PENGANTAR ............................................................................................vii
DAFTAR ISI ............................................................................................................x
DAFTAR TABEL ...................................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................................xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang..........................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah.....................................................................................2
1.3 Tujuan Penulisan.......................................................................................2
1.4 Batasan Penulisan.....................................................................................3
1.5 Manfaat Penulisan....................................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Generator..................................................................................................4
2.1 .1 Prinsip Dasar Generator...............................................................4
2.1 .2 Generator Arus Bolak Balik Ac...................................................5
2.1 .3 Generator FluksiAksial.................................................................6
2.2 Magnet......................................................................................................7
2.2 .1 Jenis-jenis Magnet........................................................................7
2.2 .2 Besaran-Besaran Magnet..............................................................7
2.2 .3 Induksi Medan Magnet.................................................................9
2.3 Kawat Tembaga.......................................................................................11
2.4 Resin.........................................................................................................12
2.4 .1 Macam-Macam Resin...................................................................12
2.5 Katalis.......................................................................................................14
2.6 Poros.........................................................................................................14
2.7 Bantalan....................................................................................................14
2.7.1Klasifikasi Bantalan..........................................................................14
2.8 Konsep Generator Fluksi Aksial...............................................................15
2.8.1 Rotor................................................................................................17
2.8.2 Stator................................................................................................18
2.9 Identifikasi Alat Dan Mesin Yang Digunakan.........................................18
BAB III PROSES PRODUKSI GENERATOR
3.1 Pembutan Generator.................................................................................21
3.2 Pemilihan Bahan Dan Obat Yang Digunakan..........................................22
3.3 Urutan Proses Pengerjaan.........................................................................23
3.4 Proses Marking Dan Cutting....................................................................24
3.4.1 Jig Lilitan.......................................................................................24
3.4.2 Jig Magnet.....................................................................................25
3.4.3 Pengemalan Mould Stator.............................................................25
3.4.4 Jig Stator........................................................................................26
3.5 Pengerjaa Kumparan dan Rotor ...............................................................27
3.5.1 Pelilitan Kawat Email....................................................................27
3.5.2 Penyatuan Kumparan....................................................................28
3.5.3 Pengerjaan Rotor...........................................................................29
3.6 Proses Pengecoran.....................................................................................29
3.6.1 Pengecoran Stator...........................................................................30
3.6.2 Pengecoran Rotor...........................................................................32
3.7 Proses pemesinan......................................................................................33
3.7.1 Pemesinan Poros.............................................................................33
3.7.2 Plane Generator..............................................................................34
3.7.3 Plane Rotor.....................................................................................34
3.7.4 Tuas Stator......................................................................................35
3.7.5 Pasak Stator....................................................................................36
3.8 Perakitan Generator..................................................................................37
3.9 Perhitungan Timing Machine...................................................................38
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan...............................................................................................45
4.2 Saran.........................................................................................................45
DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................46
LAMPIRAN :
GAMBAR TEKNIK DESAIN GENERATOR
LAMPIRAN TABEL 1
CURICULUM VITAE
NASKAH PUBLIKASI
POSTER
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prinsip kerja generator .............................................................. 4
Gambar 2.2 Sudut antara normal bidang kumparan dengan fluks magnet ... 5
Gambar 2.3Generator AC ............................................................................. 5
Gambar 2.4 Jenis Generator Magnet permanent Fluksi Aksial ..................... 6
Gambar 2.5 Pola medan magnet pada pasir besi ditaburkan diatas kertas.. 9
Gambar 2.6 GGL induksi kumparan akibat batang magnet digerakkan ....... 10
Gambar 2.7 Kawat email ................................................................................ 11
Gambar 2.8 Generator ................................................................................... 18
Gambar 3.1 Susunan Generator Fluksi Aksial ............................................... 21
Gambar 3.2 Jig Lilitan ................................................................................... 24
Gambar 3.3 jig Peletakan Magnet ................................................................. 25
Gambar 3.4 Jig Stator ..................................................................................... 26
Gambar 3.5 Pelilitan Kawat Email................................................................. 25
Gambar 3.6 Rangakaian Kumparan ............................................................... 28
Gambar 3.7 Pola Magnet Pada Rotor ............................................................ 29
Gambar 3.8 Pengecoran Stator 1 ................................................................... 30
Gambar 3.9 Pengecoran stator 2.................................................................... 31
Gambar 3.10 Stator ........................................................................................ 32
Gambar 3.11 Poros Generator ....................................................................... 33
Gambar 3.12 Plane Generator ....................................................................... 34
Gambar 3.13 Plane Rotor ............................................................................... 35
Gambar 3.14 Pasak Stator.............................................................................. 36
Gambar 3.16 Prototipe Generator ................................................................. 37
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Bahan-Bahan yang Di butuhkan Dalam Pembuatan Generator ...22
Tabel 3.2 Urutan Proses Pembuatan.............................................................23
DAFTAR PUSTAKA
1. Ahsan, Muhammad. Walid “Perancangan, Pembuatan, dan Pengujian
Generator Magnet Permanen Tipe Fluksi Aksial Dengan Daya 45 Watt,”
Tugas Akhir,Teknik mesin – UMM, 2010.
2. Krar, G.S. “Technology of Machine Tools.” New York, 1985.
3. Parvien. “Modelling Of Ahwal Flux Permanent Magnet Machines”. IEE
Transactions on industry application. 2004.
4. Piggott, Hugh,. “A Wind Turbine Recipe Book The Axial Flux Windmill
Plans,” Metric edition, Januari 2009.
5. Riyadi, M. Sugeng ., Perancangan, Pembuatan, dan Pengujian Generator
Fluksi Aksial Putaran Rendah dengan Magnet Permanen untuk Turbin
Angin Daya 1000 Watt, Tugas Akhir, Teknik mesin - UMM, 2009.
6. Sularso, Suga, K., Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin,
Penerbit PT. Pradnya Paramitha, Jakarta, 2004.
7. Tamrin, Muhamad, “Perancangan dan Pembuatan Generator Magnet
Permanen Tipe Fluksi Aksial Untuk Turbin Angin Helix Dengan Daya 45
Watt” Tugas Akhir, Teknik mesin - UMM, 2011.
8. Taufiq Rochim, “teori dan technologi pemesinan.” Higher education
development support, 1993.
9. Yuli, Johanes., Perancangan, Pembuatan, dan Pengujian Stator
Generator Fluksi Aksial Dengan Diameter Kawat Email 1,6 mm, Tugas
Akhir, Teknik mesin - UMM, 2009.
10. http://www.wikipedia.com
11. http://id.wikipedia.org
12. http://www.ghugel.com
13. resinkatalis.wordpress.com/2008/08/09/ bahan - bahan dasar pembuatan
fiberglass
14. www.wisegeek.com
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Belum meratanya instalasi listrik dan kurangnya daya energi di sebagian
tempat di indonesia pada umummya, Membuat sebagian orang mencari sumber
energi lain yang bisa menghasilkan listrik salah satu yang sedang popular adalah
pemanfaatan tenaga angin. Dalam pemanfaatan energi bersifat fluktuatif tersebut
dibutuhkan mesin listrik (generator)
yang sesuai dengan karakteristik
penggeraknya. Menurut data Kecepatan angin di wilayah Indonesia umumnya di
bawah 5,9 meter per detik. (Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral
(ESDM)). Secara ekonomi kurang layak untuk membangun pembangkit listrik.
Namun, bukan berarti hal itu tidak bermanfaat, tetapi dapat dimanfaatkan untuk
skala rumah tangga. Karena kecepatan angin yang rendah maka diperlukan
generator putaran rendah yang menggunakan magnet kualitas tinggi.
Penelitian terdahulu
yang di lakukan oleh (Ahsan, M. Walid,
“Perancangan Pembuatan dan pengujian Generator dengan magnet permanen
Tipe Fluksi Aksial Dengan Daya 45 Watt”) Dari hasil perancangan pembuatan
dan pengujian generator dengan magnet permanen tipe fluksi aksial dengan
diameter kawat email 0,7 mm dapat ditarik kesimpulan dengan mengubah lapisan
fiberglass dan diameter kawat email telah dihasilkan stator generator fluksi aksial
putaran rendah yang diharapkan bisa menghasilkan daya 45 watt. Namun masih
banyak kekurangan yang harus di perbaiki dalam perancangan dan pembuatanya,
seperti pemilihan diameter kawat email, jarak antar kumparan, dan jumlah lilitan
1
yang digunakan. Maka Perlu adanya penyempurnaan untuk pembuatan dan
perancangan generator magnet permanen dengan mengubah kapasitas daya yang
dihasilkan menjadi lebih rendah dengan sumbu vertical.
Berdasarkan fenomena diatas, maka perlunya penulis membuat prototipe
generator untuk mengatasi kekurangan energi meneruskan penelitian sebelumnya
yang masih memerlukan perbaiakan dengan judul “ Pembuatan Generator Tipe
Fluksi Aksial Dengan Diameter kawat email 1.4 mm ”.
1.2.
Rumusan Masalah
Dalam pembuatan generator model fluksi aksial, dapat dirumuskan
permasalahan yang diangkat yaitu bagaimana pembuatan generator model Fluksi
Aksial dengan kecepatan putar relatif rendah sebagai sumber tegangan listrik
alternatif untuk rumah tangga.
1.3.
Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan tugas akhir ini adalah :
1. Memperoleh prototipe generator fluksi aksial.
2. Mendapatkan suatu hasil dari rancangan generator tipe fluksi aksial.
3. Mengatasi kekurangan energi listrik.
1.4.
Batasan Masalah
Sebagai batasan topik pembuatan Pembuatan Generator Magnet Permanen
Tipe Fluksi Aksial Dengan Diameter kawat email 1.4 mm adalah :
1. Generator yang dibuat yaitu model Fluksi Aksial.
2
2. Penelitian kami yaitu mengubah diameter kawat email dan merubah jumlah
lilitan kawat email.
3. Magnet yang di gunakan ialah magnet tipe tetap (sr-ferit).
1.5
Manfaat
Manfaat yang di peroleh dari Pembuatan Generator Magnet Permanen Tipe
Fluksi Aksial Dengan Diameter kawat email 1.4 mm :
1. Dalam bidang IPTEK, dapat digunakan sebagai bahan acuan dalam
pembuatan generator fluksi aksial berikutnya.
2. Bagi
masyarakat,
dapat
digunakan
sebagai
penunjang
kontruksi
pembangkit listrik dengan menggunakan turbin angin
3
PEMBUATAN GENERATOR TIPE FLUKSI AKSIAL
DENGAN DIAMETER KAWAT EMAIL 1.4 mm
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
NUR AZIZ RIADI
NIM 07510052
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2012
LEMBAR PENGESAHAN
PEMBUATAN GENERATOR TIPE FLUKSI AKSIAL DENGAN
DIAMETER KAWAT EMAIL 1.4 mm
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh
Gelar Sarjana Teknik Mesin Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Nama : NUR AZIZ RIADI
NIM
: 07510052
Telah diperiksa, disetujui, dan disahkan oleh :
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
(Ir. Trihono Sewoyo, MT)
(Ir. Eko Hariyadi, MT)
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin UMM
( Ir. Mulyono, MT )
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127
Fax. (0341) 460782 Malang 65144
Lembar Asistensi Tugas Akhir
Nama
No. Induk Mahasiswa
Bidang Keahlian
Pembimbing I
Pembimbing II
Judul
:
:
:
:
:
:
Nur Aziz Riadi
07510052
Konstruksi
Ir. Trihono Sewoyo, MT
Ir. Eko Hariyadi, MT
Pembuatan Generator Tipe Fluksi Aksial Dengan
Diameter Kawat email 1.4mm
Paraf
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Catatan Asistensi
Pembimbing I
Pembimbing II
Pengajuan Judul
BAB I Revisi latar belakang
Lanjut BAB II
Revisi Bab II Penambahan alatalat yang di gunakan
Lanjut BAB III
Rincian alat, timing proses
pengerjaan,
hitungan
pada
proses pemesinan.
Hitungan bubut
dan bor
sehingga menghasilkan daya dan
waktu.
Kelengkapan gambar kerja
Lanjut BAB IV
Revisi kesimpulan
ACC
Mengetahui
Dosen Pembimbing I
(Ir. Trihono Sewoyo, MT)
Dosen Pembimbing II
(Ir. Eko Hariyadi, MT)
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
Nim
Tempat / Tanggal Lahir
Jurusan
Fakultas
Instansi
: Nur Aziz Riadi
: 07510052
: Ngawi, 12 Mei 1989
: Teknik Mesin
: Teknik
: Universitas Muhammadiyah Malang
Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :
1. Tugas Akhir dengan Judul :
“Pembuatan Generator Tipe Fluksi Aksial Dengan Diameter Kawat Email
1,4 mm“ Adalah hasil karya saya,dan dalam naskah tugas akhir ini tidak
terdapat karya ilmiah yang pernah diiajukan oleh orang lain untuk
memperoleh gelar akademik disuatu perguruan tinggi, dan tidak terdapat
karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain,
baik sebagian atau keseluruhan, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam
naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.
2. Apabila ternyata didalam naskah tugas akhir ini dapat dibuktikan terdapat
unsur-unsur “PLAGIASI”, saya bersedia “TUGAS AKHIR INI
DIGUGURKAN” dan “GELAR AKADEMIK YANG TELAH SAYA
PEROLEH DIBATALKAN”,serta diproses sesuai ketentuan yang berlaku.
3. Tugas Akhir ini dijadikan sumber pustaka yang merupakan “ HAK
BEBAS ROYALTY NON EKSLUSIF”
Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk digunakan
sebagaimana mestinya.
Malang, 17 januari 2012
Dengan Hormat,
Nur Aziz Riadi
KATA PENGANTAR
Assalammu’alaikum Wr. Wb.
Segala puji dan syukur bagi Allah SWT yang senantiasa memberikan
rahmat serta hidayah-Nya kepada kita semua. Semoga sholawat serta salam selalu
tercurahkan kepada Rasulullah Muhammad SAW. Dengan berkah dan ridho-Nya,
akhirnya penulisan skripsi yang berjudul "Pembuatan Generator Tipe Fluksi
Aksial Dengan Diameter Kawat Email 1,4 mm" ini dapat terselesaikan.
Selain sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana bagi
mahasiswa Teknik Mesin UMM, semoga tugas akhir ini juga dapat bermanfaat
sebagai sumbangan pikiran dari penulis bagi pembaca sekaligus pengembangan
keilmuan berkaitan dengan energi alternatif dan konversi energi elektromagnetik.
Terima kasih yang sebesarnya penulis ucapkan kepada banyak pihak yang
telah membantu terselesainya skripsi ini, baik secara langsung maupun tidak
langsung. Terimakasih penulis ucapkan kepada :
1. Bapak (Alm) dan Mamak tercinta yang tiada henti memberikan doa,
dukungan, senantiasa menasehati, memberi semangat dan materi, serta semua
pengorbanannya bertahun-tahun menggantikan peran bapak demi selesainya
pendidikanku selama ini. Semoga Allah SWT membalas semua amalan dan
memberinya kesehatan lahir dan batin selalu, amin
2. Bapak Ir. Trihono Sewoyo, MT, selaku pembimbing satu yang tidak hanya
membimbing bidang akademik, tetapi juga pengajar kehidupan sejati yang
mampu menyelami kemampuan ilmu mahasiswanya. Terima kasih telah
memberikan ide, ilmu, tekanan serta meluangkan waktu, wacana, dan
kesabaran dalam membimbing sehingga penulis dapat menyelesaikan dan
meminimalisir kesalahan dalam tugas akhir ini. Tidak lupa permintaan maaf
saya apabila telah mengecewakan dalam bimbingan dan ujian tugas akhir.
Semoga Allah SWT membalas semua amalan dan memberinya kesehatan lahir
dan batin agar terus mendidik para penerus bangsa, amin…
3. Bapak Ir. Eko Hariyadi, MT, selaku pembimbing dua yang telah meluangkan
waktunya untuk memberikan bimbingan, sehingga pengerjaan skripsi ini
berjalan dengan baik.
4. Ibu Roro Heny Hendaryati, Dra. MT selaku dosen wali jurusan teknik mesin
angkatan 2007 yang telah mendampingi proses akademik selama kuliah di
jurusan Teknik Mesin.
5. Sahabat satu tim dalam pengerjaan tugas akhir “Muhamad Lutfi, Riska Arif
Bahtiar, Candra Fajar Prasetya”. Terima kasih atas kekompakannya, saling
memberi semangat, dan yang terpenting kebersamaan diwaktu susah maupun
senang.
6. Teman-teman kelas A angkatan 2007 dan sesama penghuni Lab CNC “Riska,
Mashud, Rica, Dhita, Ulum, Riski, Candra, Cris, Totok, Nanta, Enggar, Arif,
Lutfi, Hendy” Trimakasih kebersamaannya selama ini semoga tetap hangat
hingga nanti.
7. Teman-teman kost sido sakti 06 “feriyanto.ST, Yudhies, Hery, Yugo, Agung,
Maryadi.SE, Dedy, Khuluq, Ulum, Adi Wimantoro.Spi” yang memberi
kerepotan, dan bapak kost yang tidak merepotkan dalam penagihan uang kost.
8. Dan teman-teman lain pula Mukhlisin, Roni, Wawan, Iwan, Silfia Rusdiana.
Ssi, Sri rahayu.Spd, Oris Pratita, Aris D.K, Muhammad Asnawi dan masih
banyak yang tak bisa di sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa penyusunan karya ilmiah (skripsi) ini mungkin
belum bisa dikatakan sempurna, dikarenakan ilmu yang masih terbatas dan belum
berkembang. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan kritik, saran, dan sumbangan
pemikiran dari berbagai pihak yang bersifat membangun demi terciptanya karya
ilmiah yang lebih baik dan berguna bagi masa depan. Semoga hasil karya
penulisan ini dapat memberikan manfaat bagi kehidupan kita semua di masa yang
akan datang. Tetap cintai dan jaga bumi kita dari pemanasan global. Akhir kata,
penulis menyampaikan terima kasih atas perhatiannya.
Wassalammu’alaikum Wr. Wb.
Malang, 15 Februari 2012
Penulis
Nur Aziz Riadi
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL
................................................................................................i
LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................................ii
LEMBAR ASISTENSI ..........................................................................................iii
LEMBAR PERNYATAAN ...................................................................................iv
ABSTRAKS...................................... .......................................................................v
KATA PENGANTAR ............................................................................................vii
DAFTAR ISI ............................................................................................................x
DAFTAR TABEL ...................................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR ..............................................................................................xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang..........................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah.....................................................................................2
1.3 Tujuan Penulisan.......................................................................................2
1.4 Batasan Penulisan.....................................................................................3
1.5 Manfaat Penulisan....................................................................................3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Generator..................................................................................................4
2.1 .1 Prinsip Dasar Generator...............................................................4
2.1 .2 Generator Arus Bolak Balik Ac...................................................5
2.1 .3 Generator FluksiAksial.................................................................6
2.2 Magnet......................................................................................................7
2.2 .1 Jenis-jenis Magnet........................................................................7
2.2 .2 Besaran-Besaran Magnet..............................................................7
2.2 .3 Induksi Medan Magnet.................................................................9
2.3 Kawat Tembaga.......................................................................................11
2.4 Resin.........................................................................................................12
2.4 .1 Macam-Macam Resin...................................................................12
2.5 Katalis.......................................................................................................14
2.6 Poros.........................................................................................................14
2.7 Bantalan....................................................................................................14
2.7.1Klasifikasi Bantalan..........................................................................14
2.8 Konsep Generator Fluksi Aksial...............................................................15
2.8.1 Rotor................................................................................................17
2.8.2 Stator................................................................................................18
2.9 Identifikasi Alat Dan Mesin Yang Digunakan.........................................18
BAB III PROSES PRODUKSI GENERATOR
3.1 Pembutan Generator.................................................................................21
3.2 Pemilihan Bahan Dan Obat Yang Digunakan..........................................22
3.3 Urutan Proses Pengerjaan.........................................................................23
3.4 Proses Marking Dan Cutting....................................................................24
3.4.1 Jig Lilitan.......................................................................................24
3.4.2 Jig Magnet.....................................................................................25
3.4.3 Pengemalan Mould Stator.............................................................25
3.4.4 Jig Stator........................................................................................26
3.5 Pengerjaa Kumparan dan Rotor ...............................................................27
3.5.1 Pelilitan Kawat Email....................................................................27
3.5.2 Penyatuan Kumparan....................................................................28
3.5.3 Pengerjaan Rotor...........................................................................29
3.6 Proses Pengecoran.....................................................................................29
3.6.1 Pengecoran Stator...........................................................................30
3.6.2 Pengecoran Rotor...........................................................................32
3.7 Proses pemesinan......................................................................................33
3.7.1 Pemesinan Poros.............................................................................33
3.7.2 Plane Generator..............................................................................34
3.7.3 Plane Rotor.....................................................................................34
3.7.4 Tuas Stator......................................................................................35
3.7.5 Pasak Stator....................................................................................36
3.8 Perakitan Generator..................................................................................37
3.9 Perhitungan Timing Machine...................................................................38
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan...............................................................................................45
4.2 Saran.........................................................................................................45
DAFTAR PUSTAKA..............................................................................................46
LAMPIRAN :
GAMBAR TEKNIK DESAIN GENERATOR
LAMPIRAN TABEL 1
CURICULUM VITAE
NASKAH PUBLIKASI
POSTER
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Prinsip kerja generator .............................................................. 4
Gambar 2.2 Sudut antara normal bidang kumparan dengan fluks magnet ... 5
Gambar 2.3Generator AC ............................................................................. 5
Gambar 2.4 Jenis Generator Magnet permanent Fluksi Aksial ..................... 6
Gambar 2.5 Pola medan magnet pada pasir besi ditaburkan diatas kertas.. 9
Gambar 2.6 GGL induksi kumparan akibat batang magnet digerakkan ....... 10
Gambar 2.7 Kawat email ................................................................................ 11
Gambar 2.8 Generator ................................................................................... 18
Gambar 3.1 Susunan Generator Fluksi Aksial ............................................... 21
Gambar 3.2 Jig Lilitan ................................................................................... 24
Gambar 3.3 jig Peletakan Magnet ................................................................. 25
Gambar 3.4 Jig Stator ..................................................................................... 26
Gambar 3.5 Pelilitan Kawat Email................................................................. 25
Gambar 3.6 Rangakaian Kumparan ............................................................... 28
Gambar 3.7 Pola Magnet Pada Rotor ............................................................ 29
Gambar 3.8 Pengecoran Stator 1 ................................................................... 30
Gambar 3.9 Pengecoran stator 2.................................................................... 31
Gambar 3.10 Stator ........................................................................................ 32
Gambar 3.11 Poros Generator ....................................................................... 33
Gambar 3.12 Plane Generator ....................................................................... 34
Gambar 3.13 Plane Rotor ............................................................................... 35
Gambar 3.14 Pasak Stator.............................................................................. 36
Gambar 3.16 Prototipe Generator ................................................................. 37
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Bahan-Bahan yang Di butuhkan Dalam Pembuatan Generator ...22
Tabel 3.2 Urutan Proses Pembuatan.............................................................23
DAFTAR PUSTAKA
1. Ahsan, Muhammad. Walid “Perancangan, Pembuatan, dan Pengujian
Generator Magnet Permanen Tipe Fluksi Aksial Dengan Daya 45 Watt,”
Tugas Akhir,Teknik mesin – UMM, 2010.
2. Krar, G.S. “Technology of Machine Tools.” New York, 1985.
3. Parvien. “Modelling Of Ahwal Flux Permanent Magnet Machines”. IEE
Transactions on industry application. 2004.
4. Piggott, Hugh,. “A Wind Turbine Recipe Book The Axial Flux Windmill
Plans,” Metric edition, Januari 2009.
5. Riyadi, M. Sugeng ., Perancangan, Pembuatan, dan Pengujian Generator
Fluksi Aksial Putaran Rendah dengan Magnet Permanen untuk Turbin
Angin Daya 1000 Watt, Tugas Akhir, Teknik mesin - UMM, 2009.
6. Sularso, Suga, K., Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin,
Penerbit PT. Pradnya Paramitha, Jakarta, 2004.
7. Tamrin, Muhamad, “Perancangan dan Pembuatan Generator Magnet
Permanen Tipe Fluksi Aksial Untuk Turbin Angin Helix Dengan Daya 45
Watt” Tugas Akhir, Teknik mesin - UMM, 2011.
8. Taufiq Rochim, “teori dan technologi pemesinan.” Higher education
development support, 1993.
9. Yuli, Johanes., Perancangan, Pembuatan, dan Pengujian Stator
Generator Fluksi Aksial Dengan Diameter Kawat Email 1,6 mm, Tugas
Akhir, Teknik mesin - UMM, 2009.
10. http://www.wikipedia.com
11. http://id.wikipedia.org
12. http://www.ghugel.com
13. resinkatalis.wordpress.com/2008/08/09/ bahan - bahan dasar pembuatan
fiberglass
14. www.wisegeek.com