BAB II DASAR TEORI
2.11. Karakteristik Generator
Pengujian karakteristik generator sinkron dilakukan pada umumnya dengan beberapa pengujian, diantaranya[12] :
1. Pengujian tanpa Beban (Beban Nol)
Pada pengujian tanpa adanya beban (Beban Nol) adalah dengan menguji generator dengan menaikan arus medan (If) secara bertahap pada kecepatan (N) tetap dan mengukur tegangan output.
𝐸a = f (𝐼f) , N = konstan (2.13) Dimana :
Ea = tegangan output beban Nol (V) If = arus medan (A)
2. Pengujian Berbeban
Pengujian Berbeban generator adalah pengujian dengan memberi beban bertahap pada kecepatan (N) tetap dengan arus medan (If) tetap dan mengukur tegangan dan arus yang dihasilkan generator.
𝑉 = f (𝐼a) , N = konstan (2.14) Dimana :
V = tegangan output (V) Ia = arus jangkar (A)
Pengujian berbeban juga akan mempengaruhi tegangan sistem generator seiring bertambahnya jumlah tahanan beban dimana :
𝑉 = I. R (2.15) Dimana :
V = tegangan keluaran (Volt) I = arus keluaran (Ampere) R = Tahanan (Ohm)
3. Pengujian Hubung Singkat
Pengujian hubung singkat generator adalah menguji dengan keadaan generator berputar pada kecepatan (N) tetap dengan menaikan arus medan (If) secara bertahap dan mengukur arus jangkar (Isc) yang dihasilkan generator.
𝐼sc= f (𝐼f) , N = konstan (2.16)
Dimana :
Isc = arus jangkar (A) If = arus medan (A)
Dari ketiga pengujian karakteristik generator sinkron tersebut, karena generator dalam penelitian ini menggunakan generator yang sebagai berikut:
1. Rotor menggunakan magnet permanen Neodymium.
2. Tidak adanya arus medan, maka pengaturan arus medan tidak dapat dilakukan.
Maka dari ketiga pengujian karakteristik generator sinkron, pada generator FAMP hanya pengujian Berbeban yang dapat dilakukan.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan selama kurang lebih 2 bulan di Laboratorium Konversi Energi Listrik, Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
3.2. Perancangan Generator Magnet Permanen Fluks Aksial
Dalam penelitian ini menggunakan rancangan generator MPFA 3 fasa tanpa inti dengan jumlah stator 2 buah dipasang paralel dan rotor 3 buah dengan frekuensi 50 Hz pada kecepatan 500 rpm. Dalam menentukan spesifikasi generator sebagai berikut :
1. Menentukan jumlah kutub magnet dan kumparan
Rancangan generator dalam mengetahui jumlah kutub yang digunakan sesuai Persamaan 2.1 dapat hitung sebagai berikut :
P = 120𝑓 dibutuhkan jumlah magnet 12 kutub. Sesuai standard dalam perbandingan jumlah kutub magnet dan jumlah kumparan adalah 4 : 3, maka jumlah kumparan pada stator adalah 9 buah dan kutub magnet 12 buah.
2. Menghitung kerapatan medan magnet
Dalam rancangan generator ini, menggunakan magnet permanen dengan magnet yang digunakan jenis neodynium dengan Br = 0,23 T dan ketebalan magnet 2 mm, maka dapat dihitung Kerapatan Medan Magnet sesuai
Untuk nilai δ yaitu jarak air gap diatur dan ditentukan dalam penelitian ini yaitu jarak 2 mm, 3 mm dan 4 mm. Maka untuk variasi air gap hasilnya
3. Menghitung luasan area magnet
Dalam penelitian ini menggunakan 4 jenis variable ukuran dan bentuk magnet permanen yaitu: (20x2) mm, (20x10x2) mm, (30x2) mm dan (30x10x2) mm dimana didesain untuk menjadi magnet rotor dengan ukuran:
untuk magnet (20x2) mm :
Gambar 3.1 Desain ukuran rotor dengan magnet permanen (20x2) mm.
untuk magnet (20x10x2) mm :
Gambar 3.2 Desain ukuran rotor dengan magnet permanen (20x10x2) mm.
untuk magnet (30x2) mm :
Gambar 3.3 Desain ukuran rotor dengan magent permanen (30x2) mm.
r
ountuk magnet (30x10x2) mm :
Gambar 3.4 Desain ukuran rotor dengan magent permanen (30x10x2) mm.
Dalam menghitung besar luasan area magnet ditentukan dari ukuran dan bentuk dari magnet. Melalui perhitungan luas bidang lingkaran dan persegi panjang, maka untuk masing masing magnet dapat dihitung sebagai berikut : untuk magnet (20x2) mm :
𝐴mag= π 𝑥 𝑟 2 = π 𝑥 10 2 mm2 = 314,15 mm2 = 3,14 𝑥 10−4 m2
untuk magnet (20x10x2) mm : 𝐴mag = 𝑝 𝑥 𝑙
untuk magnet (30x10x2) mm : 𝐴mag= 𝑝 𝑥 𝑙
= (30 𝑥 10) mm2 = 300 mm2 = 3,00𝑥 10−4 m2
Dengan perhitungan di atas, maka nilai luasan area magnet berbanding lurus dengan nilai ukuran magnet serta jarak antara magnet dalam satu rotor.
4. Menghitung fluks maksimum magnet
Menghitung fluks maksimum magnet adalah hasil dari perkalian antara luasan area magnet (Amag) dan kerapatan medan magnet (Bmaks) sesuai Persamaan 2.6 :
∅maks= 𝐴mag 𝑥 𝐵maks
Maka akan didapat nilai fluks maksimum magnet per jarak air gap dan jenis magnetnya. Semakin besar luasan area magnet dan kerapatan medan magnet, maka semakin besar pula fluks maksimum magnet yang diterima pada koil di stator.
5. Menghitung tegangan terinduksi
Rancangan generator MPFA tanpa inti yang memiliki stator 2 buah yang sama dan dipasang secara paralel dimana tegangan terinduksinya dirumuskan dalam :
𝐸Total= 𝐸stator1 = 𝐸stator2
Maka dalam menghitung nilai tegangan terinduksi generator sesuai Persamaan 2.3.
𝐸rms =𝐸maks
√2
= 2. 𝜋
√2. 𝑁. 50. Φmaks . 𝑁s 𝑁ph
= 2. 𝜋
√2. 𝑁. 50. Φmaks .9 3 𝐸rms = 13,3286 𝑁. 𝑓. Φmaks
Dari nilai frekuensi (f) dan nilai fluks maksimun magnet (∅maks) dilihat dari pengujian bertahap yang dilakukan. Nilai frekuensi sejajar dengan besar kecepatan putar rotor generator dan fluks maksimum magnet didapat dari perhitungan.
Dalam penelitian akan menganalisis pengaruh bentuk dan ukuran magnet rotor terhadap besar tegangan dan arus yang dihasilkan stator generator menggunakan stator yang sama. Berdasarkan spesifikasi di atas dirancang generator seperti Gambar 3.5.
Gambar 3.5 Rancangan generator MPFA 3 fasa
Rancangan stator generator yang dibuat memiliki spesifikasi stator yang ditunjukkan pada Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Spesifikasi rancangan stator generator MPFA
Spesifikasi Ukuran
Diameter kawat (Dk) 0,5 mm
Diameter koil bagian luar ( Do) 3 cm Diameter koil bagian dalam ( Di ) 1.4 cm
Tebal koil (tk) 0.8 cm
Jumlah lilitan (N) 250 lilitan
Jumlah stator (Ns) 2 buah
Jumlah phasa (Nph) 3 phasa
Tebal stator (ts) 1 cm
Diameter luar stator (Do) 16 cm Diameter dalam stator (Di) 10 cm
Dikarenakan alat ukur yang umumnya dipasaran hanya bekerja pada rating tegangan ≥ 60 V, maka nilai cos phi dimisalkan 1.
Stator generator yang digunakan dirangkai paralel seperti pada Gambar 3.6.
Gambar 3.6 Rangkaian paralel stator generator MPFA
Pada Gambar 3.6 dapat dilihat posisi koil pada stator satu dengan yang lain berada sudut yang sama sebagaimana syarat untuk memparalelkan antara 2 generator. Rancangan generator ini dirangkai secara Bintang (Wye/Y).
3.3. Prosedur Penelitian
Dalam penelitian ini, prosedur yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Studi literatur
Studi literatur dilakukan dengan mempelajari teori - teori yang berkaitan dengan topik penelitian generator fluks aksial yang terdiri dari jurnal penelitian, layanan internet dan diskusi dengan dosen pembimbing dalam penyelesaian penelitian ini.
2. Membuat desain
Dalam membuat desain ukuran dan penempatan magnet yang akan digunakan untuk Rotor Generator menggunakan laptop dengan aplikasi AUTOCAD 2007, mendesain rotor yang akan diuji dalam penelitian ini.
3. Persiapan alat dan bahan
Adapun peralatan yang digunakan untuk dalam pengujian adalah sebagai berikut :
1) Satu (1) unit rancangan generator MPFA tanpa inti dengan jumlah 2 stator dan 3 rotor yang telah dibuat seperti Gambar 3.5. Adapun bentuk stator yang digunakan dalam pengujian generator MPFA adalah seperti Gambar 3.7.
Gambar 3.7 Stator generator MPFA
Stator yang digunakan adalah stator dengan jumlah kutub 9 (Sembilan) buah
yang dirangkai 3 fasa secara bintang (Wye).
2) Empat (4) buah jenis rotor MPFA dengan magnet yang digunakan adalah magnet neodymium.
3) Satu (1) unit prime mover (Motor DC Shunt) dikopel dengan tachometer
Gambar 3.8 Motor DC sebagai prime mover
4) Satu (1) unit clamp multimeter UNI-T UT201 yang digunakan untuk mengukur tegangan dan arus yang dihasilkan generator MPFA.
Gambar 3.9 Clamp multimeter UNI-T UT201 5) Tiga (3) buah lampu pijar 12 volt
Gambar 3.10 Lampu pijar 12 Volt 6) Tiga (3) buah lampu led 12 volt
Gambar 3.11 Lampu led 12 Volt
7) Satu (1) unit modul papan rangkaian beban
Gambar 3.12 Papan rangkaian pembebanan 8) Tiga (3) tahanan geser
Gambar 3.13 Tahanan geser
9) Multimeter digital ZOTEK type ZT102, sebagai alat ukur untuk menghitung frekuensi generator yang dihasilkan.
Gambar 3.14 Multimeter digital ZOTEK type ZT102 10) Kabel penghubung secukupnya
4. Pengujian Objek Uji
Dalam penelitian ini objek pengujian adalah pengaruh bentuk dan ukuran magnet neodymium dan jarak air gap terhadap karakteristik generator MPFA dengan stator yang sama dalam menghasilkan tegangan dan arus listrik dan besar pengaruh pembebanan terhadap generator. Rangkaian pengujian ditunjukan pada Gambar 3.15 dan rangkaian pembebanan pada Gambar 3.16.
Gambar 3.15 Rangkaian percobaan
Gambar 3.16 Rangkaian pembebanan.
5. Pengambilan Data
Pengambilan data berupa besarnya tegangan dan arus listrik yang dihasilkan dari perubahan bentuk dan posisi rotor setiap putaran yang diberikan terhadap karakteristik generator magnet permanen fluks aksial tiga fasa tapa inti.
Adapun tabel pengambilan data pengujian pada kondisi tanpa beban dan berbeban ditampilkan pada analisis dan Pembahasan
Analisis dan pembahasan dilakukan ketika seluruh data yang dibutuhkan telah diambil. Data akan dianalisis untuk mengetahui pengaruh bentuk dan posisi rotor terhadap karakteristik generator magnet permanen fluks aksial tiga fasa pada kondisi jarak air gap dan kecepatan generator yang diatur.
6. Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan berisikan hasil dari penelitian ini berdasarkan pengujian dan saran yang berisi merupakan masukan guna kesempurnaan penelitian ini.
3.4. Diagram Alur Penelitian
Adapun diagram alur penelitian yang dilakukan pada Gambar 3.17.
Gambar 3.17 Alur penelitian
3.5. Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian dalam penelitian ini yang akan dilakukan adalah :
3.5.1. Pengujian kecepatan pada Generator kondisi tanpa Beban
Adapun prosedur dalam mengambil data tegangan dan arus pada kondisi tanpa beban terhadap kecepatan sebagai berikut :
1. Memasang salah satu jenis rotor dengan generator MPFA dan atur jarak air gap pada jarak 2 mm
2. Memasang rangkaian pengujian sesuai Gambar 3.16.
3. Matikan semua sakelar pada lampu uji.
4. Menghidupkan prime mover dan atur kecepatan di 100 rpm
5. Mengukur tegangan yang dihasilkan generator antara fasa R, fasa S, dan Fasa T.
6. Mencatat hasil pengujian pada tabel pengujian seperti pada bab 4.
7. Turunkan kecepatan generator pada kondisi nol.
8. Lakukan prosedur selanjutnya diulangi dari tahap 4 sampai ke 7 untuk RPM berikutnya sesuai tabel sampai 700 rpm
9. Lakukan prosedur selanjutnya diulangi dari tahap 1 sampai ke 8 pada jarak air gap 3 mm dan 4 mm.
10.Pengujian selesai.
3.5.2. Pengujian kecepatan pada Generator kondisi Berbeban
Adapun prosedur dalam mengambil data tegangan dan arus pada kondisi berbeban terhadap kecepatan sebagai berikut :
1. Memasang salah satu jenis rotor dengan generator MPFA dan atur jarak air gap pada jarak 2 mm
2. Memasang rangkaian pengujian sesuai gambar 3.16.
3. Matikan semua sakelar pada lampu uji.
4. Menghidupkan prime mover dan atur kecepatan di 100 rpm
5. Mengukur tegangan yang dihasilkan generator antara fasa R, fasa S, dan Fasa T.
6. Mengukur arus pada tiap kabel fasa.
7. Mencatat hasil pengujian pada tabel pengujian seperti pada Bab 4.
8. Turunkan kecepatan generator pada kondisi nol.
9. Lakukan prosedur selanjutnya diulangi dari tahap 4 sampai ke 8 untuk RPM berikutnya sesuai tabel sampai 700 rpm
10. Lakukan prosedur selanjutnya diulangi dari tahap 1 sampai ke 9 pada jarak air gap 3 mm dan 4 mm.
11. Pengujian selesai.
3.5.3. Pengujian karakteristik Generator Berbeban
Adapun prosedur dalam mengambil data tegangan dan arus pada karakteristik generator Berbeban sebagai berikut :
1. Memasang salah satu jenis rotor dengan generator MPFA dan atur jarak Air Gap pada jarak 2 mm
2. Memasang rangkaian pengujian sesuai gambar 3.16.
3. Memasang beban tahanan geser pada generator.
4. Menghidupkan prime mover dan atur kecepatan di 500 rpm.
5. Atur tahanan pada tahanan bertahap 10 ohm, 20 ohm, 30 ohm, 40 ohm dan 50 ohm.
6. Mengukur tegangan dan arus yang dihasilkan generator antara fasa R, fasa S, dan Fasa T.
7. Mencatat hasil pengujian pada tabel pengujian seperti pada Bab 4.
8. Turunkan kecepatan generator pada kondisi nol dan matikan.
9. Lakukan prosedur selanjutnya diulangi dari tahap 1 sampai ke 9 pada jarak air gap 3 mm dan 4 mm.
10.Pengujian selesai.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Generator dengan magnet rotor (20x2) mm
Dalam melakukan pengambilan data hasil penelitian ini, generator magnet permanen fluks aksial menggunakan rotor dengan jenis magnet permanen bentuk piringan (disc type) dengan ukuran diameter 20 mm dan ketebalan 2 mm. Hasil pengujian dilakukan pada 3 variabel jarak celah udara (air gap) yaitu 2 mm, 3 mm, dan 4 mm.
4.1.1. Pengujian dengan magnet rotor (20x2) mm air gap 2 mm
Hasil pengujian generator FAMP dilakukan pada jarak air gap 2 mm dengan kondisi berbeban (tahanan geser) pada kecepatan nominal 500 rpm dan perubahan kecepatan terhadap beban peralatan listrik (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led).
a. Pengujian Fasa ke Netral
Tabel 4.1 Pengujian berbeban fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 2 mm.
No. OHM Tegangan (V) Arus (A)
RN SN TN RN SN TN
1 50 7,68 7,7 7,66 0,096 0,093 0,094
2 40 7,46 7,49 7,47 0,137 0,134 0,136
3 30 7,22 7,23 7,2 0,172 0,169 0,171
4 20 6,98 7,00 6,97 0,226 0,224 0,225
5 10 5,65 5,67 5,63 0,407 0,403 0,405
Dari Tabel 4.1 dapat dilihat pertambahan nilai tahanan beban (ohm) akan menaikan tegangan generator sesuai dengan Persamaan 2.15:
𝑉 = 𝐼. 𝑅
dimana besar nilai tegangan generator akan bertambah seiring pertambahan tahanan beban yang dilayani generator.
Tabel 4.2 Pengujian rpm tanpa beban fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 2 mm.
Tabel 4.3 Pengujian rpm dengan beban l. pijar fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 2 mm.
Tabel 4.4 Pengujian rpm dengan beban l.led fasa-netral magnet (20x2) mm
Tabel 4.5 Pengujian rpm dengan beban l. pijar + led fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 2 mm.
Hasil pengujian dapat dibandingan dalam grafik kenaikan tegangan dan arus terhadap kecepatan putar (rpm) generator ditunjukkan pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2.
Gambar 4.1 Pengujian rpm pada tegangan fasa-netral magnet rotor (20x2)mm air gap 2 mm.
100 200 300 400 500 600 700
Tanpa Beban L. Pijar L. LED L. (Pijar + LED)
Dimana tegangan ketiga fasa hampir sama (VR= VS = VT), maka pada Gambar 4.1 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada tegangan fasa-netral tanpa beban dan berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Sesuai Persamaan 2.3 dimana kenaikan nilai frekuensi akan sebanding dengan nilai tegangan yang dihasilkan generator.
Gambar 4.2 Pengujian rpm pada arus fasa-netral magnet rotor (20x2) mm air gap 2 mm.
Pada Gambar 4.2 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada arus fasa-netral Berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Besar arus naik seiring halnya dengan kecepatan generator.
b. Pengujian Fasa ke Fasa
Tabel 4.6 Pengujian berbeban fasa-fasa magnet (20x2) mm air gap 2 mm.
No. OHM Tegangan (V) Arus (A)
100 200 300 400 500 600 700
L. Pijar L. LED Pijar + LED
Dari Tabel 4.6 dapat dilihat pertambahan nilai tahanan beban (ohm) akan menaikan tegangan generator sesuai dengan Persamaan 2.15:
𝑉 = 𝐼. 𝑅
dimana besar nilai tegangan generator akan bertambah seiring pertambahan tahanan beban yang dilayani generator.
Tabel 4.7 Pengujian rpm tanpa beban fasa-fasa magnet (20x2) mm air gap 2 mm.
Tabel 4.8 Pengujian rpm dengan beban l. pijar fasa-fasa magnet (20x2) mm air gap 2 mm.
Tabel 4.9 Pengujian rpm dengan beban l.led fasa-fasa magnet (20x2) mm
Tabel 4.10 Pengujian rpm dengan beban l. pijar + led fasa-fasa magnet (20x2) mm air gap 2 mm.
Hasil pengujian dapat dibandingan dalam grafik kenaikan tegangan dan arus terhadap kecepatan putar (rpm) generator ditunjukkan pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4.
Gambar 4.3 Pengujian rpm pada tegangan fasa-fasa magnet rotor (20x2) mm
0 5 10 15
100 200 300 400 500 600 700
Tanpa Beban L. Pijar L. LED L. (Pijar + LED)
Dimana tegangan ketiga fasa hampir sama (VR= VS = VT), maka pada Gambar 4.3 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada tegangan fasa-netral tanpa beban dan berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Sesuai Persamaan 2.3 dimana kenaikan nilai frekuensi akan sebanding dengan nilai tegangan yang dihasilkan generator.
Gambar 4.4 Pengujian rpm pada arus fasa-fasa magnet rotor (20x2) mm air gap 2 mm.
Pada Gambar 4.4 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada arus fasa-netral Berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Besar arus naik seiring halnya dengan kecepatan generator.
Pengukuran dilakukan menggunakan Multimeter seperti pada Gambar 4.5
Gambar 4.5 Pengukuran tegangan (20x2) mm air gap 2 mm.
0 0,5 1 1,5 2
100 200 300 400 500 600 700
L. PUJAR L. LED PIJAR + LED
Pengukuran pada Gambar 4.5 pada saat kondisi tidak berbeban pada kecepatan 500 rpm dengan magnet rotor ukuran (20x2) mm.
4.1.2. Pengujian dengan magnet rotor (20x2) mm air gap 3 mm
Hasil pengujian generator FAMP dilakukan pada jarak air gap 3 mm dengan kondisi berbeban (tahanan geser) pada kecepatan nominal 500 rpm dan perubahan kecepatan terhadap beban peralatan listrik (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led).
a. Pengujian Fasa ke Netral
Tabel 4.11 Pengujian berbeban fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 3 mm.
No. OHM Tegangan (V) Arus (A)
RN SN TN RN SN TN
1 50 5,73 5,75 5,74 0,084 0,082 0,086
2 40 5,66 5,68 5,67 0,109 0,108 0,110
3 30 5,51 5,53 5,52 0,137 0,134 0,139
4 20 5,27 5,29 5,30 0,183 0,181 0,185
5 10 4,49 4,52 4,51 0,304 0,302 0,306
Dari Tabel 4.11 dapat dilihat pertambahan nilai tahanan beban (ohm) akan menaikan tegangan generator sesuai dengan Persamaan 2.15:
𝑉 = 𝐼. 𝑅
dimana besar nilai tegangan generator akan bertambah seiring pertambahan tahanan beban yang dilayani generator.
Tabel 4.12 Pengujian rpm tanpa beban fasa-netral magnet (20x2) mm air gap
Tabel 4.13 Pengujian rpm dengan beban l. pijar fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 3 mm.
Tabel 4.14 Pengujian rpm dengan beban l. led fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 3 mm.
Tabel 4.15 Pengujian rpm dengan beban l. pijar + led fasa-netral magnet
Hasil pengujian dapat dibandingan dalam grafik kenaikan tegangan dan arus terhadap kecepatan putar (rpm) generator ditunjukkan pada Gambar 4.6 dan Gambar 4.7.
Gambar 4.6 Pengujian rpm pada tegangan fasa-netral magnet rotor (20x2)mm air gap 3 mm.
Dimana tegangan ketiga fasa hampir sama (VR= VS = VT), maka pada Gambar 4.6 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada tegangan fasa-netral tanpa beban dan berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Sesuai Persamaan 2.3 dimana kenaikan nilai frekuensi akan sebanding dengan nilai tegangan yang dihasilkan generator.
100 200 300 400 500 600 700
Tanpa Beban L. Pijar L. LED L. Pijar+LED
Gambar 4.7 Pengujian rpm pada arus fasa-netral magnet rotor (20x2) mm air gap 3 mm.
Pada Gambar 4.7 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada arus fasa-netral Berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Besar arus naik seiring halnya dengan kecepatan generator.
b. Pengujian Fasa ke Fasa
Tabel 4.16 Pengujian berbeban fasa-fasa magnet (20x2) mm air gap 3 mm.
No. OHM Tegangan (V) Arus (A) menaikan tegangan generator sesuai dengan Persamaan 2.15:
𝑉 = 𝐼. 𝑅
dimana besar nilai tegangan generator akan bertambah seiring pertambahan tahanan beban yang dilayani generator.
100 200 300 400 500 600 700
L. PUJAR L. LED PIJAR + LED
Tabel 4.17 Pengujian rpm tanpa beban fasa-fasa magnet (20x2) mm air gap
Tabel 4.18 Pengujian rpm dengan beban l. pijar fasa-fasa magnet (20x2) mm air gap 3 mm.
Tabel 4.19 Pengujian rpm dengan beban l. led fasa-fasa magnet(20x2) mm air gap 3 mm.
Tabel 4.20 Pengujian rpm dengan beban l. pijar + led fasa-fasa magnet
Hasil pengujian dapat dibandingan dalam grafik kenaikan tegangan dan arus terhadap kecepatan putar (rpm) generator ditunjukkan pada Gambar 4.8 dan Gambar 4.9.
Gambar 4.8 Pengujian rpm pada tegangan fasa-fasa magnet rotor (20x2) mm air gap 3 mm.
Dimana tegangan ketiga fasa hampir sama (VR= VS = VT), maka pada Gambar 4.8 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada tegangan fasa-netral tanpa beban dan berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Sesuai Persamaan 2.3 dimana kenaikan nilai frekuensi akan sebanding dengan nilai tegangan yang dihasilkan generator.
100 200 300 400 500 600 700
Tanpa Beban L. Pijar L. LED L. Pijar+LED
Gambar 4.9 Pengujian rpm pada arus fasa-fasa magnet rotor (20x2) mm air gap 3 mm.
Pada Gambar 4.9 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada arus fasa-netral Berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Besar arus naik seiring halnya dengan kecepatan generator.
Pengukuran dilakukan menggunakan Multimeter seperti pada Gambar 4.10.
Gambar 4.10 Pengukuran tegangan (20x2) mm air gap 3 mm.
Pengukuran pada Gambar 4.10 pada saat kondisi tidak berbeban pada kecepatan 500 rpm dengan magnet rotor ukuran (20x2) mm.
4.1.3. Pengujian dengan magnet rotor (20x2) mm air gap 4 mm
Hasil pengujian generator FAMP dilakukan pada jarak air gap 4 mm dengan kondisi berbeban (tahanan geser) pada kecepatan nominal 500 rpm dan perubahan
0 0,5 1 1,5
100 200 300 400 500 600 700
L. Pijar L. LED Pijar + LED
kecepatan terhadap beban peralatan listrik (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led).
a. Pengujian Fasa ke Netral
Tabel 4.21 Pengujian berbeban fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 4 mm.
No. OHM Tegangan (V) Arus (A) menaikan tegangan generator sesuai dengan Persamaan 2.15:
𝑉 = 𝐼. 𝑅
dimana besar nilai tegangan generator akan bertambah seiring pertambahan tahanan beban yang dilayani generator.
Tabel 4.22 Pengujian rpm tanpa beban fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 4 mm.
Tabel 4.23 Pengujian rpm dengan beban l. pijar fasa-netral magnet (20x2) mm
Tabel 4.24 Pengujian rpm dengan beban l. led fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 4 mm.
Tabel 4.25 Pengujian rpm dengan beban l. pijar + led fasa-netral magnet (20x2) mm air gap 4 mm.
Hasil pengujian dapat dibandingan dalam grafik kenaikan tegangan dan arus terhadap kecepatan putar (rpm) generator ditunjukkan pada Gambar 4.11 dan Gambar 4.12.
Gambar 4.11 Pengujian rpm pada tegangan fasa-netral magnet rotor (20x2) mm air gap 4 mm.
Dimana tegangan ketiga fasa hampir sama (VR =VS =VT), maka pada Gambar 4.11 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada tegangan fasa-netral tanpa beban dan berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Sesuai Persamaan 2.3 dimana kenaikan nilai frekuensi akan sebanding dengan nilai tegangan yang dihasilkan generator.
Gambar 4.12 Pengujian rpm pada arus fasa-netral magnet rotor (20x2) mm air gap 4 mm.
100 200 300 400 500 600 700
Tanpa Beban L. Pijar L. LED L. Pijar+LED
0,0
100 200 300 400 500 600 700
L. Pijar L. LED Pijar + LED
Pada Gambar 4.12 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada arus fasa-netral Berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Besar arus naik seiring halnya dengan kecepatan generator.
b. Pengujian Fasa ke Fasa
Tabel 4.26 Pengujian berbeban fasa-fasa magnet (20x2) mm air gap 4 mm.
No. OHM Tegangan (V) Arus (A) menaikan tegangan generator sesuai dengan Persamaan 2.15:
𝑉 = 𝐼. 𝑅
dimana besar nilai tegangan generator akan bertambah seiring pertambahan tahanan beban yang dilayani generator.
Tabel 4.27 Pengujian rpm tanpa beban fasa-fasa magnet (20x2) mm air gap 4 mm.
Tabel 4.28 Pengujian rpm dengan beban l. pijar fasa-fasa magnet (20x2) mm
Tabel 4.29 Pengujian rpm dengan beban l. led fasa-fasa magnet(20x2) mm air gap 4 mm.
Tabel 4.30 Pengujian rpm dengan beban l. pijar + led Fasa-Fasa magnet (20x2) mm air gap 4 mm.
Hasil pengujian dapat dibandingan dalam grafik kenaikan tegangan dan arus terhadap kecepatan putar (rpm) generator ditunjukkan pada Gambar 4.13 dan Gambar 4.14.
Gambar 4.13 Pengujian rpm pada tegangan fasa-fasa magnet rotor (20x2) mm air gap 4 mm.
Dimana tegangan ketiga fasa hampir sama (VR =VS =VT), maka pada Gambar 4.13 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada tegangan fasa-netral tanpa beban dan berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Sesuai Persamaan 2.3 dimana kenaikan nilai frekuensi akan sebanding dengan nilai tegangan yang dihasilkan generator.
Gambar 4.14 Pengujian rpm pada arus fasa-fasa magnet rotor (20x2) mm air gap 4 mm.
100 200 300 400 500 600 700
Tanpa Beban L. Pijar L. LED L. Pijar+LED
0 0,5 1 1,5
100 200 300 400 500 600 700
L. Pijar L. LED L. Pijar + LED
Pada Gambar 4.14 ditunjukkan grafik pengujian rpm pada arus fasa-netral Berbeban (lampu pijar, lampu led dan lampu pijar+led). Besar arus naik seiring halnya dengan kecepatan generator.
Pengukuran dilakukan menggunakan Multimeter seperti pada Gambar 4.15.
Gambar 4.15 Pengukuran tegangan (20x2) mm air gap 4 mm.
Pengukuran pada Gambar 4.15 pada saat kondisi tidak berbeban pada kecepatan 500 rpm dengan magnet rotor ukuran (20x2) mm.
4.1.4. Analisis Perhitungan Generator dengan magnet rotor (20x2) mm
Pada penelitian ini menghitung hasil dari tegangan yang terinduksi akibat medan dari magnet permanen di rotor terhadap stator generator magnet permanen
Pada penelitian ini menghitung hasil dari tegangan yang terinduksi akibat medan dari magnet permanen di rotor terhadap stator generator magnet permanen