1 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
2 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 :
3 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.
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
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
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESINJl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127 Fax. (0341) 460782 Malang 65144
Lembar Asistensi Tugas Akhir
Nama : Nur Aziz Riadi
No. Induk Mahasiswa : 07510052 Bidang Keahlian : Konstruksi
Pembimbing I : Ir. Trihono Sewoyo, MT Pembimbing II : Ir. Eko Hariyadi, MT
Judul : Pembuatan Generator Tipe Fluksi Aksial Dengan Diameter Kawat email 1.4mm
No. Catatan Asistensi
Paraf
Pembimbing I Pembimbing II 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Pengajuan Judul
BAB I Revisi latar belakang Lanjut BAB II
Revisi Bab II Penambahan alat-alat 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 Dosen Pembimbing II
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Nur Aziz Riadi
Nim : 07510052
Tempat / Tanggal Lahir : Ngawi, 12 Mei 1989 Jurusan : Teknik Mesin
Fakultas : Teknik
Instansi : 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,
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
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
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
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 1.1Latar Belakang...1
1.2Rumusan Masalah...2
1.3Tujuan Penulisan...2
1.4Batasan Penulisan...3
1.5Manfaat Penulisan...3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1Generator...4
2.1.1 Prinsip Dasar Generator...4
2.1.2 Generator Arus Bolak Balik Ac...5
2.1.3 Generator FluksiAksial...6
2.2Magnet...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
2.4Resin...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
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
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
DAFTAR TABEL
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.
13.resinkatalis.wordpress.com/2008/08/09/ bahan - bahan dasar pembuatan fiberglass
