DESAIN JARAK STATOR DENGAN ROTOR YANG PALING OPTIMAL PADA GENERATOR MAGNET PERMANEN
TUGAS AKHIR Disusun untuk Melengkapi Tugas Akhir dan Syarat-syarat untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta Disusun Oleh :
ANDI PRADANA D 400 080 014
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2012
DESAIN
JARAK STATOR DENGAN ROTOR YANG PALING OPTIMAL PADA GENERATOR MAGNET PERMANEN
Andi Pradana Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Surakarta E-mail :
[email protected] ABSTRAKSI Penelitian ini bertujuan mendesain jarak stator dengan rotor yang paling optimal pada generator magnet permanen dengan kecepatan tinggi dan mengetahui berapa tegangan dan arus terhadap RPM yang dihasilkan dari jumlah putaran generator magnet permanen yang telah disesuaikan jarak antara stator dengan rotor. Membuat Generator Magnet Permanen Kecepatan Tinggi ini menggunakan magnet permanen sebanyak 4 buah dengan ukuran 6 cm x 2,5 cm x 1,2 cm dan belitan email 0,3 mm dengan jumlah belitan 400. Untuk menghasilkan belitan 400 yaitu dengan menggunakan alat lilit. Setelah itu melakukan uji coba dengan kecepatan 2000 RPM, dilanjutkan dengan merubah jarak dari 2 mm, 4 mm, 6 mm. Untuk memutarkan generator tersebut menggunakan ban sepeda motor yang di nyalakan sebagai pengganti motor AC. Lalu mengecek tegangan yang keluar dari generator tersebut dengan menggunakan multimeter. Setelah tegangan keluar lalu memasang beban pada generator tersebut yaitu lampu 5 watt dan kipas 39,6 watt melalui trafo step up 500 mA. Hasil dari output generator dengan jumlah 400 belitan dan diameter kawat email 0,3 mm dapat mengeluarkan hasil yang yang di harapkan apabila kecepatan putar 2000 RPM, tegangan yang dikeluarkan oleh generator jarak 2 mm 225 volt, jarak 4 mm 200 volt, jarak 6 mm 175 volt dengan beban lampu 5 watt dan kipas 39,6 watt. sedangkan arus yang dihasilkan generator beban lampu 5 watt dengan jarak 2 mm 47,7 mA, 4 mm 42,6 mA, 6 mm 35,5 mA, dan beban kipas 39,6 watt dengan jarak 2 mm 44,3 mA, 4 mm 38,9 mA, 6 mm 34,7 mA. Hal ini berarti semakin kecil jarak antara stator dengan rotor pada magnet permanen akan menghasilkan tegangan dan arus yang besar. Kata kunci : Magnet Permanen, Generator, Jarak stator dengan rotor, RPM, Tegangan dan Arus. 1. PENDAHULUAN Salah satu permasalahan yang sangat penting untuk dicari pemecahan di negara Indonesia adalah krisis energi listrik. Ada banyak sekali sumber daya primer alam yang terbarukan dan bisa digunakan untuk menghasilkan energi listrik, baik yang bersifat alamiah seperti cahaya, angin dan air maupun yang bersifat material fisika seperti magnet permanen. Semua itu bisa didayagunakan berdasarkan analisis ilmiah dan eksperimen sehingga benar-benar didapatkan hasil yang nyata.
Beberapa negara maju telah mengembangkan pembangkit listrik dari sumber energi terbarukan sebagai bentuk pemikiran dan kepedulian terhadap krisis energi listrik yang semakin meresahkan. Cadangan sumber energi pembangkit konvensional seperti minyak bumi dan gas alam semakin lama akan semakin terkuras habis untuk memenuhi kuota kebutuhan energi dunia, sedangkan untuk memulihkan kembali akan membutuhkan waktu yang sangat lama. Dengan semakin ditemukannya teknologi tinggi oleh para peneliti, semakin mempermudah dan memperlebar penerapannya khususnya
optimalisasi sistem pembangkit energi dari sumber terbarukan. Uraian sebelumnya hanya memberikan gambaran bahwa energi listrik memegang peranan strategis dalam kehidupan masyarakat Indonesia pada khususnya dan manusia pada umumnya. arti strategis adalah manusia tidak dapat hidup tanpa listrik karena dibutuhkan dalam kehidupan yang serba elektronis di zaman modern ini. Buktinya saat adanya pemadaman bergilir masyarakat merasa terganggu dan resah dengan kurangnya pasokan listrik dan kerugian yang sangat besar bagi industri dan juga kebutuhan dalam rumah tangga yang diakibatkan oleh hal tersebut. Kecenderungan peningkatan kebutuhan energi listrik harus segera diantisipasi oleh pemerintah (BUMN dalam hal ini PLN) yang memonopoli produksi energi listrik Tanah Air. Gejala ini harus diantisipasi oleh penyedia jasa energi listrik yaitu PLN (Perusahaan Listrik Negara) dengan pembangunan pembangkit listrik baru berbahan bakar non-fosil (tidak terbaharui). Pemerintah menetapkan empat sumber biofuel, yaitu kelapa sawit, singkong, minyak jarak dan tebu. Saat ini yang menjadi fokus utama adalah kelapa sawit dan minyak jarak,” ungkap Said D. Jenie, Kepala badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) disela penyambutan rombongan Palm Oil Expedition di Jakarta, (Magdalena, 2003). Namun cara seperti ini juga belum sepenuhnya menanggulangi masalah krisis listrik yang ada di Negara ini, dikarenakan sumber biofuel di Indonesia sendiri belum begitu tinggi, langkah ini sebagai optimalisasi hasil dari sistem pembangkit listrik dengan energi terbarukan merupakan bentuk bayaran kompensasi terhadap kecilnya debit energi yang dihasilkan. Debit energi yang dihasilkan dari pembangkit energi terbarukan relatif lebih kecil dibandingkan dengan debit energi dari sumber tak terbarukan (Djiteng Marsudi, 2005). Akan tetapi dengan optimalisasi sistem diharapkan
akan mengahasilkan energi listrik dengan debit yang tidak kalah besar atau setidaknya masyarakat sudah bisa mandiri dengan mempunyai pembangkit-pembangkit listrik lokal yang bisa memenuhi kebutuhan energi listrik secara swadaya. Penelitian diawali mendesain rangkaian listrik yaitu menentukan jumplah kutub (pole), jumlah belitan tiap kutub dan diameter belitan pada stator generator dan menentukan jumlah magnet permanen untuk memproduksi kekuatan medan magnet pada rotor. Mendesain rangkaian magnetik yaitu menentukan jarak optimal antara stator dan rotor. Setelah proses tersebut dilanjutkan dengan proses perakitan stator dengan rotor untuk dijadikan sebuah generator magnet permanen. 1.1 Prinsip Medan Magnet Permanen Apabila sepotong bahan magnetik keras mengalami suatu gaya pemagnetan yang kuat, domain-domainnya akan tersusun secara teratur pada arah yang sama. Jika gaya pemagnetan dihilangkan, maka sebagian besar domain tetap dalam kedudukan yang teratur dan dihasilkan suatu magnet permanen. Kutub utara merupakan tempat keluarnya garis gaya magnetik dari magnet dan kutub selatan merupakan tempat garis masuk ke magnet. Telah diterangkan bahwa garis gaya yang mengelilingi kawat pembawa arus akan saling tolak menolak jika garis-garis tersebut mempunyai arah yang sama. Magnet tersebut akan saling tarik menarik jika mempunyai arah yang berlawanan. Hal tersebut berlaku pula pada medan magnet permanen.
Gambar 1. Kutub-kutub pada medan magnet permanen Pada gambar 1 ditentukan dari arah garisgaris gaya keluar melalui utara, masuk ke selatan. Jika kutub yang sama didekatkan satu sama lain, maka garis-garis yang sama arah akan
saling berlawanan, sehingga cenderung untuk saling memisahkan kedua magnet secara fisik. Kutub-kutub yang berlainan jika didekatkan satu sama lain akan menghasilkan suatu efek tarik-menarik secara fisik karena garis-garis gaya dari kedua magnet akan bergabung menjadi simpul (loop) panjang yang menyatu. Medan dengan garis-garis yang sama mendorong dan memisahkan kedua magnet. Garis-garis yang tidak sama akan tarik-menarik, bergabung dan menarik magnet secara bersamasama.
Gambar 2. Kutub magnet yang sama akan tolak menolak Medan dengan garis-garis yang sama mendorong dan memisahkan kedua magnet.
Gambar 3. Kutub magnet yang tidak sama akan tarik-menarik Garis-garis yang tidak sama akan tarikmenarik, bergabung dan menarik magnet secara bersama-sama. 1.2 Generator Berdasarkan arus yang dihasilkan. Generator dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu generator AC dan generator DC. Generator AC menghasilkan arus bolak-balik (AC) dan generator DC menghasilkan arus searah (DC). Generator AC dan generator DC memiliki perbedaan prinsip. Generator DC kumparan jangkar ada pada bagian rotor dan terletak diantara kutub-kutub magnet yang tetap ditempat, diputar oleh tenaga mekanik. Pada generator AC, konstruksinya sebaliknya yaitu, kumparan jangkar disebut juga kumparan stator karena berbeda pada tempat yang tetap, sedangkan kumparan rotor bersama-sama dengan kutub magnet diputar oleh tenaga mekanik.
Gambar 4. Kontruksi generator sinkron Jika kumparan rotor yang berfungsi sebagai pembangkit kumparan medan magnet yang terletak di antara kutub magnet utara dan selatan diputar oleh tenaga air atau tenaga lainnya, maka pada kumparan rotor akan timbul medan magnet atau fluks yang bersifat bolakbalik atau fluks putar. Flux putar ini akan memotong-motong kumparan stator, sehingga pada ujung-ujung kumparan stator timbul gaya gerak listrik karena pengaruh induksi dan flux putar tersebut. Gaya gerak listrik (ggl) yang timbul pada kumparan stator juga bersifat bolakbalik, atau berputar dengan kecepatan sinkron terhadap kecepatan putar rotor. 1.3 Generator AC Pada generator AC dipakai sebuah medan magnetik yang berputar sehingga energi listrik dan lilitan stator dapat dikeluarkan. Arus penguatan untuk rotor dihasilkan oleh satu atau lebih lilitan generator yang dipasang pada poros dimana juga rotor terpasang. Listrik yang dihasilkan disearahkan dengan bantuan dioda. Dioda adalah elemen pengantar tanggung yang meneruskan arus listrik hanya pada satu arah. Bagian utama generator AC terdiri atas magnet permanen (tetap), kumparan (solenoida). cincin geser, dan sikat. Pada generator. Perubahan garis gaya magnet diperoleh dengan cara memutar kumparan di dalam medan magnet permanen. Karena dihubungkan dengan cincin geser, perputaran kumparan menimbulkan GGL induksi AC. OIeh karena itu, arus induksi yang ditimbulkan berupa arus AC. Adanya arus AC ini ditunjukkan oleh menyalanya lampu pijar yang disusun seri dengan kedua sikat. Sebagaimana percobaan Faraday, GGL induksi yang ditimbulkan oleh generator AC dapat diperbesar dengan cara memperbanyak lilitan kumparan, menggunakan magnet permanen
yang lebih kuat, mempercepat perputaran kumparan, dan menyisipkan inti besi lunak ke dalam kumparan. Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum Faraday yang menyatakan jika sebatang penghantar berada pada medan magnet yang berubah-ubah, maka pada penghantar tersebut akan terbentuk gaya gerak listrik. Besar tegangan generator bergantung pada : a. Kecepatan putaran b. Jumlah kawat pada kumparan yang memotong fluk c. Banyaknya fluk magnet yang dibangkitkan oleh medan magnet. Jumlah kutub generator arus bolak-balik tergantung dari kecepatan rotor dan frekuensi dari ggl yang dibangkitkan. Hubungan tersebut dapat ditentukan dengan persamaan berikut ini.
ns =
120 . f …………… (1) p
dengan : ns = medan putar lilitan (rpm) f = frekuensi (Hz) p = jumlah kutub pada rotor 1.4 Generator DC Prinsip kerja generator (dinamo) DC sama dengan generator AC. Namun, pada generator DC arah arus induksinya tidak berubah. Hal ini disebabkan cincin yang digunakan pada generator DC berupa cincin belah (komutator). Komutator menyebabkan terjadinya komutasi, peristiwa komutasi merubah arus yang dihasilkan generator menjadi searah. Berdasarkan sumber arus kemagnetan bagi kutub magnet buatan tersebut generator arus searah dapat dibedakan menjadi: 1. Generator dengan penguat terpisah, bila arus kemagnetan diperoleh dari sumber tenaga listrik arus searah di luar generator. 2. Generator dengan penguat sendiri, bila arus kemagnetan bagi kutub-kutub magnet berasal dari generator itu sendiri.
Berdasarkan hubungan lilitan penguat magnet dengan lilitan jangkar generator penguat sendiri dibedakan atas : 1. Generator shunt Generator shunt yaitu generator penguat sendiri dimana lilitan penguat magnetnya dihubungkan shunt atau parallel dengan lilitan jangkar. 2. Generator seri Generator seri yaitu generator penguat sendiri dimana lilitan magnetnya dihubungkan seri dengan lilitan jangkar. 3. Generator kompon Generator kompon yaitu generator arus searah yang lilitan penguat magnetnya terdiri dari lilitan penguat terdiri dari dua macam yaitu: a. Generator kompon panjang, merupakan generator kompon yang lilitan penguat serinya terletak pada rangkaian jangkar. b. Generator kompon pendek, merupakan generator kompon yang lilitan penguat serinya terletak pada rangkaian beban. 1.5 Bagian Generator Sinkron Secara umum generator sinkron terdiri dari stator, rotor, dan celah udara. Stator merupakan bagian dari generator yang diam sedangkan rotor adalah bagian yang berputar dimana diletakkan kumparan medan yang disuplai oleh arus searah dari eksiter. Celah udara adalah ruang antara stator dan rotor. 1.5.1 Stator Secara prinsip stator motor induksi adalah sama dengan stater motor sinkron maupun generator. Pada stator terdapat susunan kawat yang dimasukkan kedalam alur untuk menerima belitan stator dari motor akan membawa belitan menurut jenis motornya misalkan motor satu fasa, maka statornya akan membawa belitan satu fasa, dimana diumpan dari penyedia tegangan satu fasa sedangkan untuk motor jenis tiga fasa, maka statornya akan membawa belitan tiga fasa yang diumpan dengan penyedia tegangan tiga fasa. Jumlah kutub dari suatu motor akan
menentukan lambat cepatnya putaran suatu motor. Makin banyak jumlah kutub yang terpasang maka makin lambat putaran yang dihasilkan sedangkan apabila jumlah kutubnya makin sedikit maka putaran yang dihasilkan makin cepat. Hal semacam ini dapat dihitung dari:
Ns
=
F . 60 p
……………(2)
dengan : Ns F P
= Putaran sinkron (Rpm) = Frekuensi jala–jala (Hz) = Jumlah pasang kutub
1.5.1 Rotor Rotor pada generator sinkron pada dasarnya adalah sebuah elektromagnet yang besar. Kutub medan magnet rotor dapat berupa salient pole (kutub menonjol) dan non salient pole (kutub silinder) rotor sangkar. Jenis Kutub Menonjol (Salient Pole) Pada jenis salient pole, kutub magnet menonjol keluar dari permukaan rotor. Belitanbelitan medannya dihubung seri. Ketika belitan medan ini disuplai oleh Eksiter, maka kutub yang berdekatan akan membentuk kutub berlawanan. Bentuk kutub menonjol generator sinkron tampak seperti pada gambar 2.5 berikut :
Gambar 5. Rotor Jenis Kutub Menonjol (Salient Pole) Rotor kutub menonjol umumnya digunakan pada generator sinkron dengan kecepatan putar rendah dan sedang (120-400
rpm). Generator sinkron tipe seperti ini biasanya dikopel oleh mesin diesel atau turbin air pada sistem pembangkit listrik. Rotor kutub menonjol baik digunakan untuk putaran rendah dan sedang karena: a. Kutub menonjol akan mengalami rugirugi angin yang besar dan bersuara bising jika diputar dengan kecepatan tinggi. b. Konstruksi kutub menonjol tidak cukup kuat untuk menahan tekanan mekanis apabila diputar dengan kecepatan tinggi. 1. Jenis Kutub Silinder (Non Salient Pole) Pada jenis non salient pole, konstruksi kutub magnet rata dengan permukaan rotor. Jenis rotor ini terbuat dari baja tempa halus yang berbentuk silinder yang mempunyai alur-alur terbuat di sisi luarnya. Belitan-belitan medan dipasang pada alur-alur di sisi luarnya dan terhubung seri yang disuplai oleh Eksiter. Gambaran bentuk kutub silinder generator sinkron tampak seperti pada gambar 2.6 berikut:
Gambar 6. Rotor Jenis Kutub Silinder (Non Salient Pole) Rotor silinder umumnya digunakan pada generator sinkron dengan kecepatan putar tinggi (1500 atau 3000 rpm) seperti yang terdapat pada pembangkit listrik tenaga uap. Rotor silinder baik digunakan pada kecepatan putar tinggi karena : a. Konstruksinya memiliki kekuatan mekanik yang baik pada kecepatan putar tinggi. b. Distribusi di sekeliling rotor mendekati bentuk gelombang sinus sehingga lebih baik dari kutub menonjol.
1.6 Prinsip Generator 1.6.1 Magnet berputar di dalam kumparan Arus listrik dibangkitkan dalam kumparan pada saat kumparan diputarkan dalam medan magnet. Jenis arus listrik yang dibangkitkan adalah arus bolak-balik yang arah alirannya cara konstan berubah-ubah dan untuk merubahnya menjadi arus searah, diperlukan sebuah komutator dan brush (sikat-sikat). ini adalah untuk menarik arus searah yang dibangkitkan pada setiap stator coil. Armatur dengan komutator dapat diputarkan di dalam kumparan. Akan tetapi, konstruksi armatur akan menjadi rumit dan tidak dapat diputarkan pada kecepatan tinggi. Kerugian yang lainnya adalah bahwa arus mengalir melalui komutator dan sikat (brush), maka keausan akan cepat terjadi karena adanya lompatan api. Mendapatkan arus searah dapat dilakukan dengan menyearahkan arus bolak-balik yang dihasilkan oleh stator coil tetap sebelum dijadikan output dengan menggunakan rectifier, atau dengan cara mengganti putaran stator coil dengan memutarkan magnet dalam kumparan. Semakin besar volume listrik yang dibangkitkan di dalam kumparan, maka kumparan semakin panas dikarenakan aliran arus. Oleh karena itu, pendinginan akan menjadi lebih baik kalau stator coil ditempatkan di luar dengan rotor coil berputar di dalamnya.
Gambar 7. Prinsip Pembangkitan Arus Seperti terlihat pada gambar 2.7 pada saat magnet digerakan dekat kumparan akan timbul gaya elektromagnet pada kumparan. Arah tegangan yang dibangkitkan pada saat magnet bergerak mendekat atau menjauhi kumparan juga berlawanan. Besarnya tegangan yang akan
dibangkitkan akan meningkat sesuai dengan meningkatnya gaya magnet dan kecepatan gerak magnet. Selain itu, tegangan yang dibangkitkan juga bertambah besar bila jumlah kumparannya ditambah. Arah arus listrik pada kumparan dan arah gaya magnet yang dihasilkan dapat dilihat pada gambar 2.8.
Gambar 8. Hubungan antara arus listrik pada kumparan dan medan magnet Gaya gerak listrik yang dibangkitkan dalam kumparan akan bertambah dengan besar bila perubahan medan magnetnya berjalan dengan cepat. Dengan kata lain, bertambah banyak dan cepatnya flux magnet yang mengalir melalui kumparan,maka gaya gerak listrik yang dibangkitkan juga bertambah besar. Hubungan tersebut dapat dinyatakan dengan: ∆Φ volt …………….. (3) e = −N ∆t dengan : N : banyak lilitan dari kumparan ∆Φ : perubahan flukx magnit dalam satuan (webber) ∆ t : perubahan waktu dalam satuan detik (dt) E : Tegangan (V) 2. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2.1 Bahan 1. Peralatan Utama a. Multimeter digital untuk mengukur tegangan dan arus. b. Magnet permanen 4 buah dengan ukuran 6 cm x 2,5 cm x 1,2 cm
c. Tachometer untuk mengukur kecepatan putaran generator. d. Belitan Email 0.3 mm dengan jumlah belitan 400. e. Generator magnet permanen termodifikasi sebagai pembangkit. f. Putaran roda sepeda motor yang dihubungkan dengan poli sebagai gerakan awal generator. 2. Perlengkapan Pendukung a. Perangkat keras (Hardware) yaitu seperangkat Laptop Compaq 510 yang digunakan untuk menganalisa hasil tegangan dan arus motor dengan spesifikasi sebagai berikut : 1) Processor Intel Core 2 Duo 2.0 GHz. 2) Memory 2048 MB DDR2. b. Perangkat lunak (Software) yaitu program Microsoft Excel yang digunakan untuk perhitungan analisa tabel dan grafik, c. Printer HP Deskjet F2410 untuk mencetak hasil analisa penelitian dan laporan. 2.2 Alur Penelitian Metodologi penelitian yang dilakukan dalam penyelesaian tugas akhir ini meliputi: a. Studi literatur Studi literatur adalah kajian penulis atas referensi-referensi yang ada baik berupa buku maupun karya-karya ilmiah yang berhubungan dengan penulisan penelitian ini. b. Pengumpulan data generator meliputi: 1) Pengumpulan data generator 2) Pengumpulan data tentang magnet permanen c. Perancangan alat meliputi : 1) Merancang desain generator 2) Merancang lilitan kumparan magnet permanen 2.2.1 Pembuatan alat meliputi : 1. Merangkai rangka generator sesuai yang diharapkan
2. Melilit dan memasang lilitan kumparan magnet permanen 2.2.2 Pengujian sistem meliputi : 1. Pengujian generator dengan mengkopel penggerak mula motor dc 2. Pengujian dan pengukuran tegangan dan arus dari RPM generator 2.3 Analisa Data Analisa data yang dilakukan dari pengujian sistem adalah data yang akan diambil berupa data RPM, tegangan dan arus dari jumlah putaran generator serta jarak antara stator dengan rotor, data tersebut diolah dengan program Microsoft Excel yang digunakan untuk perhitungan analisa tabel dan grafik. 2.4 Pengambilan Kesimpulan Pengambilan kesimpulan dilakukan dengan melihat hasil dari pengujian sistem yang telah dilakukan. 3. FLOWCHART PENELITIAN
4. ANALISA DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Penelitian Data penelitian berdasarkan pada hasil pengujian generator magnet permanen dengan menggunakan putaran ban sepeda motor. 4.1.1Percobaan Pertama Hasil pengujian pertama generator magnet permanen pada tanggal 15 maret 2012 dapat dilihat pada tabel 4.1 Tabel Pengukuran RPM, tegangan dan arus dengan jumlah kumparan rotor 100 lilitan tiap kutub dan tebal kawat email 0,3 mm.
4.2 Analisa Data Besar kecilnya beban dalam kurun waktu tertentu serta kecepatan putar rotor berdampak besar terhadap tegangan dan arus yang dihasilkan oleh generator. Jika generator diberi beban yang tinggi dengan RPM yang sama maka tegangan yang dihasilkan juga akan berkurang. Untuk menghitung RPM digunakan rumus sebagai berikut : RPM =.
…………………(4)
dengan : RPM : putaran f : frekuensi (Hz) p : jumlah kutub Untuk menentukan jumlah alur digunakan rumus sebagai berikut : Jumlah alur = Tabel 1 Tabel pengukuran RPM, tegangan dan arus melalui trafo step up 500 mA dengan beban kipas 39,6 Watt. 4.1.2Percobaan Kedua Hasil pengujian kedua generator magnet permanen pada tanggal 15 maret 2012 dapat dilihat pada tabel 4.2 Tabel Pengukuran RPM, tegangan dan arus dengan jumlah kumparan rotor 400 lilitan tiap kutub dan tebal kawat email 0,3 mm.
dengan : N f
………………….(5) : jumlah lilitan : frekuensi (Hz)
4.2.1Analisa hasil percobaan beban kipas 39,6 Watt dengan kecepatan 2000 RPM.
Gambar 9 Grafik hubungan jarak antara tegangan dan arus dengan beban kipas 39,6 Watt.
Tabel 2 Tabel pengukuran RPM, tegangan dan arus melalui trafo step up 500 mA dengan beban lampu 5 watt.
Pada gambar 4.1 menunjukkan bahwa saat kecepatan 2000 RPM tegangan pada jarak 2 mm adalah 225 V turun pada jarak 4 mm menjadi 200 V dan pada jarak 6 mm tegangan turun
menjadi 150 V, sedangkan dengan beban kipas 39,6 Watt tegangan pada jarak 2 mm adalah 175 V turun pada jarak 4 mm menjadi 150 V dan pada jarak 6 mm tegangan turun menjadi 100 V, begitu pula pada saat generator dibebani arus yang semula 44,3 A turun menjadi 33,9 A menjadi 34,7 A dikarenakan jarak antara stator dengan rotor di ubah dari yang semula 2 mm ke 4 mm sampai jarak 6mm. 4.2.2 Analisa hasil percobaan beban lampu 5 watt dengan kecepatan 2000 RPM.
Gambar 10 Grafik hubungan jarak antara tegangan dan arus beban lampu 5 watt Pada gambar 4.2 menunjukkan bahwa saat kecepatan 2000 RPM pada saat tanpa beban tegangan pada jarak 2 mm adalah 225 V turun pada jarak 4 mm menjadi 200 V dan pada jarak 6 mm tegangan turun menjadi 150 V, sedangkan dengan beban lampu 5 watt tegangan pada jarak 2 mm adalah 175 V turun pada jarak 4 mm menjadi 150 V dan pada jarak 6 mm tegangan turun menjadi 100 V, begitu pula pada saat generator dibebani arus yang semula 47,7 A turun menjadi 42,6 A menjadi 35,5 A dikarenakan jarak antara stator dengan rotor di ubah dari yang semula 2 mm ke 4 mm sampai jarak 6mm. 5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari data pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Generator magnet permanen dengan 4 kutub dan berjumlah 400 belitan dengan diameter kawat email 0,3 mm semakin diperbesar jarak
stator dari 2 mm, 4 mm, 6 mm mengalami penurunan tegangan dari 225 V, 200 V, 175 V pada kondisi 2000 RPM dibebani lampu 5 watt atau kipas 39,6 Watt. 2. Generator magnet permanen dengan 4 kutub dan berjumlah 400 belitan dengan diameter kawat email 0,3 mm semakin diperbesar jarak stator dari 2 mm, 4 mm, 6 mm mengalami penurunan arus dari 47,7 mA, 42,6 mA, 35,5 mA pada kondisi 2000 RPM dibebani lampu 5 watt atau kipas 39,6 Watt. 5.2 Saran 1. Memperbanyak jumlah belitan kawat dan memperbanyak jumlah kutub magnet permanen dengan tujuan memperbesar tegangan yang dihasilkan. 2. Memperbesar diameter kawat belitan dengan tujuan memperbesar arus yang dihasilkan. 3. Pengaturan jarak antara stator dengan rotor yang paling optimal karena sangat berpengaruh terhadap daya yang dihasilkan generator. DAFTAR PUSTAKA Abrar
Ridwan dkk. 2005. Pengembangan Generator Mini Dengan Menggunakan Magnet Permanen. Program Pasca Sarjana, Universitas Indonesia. Bekti Nurwanto dkk. 2009. Pembuatan Generator Listrik Free Energi Dengan Magnet Permanen Untuk Skala Rumah Tangga “Program Kreatifitas Mahasiswa”. Universitas Teknologi Yogyakarta (UTY) Brian Yulianto, 2006. Mewujudkan teknologi baru bagi sumber energi yang terbarukan. Djiteng Marsudi. 2005. Pembangkitan Energi Listrik. Jakarta: Erlangga Muhammad Hasan Ashari Widodo. 2011. Modifikasi Generator Sebagai Penghasil Listrik Untuk PLTB Tipe Vertikal Axis. Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Pudji Irasari, Nurafni Dwi Hidayati. 2005. Analisis Prototipe Generator Kecepatan Rendah Untuk Pembangkit Listrik Skala Kecil. Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI). Sumanto. (1996). Mesin Sinkron. Andi Yogyakarta. Yogyakarta Tony Taufik. 2009. Beberapa Cara Membuat Generator. www.tonytaufik.blogspot.com Zuhal. 1995. Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Jakarta: PT Gramedia Pustaka Utama.
