pengujian pembangkitan tegangan generator …

7
Jurnal Teknik Energi, Vol 6 No 2 Tahun 2016 ISSN : 2089 -2527 PENGUJIAN PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR AXIALFLTX PERMANENT MAGNET (ATPIVI) TIGA-FASA GANDA I M. W. Kastawanr, Rusmanar rJurusan Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Bandung Jl- Gegerkalong Hilir, Bandung Barat, Jawa Barat, Indonesia e-mail: u iu,it.kastarva nfzlpolban.ac. id. ru s manatir' po I ban. ac'.i d ABSTRAK Tulisan ini membahas tentang pembuatan generator axial-Jlur permanenl magnet (AFPM) yang dapat menghasilkan dua buah tegangan tiga-feta dengan pergeseran sudut 30" ataa lazim dikenal sebagai tiga-fasa ganda. Tipe generotor AFPM yang dibuat adalah double sided internal rotoryang memiliki sebuah piringon rotor u uk menempalkan fulub-kutub magnel generator yang diqpit oleh dua buah piringan statoryong digunakan untuk menempalknn duo buah belitan jongktr liga-fasa Generator ini memiliki 18 kutub magnet sehingga jarak a arq du.t buqh kutub mognet yang saling berdekttan qdqlah 20" mekanilL Oleh karenanya unnk menghasilkan tegongan keluaran tiga-faso mska belitqn-belitan fasa R, S dan T pada masing-masing piringan stator akrn berjorak I j,3 " mekanik. Lebih lanjut, untuk menghasilkan pergeseran fasa 30"di {rntqra kedua buah tegangan keluaran tigo-Iosa generator maka belitan tiga-fasa pada piringan stator perlamo dan *edua harus diberi petgeseron sudti sebesar 3,3'melanilc Hasil uji lttboratorium memtnjukhan bah*a generator AFPM yang dibuat mampt menghasilkan dua buah tegangan tiga-fasa berfre*uewi 50 Hz pada pttqrqn i39 rpm(rotation per-minure) yaitu& : 44,920o V, St : 39,82-1 18" y dan Tt = 44,02237" dengan totql hqtmonic dktoltion (IHD)sebesar 3,4o/oserta R2:42,82-32"y, 52 : 42,7 z-153 " yd{ln T2 : 42,62-272 " V dengan THD sebesar 2,195. Hasil pengujian ini menunjuk:kan bahwa generator mampu membangkitkan dra buah legangan keluoran tiga-fasa yang memiliki bennk gelombang mendekati sinusoidal murni dengan keseimbangon magnindo dan fasa culcup bail( karena rala-rdld penyimpdngannyo masing-uasing hanyo sebesar 1,5 V(2,5%o) dan 2,4"(1,7%o). Krra hanci: generator AFPM, double sided internal rotor, tegartgan tiga-fasa ganda. I. PEI{DAEU LUAN Berbeda dengan generator yang telah umum kita kenal, generator oxial-Jlux permanent magna (disingka,t AFPM)memiliki aliran fluksi atau medan magnetik yang searah dengan sumbu atau poros generator. Fluksi pada generator AFPM ini diperoleh dari kutub- kutub magnet pernanen sehingga tidak diperlukan penggunann sumber eksitasi luar. Dengan jumlah kutub magnet pennanen yang cukup banyak maka generator AFPM akan mampu bekerja pada putaran yang cukup rendalr sehingga dinilai cocok untuk diaplikasikanpada pembangkit listrik tenaga angin atau pembangkit listrik tenaga air berkapasitas kecil (mikrohidro) ylng memanfaatkan energi dari aliran air sungai berelevasi rendah [ ],[2]. Secara umum generator AFPM memiliki konstruksi yang lebih sederhana jika dibandingkan dengan generator konvensional fluksi radial. Sebuah generator AFPM dengan tipe satu-fasa single sidedhanyaakan terdiri dari sebuah piringan rotor untuk menempatkan kutub-kutub magnet permanen dan sebuah piringan stator untuk menempatkan belitan- belitan jangkar dimana tegangan dibangkitkan [3] - [5].Generator ini dapat dengan mudah dikembangkan lebih lanjut, misalnya menjadi generator AFPM tiga-fasa s ingle sided dengan mengatur p€nempatan belitan-belitan jangkarnya di piringan stator pada sudut-sudut mekanik yang tepat sehingga dihasilkan tiga buah tegangan sinusoidal dengan beda fasa mendekati 120". Namun, p€ngembangan dengan cara ini relatifjarang dilakukan karena untuk menghasilkan tegangan dan daya keluaran generator yang cukup besar akan diperlukan belitan jangkar dengan jumlah lilitan cukup banyak dan/atau kutub-kutub magnet permanen yang lebih kuat sehingga menyulitkan penempatannya pada piringan stator. Untuk menghasilkan tegangan keluaran tiga-fasa atau lebih, generator AFPM umumnya dikembangkan menjadi tipe double sided alau multidisc. Generator AFPM double sided memiliki tiga buah piringan. Komposisinya dapat terdiri dari dua buah piringan stator dan satu buah piringan rotor (dikenal sebagai tipe double sided internal rolor) atau dua buah piringan rotor dan satu buah piringan stator (dikenal sebagai tipe double sided inlernal stotor). Sementara ihJ, generator AFPM multidisc memiliki jumlah 503

Upload: others

Post on 11-Jan-2022

30 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: PENGUJIAN PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR …

Jurnal Teknik Energi, Vol 6 No 2 Tahun 2016 ISSN : 2089 -2527

PENGUJIAN PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR AXIALFLTXPERMANENT MAGNET (ATPIVI) TIGA-FASA GANDA

I M. W. Kastawanr, RusmanarrJurusan Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri BandungJl- Gegerkalong Hilir, Bandung Barat, Jawa Barat, Indonesia

e-mail: u iu,it.kastarva nfzlpolban.ac. id. ru s manatir' po I ban. ac'.i d

ABSTRAKTulisan ini membahas tentang pembuatan generator axial-Jlur permanenl magnet (AFPM) yang dapat

menghasilkan dua buah tegangan tiga-feta dengan pergeseran sudut 30" ataa lazim dikenal sebagai tiga-fasaganda. Tipe generotor AFPM yang dibuat adalah double sided internal rotoryang memiliki sebuah piringonrotor u uk menempalkan fulub-kutub magnel generator yang diqpit oleh dua buah piringan statoryongdigunakan untuk menempalknn duo buah belitan jongktr liga-fasa Generator ini memiliki 18 kutub magnetsehingga jarak a arq du.t buqh kutub mognet yang saling berdekttan qdqlah 20" mekanilL Oleh karenanyaunnk menghasilkan tegongan keluaran tiga-faso mska belitqn-belitan fasa R, S dan T pada masing-masingpiringan stator akrn berjorak I j,3 " mekanik. Lebih lanjut, untuk menghasilkan pergeseran fasa 30"di {rntqrakedua buah tegangan keluaran tigo-Iosa generator maka belitan tiga-fasa pada piringan stator perlamo dan*edua harus diberi petgeseron sudti sebesar 3,3'melanilc Hasil uji lttboratorium memtnjukhan bah*agenerator AFPM yang dibuat mampt menghasilkan dua buah tegangan tiga-fasa berfre*uewi 50 Hz padapttqrqn i39 rpm(rotation per-minure) yaitu& : 44,920o V, St : 39,82-1 18" y dan Tt = 44,02237" dengantotql hqtmonic dktoltion (IHD)sebesar 3,4o/oserta R2:42,82-32"y, 52 : 42,7 z-153 " yd{ln T2 : 42,62-272 "V dengan THD sebesar 2,195. Hasil pengujian ini menunjuk:kan bahwa generator mampu membangkitkan drabuah legangan keluoran tiga-fasa yang memiliki bennk gelombang mendekati sinusoidal murni dengankeseimbangon magnindo dan fasa culcup bail( karena rala-rdld penyimpdngannyo masing-uasing hanyosebesar 1,5 V(2,5%o) dan 2,4"(1,7%o).

Krra hanci: generator AFPM, double sided internal rotor, tegartgan tiga-fasa ganda.

I. PEI{DAEU LUANBerbeda dengan generator yang telah

umum kita kenal, generator oxial-Jluxpermanent magna (disingka,t AFPM)memilikialiran fluksi atau medan magnetik yang searahdengan sumbu atau poros generator. Fluksipada generator AFPM ini diperoleh dari kutub-kutub magnet pernanen sehingga tidakdiperlukan penggunann sumber eksitasi luar.Dengan jumlah kutub magnet pennanen yangcukup banyak maka generator AFPM akanmampu bekerja pada putaran yang cukuprendalr sehingga dinilai cocok untukdiaplikasikanpada pembangkit listrik tenagaangin atau pembangkit listrik tenaga airberkapasitas kecil (mikrohidro) ylngmemanfaatkan energi dari aliran air sungaiberelevasi rendah [ ],[2].

Secara umum generator AFPMmemiliki konstruksi yang lebih sederhana jikadibandingkan dengan generator konvensionalfluksi radial. Sebuah generator AFPM dengantipe satu-fasa single sidedhanyaakan terdiri darisebuah piringan rotor untuk menempatkankutub-kutub magnet permanen dan sebuahpiringan stator untuk menempatkan belitan-belitan jangkar dimana tegangan dibangkitkan

[3] - [5].Generator ini dapat dengan mudahdikembangkan lebih lanjut, misalnya menjadigenerator AFPM tiga-fasa s ingle sided denganmengatur p€nempatan belitan-belitanjangkarnya di piringan stator pada sudut-sudutmekanik yang tepat sehingga dihasilkan tigabuah tegangan sinusoidal dengan beda fasamendekati 120". Namun, p€ngembangandengan cara ini relatifjarang dilakukan karenauntuk menghasilkan tegangan dan dayakeluaran generator yang cukup besar akandiperlukan belitan jangkar dengan jumlahlilitan cukup banyak dan/atau kutub-kutubmagnet permanen yang lebih kuat sehinggamenyulitkan penempatannya pada piringanstator. Untuk menghasilkan tegangan keluarantiga-fasa atau lebih, generator AFPMumumnya dikembangkan menjadi tipe doublesided alau multidisc. Generator AFPM doublesided memiliki tiga buah piringan.Komposisinya dapat terdiri dari dua buahpiringan stator dan satu buah piringan rotor(dikenal sebagai tipe double sided internalrolor) atau dua buah piringan rotor dan satubuah piringan stator (dikenal sebagai tipedouble sided inlernal stotor). Sementara ihJ,

generator AFPM multidisc memiliki jumlah

503

Page 2: PENGUJIAN PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR …

Jurnal Teknik Energi, Vol 6 No 2 Tahun 2016

piringan stator dan rotor lebih dari tigasehingga konstruksinya menjadi jauh lebihrumit meski kemampuan tegangan dan dayakeluaramya menjadi lebih besar lagi [3],[4].Pengembangan generator AFPM tiga-fasa tipeclouble sided internal rotor dan double sidedintemal stator telah berhasil dilakukan. Keduagenerator AFPM double sided ini mamptmenghasilkan tegangan keluaran tiga-fasa yangmemiliki bentuk gelombang mendekatisinusoidal mumi dengan keseimbanganmagnituda dan fasa cukup baik [6],[7].Generator ini dapat dikembangkan lebih lanjutmenjadi generator AFPM double sided yangdapat menghasilkan tegangan keluaran denganjumlah fasa lebih banyak lagi, misalnya tiga-fasa ganda yaitu dua buah tegangan keluarantiga-fasa yang memiliki pergeseran fasatertentu. Untuk tipe double sided internalrolor, tegangan keluaran tiga-fasa pertamadapat diperoleh dari belitan-belitan jangkartiga-fasa yang ditempatkan pada piringan statorpertama sementara tegangan keluaran tiga-fasayang kedua dapat diperoleh dari belitan-belitanjangkar tiga-fasa yang ditempatkan padapiringan stator kedua. Untuk tipe double sidedinlernal stalor yang hanya memiliki sebuahpiringan stator maka belitan-belitan jangkartiga-fasa yang pertama dapat ditempatkan padasalah satu sisi permukaan piringan statorsementara belitan-belitan jangkar tiga-fasayang kedua ditempatkan pada sisi permukaanpiringan stator yang lainnya. Dalam tulisan iniakan diuraikan langkahJangkahpengembangan generator AFPM tipe doublesided internal rotor yang dapat menghasilkandua buah tegangan tiga-fasa dengan pergeseransudut 30" di antara keduanya.

ISSN : 2089 -2527

keluaran generator AFPM. Belitan-belitanjangkar ini hanya ditempatkan pada satu sisi

permukaan piringan stator, yaitu sisipermukaan yang menghadap ke salah satu daridua sisi permukaan piringan rotor. Untukmenghasilkan celah udara di antara piringanrotor dan piringan stator yang seragam dan

sesempitmungkin maka kutub-kutub magnetgenerator AFPM harus dipasang secaraembedded pada piringar rotor sementtrabelitan-belitan jangkarnya dipasang secaraslotted pada piingan stator.

Untuk menghasilkan tegangankeluaran tiga-fasa ganda maka pada setiappiringan stator akan ditempatkan belitan-betitan jangkar tiga-fasa. Belitan tiga-fasa padapiringan stator pertama akan memilikipergeseran fasa tertentu dari belitan-belitanjangkar tiga-fasa di piringan yang kedua.Besarnya tegangan per-fasa yang dibangkitkangenerator adalah bergantung pada jumlahIilitan untuk setiap fasa belitan jangkar (.,V-),

kecepatan putaran penggerak generator (n ) dankuat medan magnetik yang dihasilkan olehkutub-kutub magnet p€rmanen generator (O,)sesuai persamaan ( l) berikut ini:

Eo= knN*Q^ (l)dengan i menyatakan sebuah nilai konstan.Sementara itu, jumlah dari kutrib magnet yangdigunakan (p) akan menentukan frekuensi darigelombang tegangan keluaran yangdibangkitkan generator AFPM sesuaipersamaan (2) berikut ini:

r -lLt=uo (2)

Berdasarkan persamaan (2) di atas, generatorAFPM akan dapat bekerja pada putaran yangrelatif rendah jika jumlah kutub.kutub magnetyang digunakan lebih banyak. Lebih lanju!penggunaan kutub-kutub magnet denganjumlah yang cukup banyak dan bentukmendekati juring lingkaran akan menghasilkandistribusi fluksi yang lebih merata dan seragamsehingga tegangan keluaran generator yangdibangkitkan lebih mendekati bentuksinusoidal.

II. GENERATOR AFPM DOT]BLE SIDEDINTERNAL ROTOR DENGANTEGAI\IGAN KELUARAN TIGA-FASAGANDA

Konstruksi dari sebuah generatorAFPM double sided internal /o/orditunjukkanoleh Gambar I . Generator ini memiliki sebuahpiringan rotor yang diapit oleh dua buahpiringan stator. Pada piringan rotor dibuatsejumlah lubang dengan ukuran tertentu untukmenempatkan kutub-kutub magnet generator.Dengan demikian kutub-kutub magnet akanmenghadap ke kedua sisi permukaan daripiringan rotor. Sementara itu, pada piringanstator akan ditempatkan belitan-belitan jangkarsebagai tempat terbangkitkannya tegangan

504

Page 3: PENGUJIAN PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR …

Jurnal Teknik Energi, Vol 6 No Z Tatrun 20t 6

Gambar l. Konstruksi generator AFpM doubtesided internal rotor l3f.

o

-- LE1

,a

s15

Gambar 2. Piringan rotor dan kutub-kutub magnetpermanen generator AFPM double sided intern{ll

rotor tiga-fasa ganda.

Sementara itu, Gambar 3 menampilkankedua buah piringan stator beserta belitan-belitan jangkar tiga-fasa dari generator AFPMdouble siderl internal rotor tiga-fasa gandayangdibuat. Masing-masing piringan slatormemiliki diameter luar 339 mm dan diameterdatam 180 mm dengan ketebalan 20 mm. Padatitik pusat piringan stator dibuat lubang porosdengan diameter 20 mm. Kedalaman piringanstator berukuran 16 mm untuk menempatkanbelitan-belitan jangkar agar tidak menonjol kekeluar melebihi ketebalan piringanstator.Setiap belitan jangkar generator terbuatdari 750 lilitan kawat tembaga berisolasi.Setiap fasa tegangan keluaran generatorterbentuk dari 8 buah belitan jangkar yangterhubung seri sehingga jumlah lilitan per-fasaadalah sebanyak 6000. Dengan demikian untukmenghasilkan tegangan keluaran tiga-fasaganda akan dibutuhkan total sebanyak 48belitan jangkar. Masing-masing belitan jangkarini berbentuk persegi dengan ukuran 50 mm x30 mm sesuai bentuk dan ukuran dari kutub-kuob magnet p€rnanen yang digunakan.Belitan-belitan jangkar ini ditempatkan padakedua piringan stator pada sudut-sudutmekanik yang ditampilkan oleh Tabel I untukmenghasilkan dua buah tegangan keluaran tiga-fasa yaitu Rr, Sr, Tr dan R2, 52, T2yangmemiliki pergeseran fasa 30o.

ISSN : 2089 -2527

2o

505

x

Generator AFPM double sided internalrotor tiga-fasa ganda yang dibuat memiliki l8buah kutub magnet permanen. Generator inidiharapkan mampu membangkitkan dua buahtegangan keluaran tiga-fasa dengan fiekuensi50 Hz dan pergeseran fasa 30. pada belitan-belitan jangkar yang ditempatkan di keduabuah piringan stator. Dengan mengacu padapersama.rn (2) maka kecepatan putarangenerator akan berkisar 333 rpm (rotationper-minule). Masing-masing kutub magnetperrnanen yang digunakan berjenis magnetkeramik dengan bentuk balok persegiberukuran 50 mm x 30 mm x 14 mm. Ke-t8buah kutub magnet permanen ini dipasangkansecara embedded atau tertanam di sekelilingpiringan rotor berdiameter 300 mm denganketebalan l4 mm. Dengan demikian, jarakantara dua buah kutub magnet pennanen yangsaling berdekatan adalah sama dengan 20".Pada titik pusal piringan rotor dibuat lubangporos dengan diameter 20 mm. Gambar 2menunjukkan piringan rotor dan kutub-kutubmagnet permanen dari generator AFPM doublesided inlemal rotor tigt-fasa ganda yangdibuat.

$s'95'

ua

?srI

Page 4: PENGUJIAN PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR …

Jurnal Teknik Energi, l/ol 6 No 2 Tahun 2016 ISSN : 2089 -2527

M

Variablespeedmotor

AFPMgenerator

Gambar 4. Pengujian laboratorium generator AFPMdouble sided internal rotor tiga-fasa gandayffig

telah dibuat-

Tabel 3 dan 4 menampilkan datamagnituda, fiekuensi dan persentase ,oralharmonic distortion (THD)dari tegangankeluaran tiga-fasa di masing-masing piringanstator generator pada beberapa nilai putaranpenggerak yang berbeda. Data dalam keduatabel ini menunjukkan bahwa secara umumgenerator AFPM double sided internal rotortiga-fasa ganda yang telah dibuat mampumenghasilkan magnituda tegangan yanghampir sama untuk setiap belitan fasanya. Padaputaran penggerak 339 rpm yang menghasilkanfrekuensi di kisaran 50 Hz (frekuensi jala-jalaPLN), nilai rata-rata penyimpangan magnitudategangan yang dibangkitkan generator hanyasebesar 1,5 Y alar 2,5oh. Lebih lanjut, Gambar5 menunjukkan relasi linier antara magnitudategangan keluaran yang dibangkitkan generatorterhadap putaran penggeraknya. Hasil uji inisesuai dengan persamaan (l) yang menyatakanbahwa untuk jumlah lilitan setiap fasa belitanjangkar (fl.) yang sama dan kuat medan

R

IT

G

Piringan rotor dan kedua piringanstator ini selanjutnya dirakit menjadi sebuahunit generator AFPM double sided internalrotor tiga-fasa ganda yang utuh denganmenggunakan poros generator dan penyanggarotor untuk pengujian laboratorium.

III. PENGUJIAN DA}t A}IALISISGambar 4 di bawah ini menunjukkan

skema uji laboratorium untuk mengetahuikemampuan pembangkitan tegangan darigenerator AFPM double sided internal rotortiga-fasa ganda yang telah dibuat. Generatordikopel dengan motor penggerak yangmemiliki kecepatan yang dapat diatur.Kecepatan putaran generator diukur denganTachometer sementara tegangan keluaran tiga-fasa ganda yang dihasilkan diukur dengan unitinstrumentasi dijital PQ (Power Quality)Analyser.

PQAnalyser

unit

I.fi

I

(<r)

t6.6 3.) 166 29.9K.'l 0 ll.lill 66.6 {J.l i6.6 69_9lKc' {0

K.-.1 s0 93.1 106.6 st..l 96.6 r09.9

K.J ll0 lll.l t{6.6 l13.l 116.6 t{9_9

Ke5 160 173.1 156.6 t6J l 176.6 139.9

Kc-6 100 I l3.J 10.1.3 t16.6 lt9 9

K.7 t.r0 tsl3 t66 6 l.B 3 156.6 169.9

X.-S t30 19i.3 106.6 196.6 309,9

506

Gambar 3. Piringan stator ke-l dan ke-2 denganbelitan-belitan jangkar tiga-fasa dari generator

AFPM double sided internal rotor tiga-fasa ganda.

Tabel l- Sudut-sudut mekanik untuk penempatan

belitan jangkar pada piringan stator generator

AFPM double sided internql rotot tiga-fasa ga,],da-

1t6.6

.\lt

I

4,1

Page 5: PENGUJIAN PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR …

Jurnal Teknik Energi. Vol 6 No 2 Tahun 2016

magnetik (@.) yang konstan maka tegangankeluaran yang dibangkitkan generator adalahberbanding lurus terhadap kecepatan putaranpenggeraknya (z). Pada putaran penggerakgenerator 339 rpm yang menghasilkanfrekuensi di kisaran 50 Hz nilai rata-ratamagnituda tegangan keluaran yang dihasilkanadalah 42,8 V.

Dari data persentase THD pada Tabel3 dan 4 juga terlihat bahwa generator AFpMdouble sided internal rotor tiga-fasa gandayang telah dibuat mampu menghasilkantegangan keluaran dengan bentuk mendekatisinusoidal- Nilai persentase yang berkisarantaru l,8yo - 3,4Vo sangat mendekati nilaipersentase ideal 0o/o dari sebuah gelombangyang berbentuk sinusoidal mumi. Pada putaran339 rpm yang menghasilkan frekuensi sekitar50 Hz, nilai rata-rata THD dari gelombangtegangan keluaran yang dihasilkan hanyasebesar 2.75%o saja dengan harmonisa yangdominan adalah orde ke-3 dan ke-5.

Tabel 2. Tegangan tiga-fasa yang dibangkitkan padapiringan stator pertama.

Tabel 3. Tegangan tiga-fasa yang dibangkitkan padapiringan slator kedua.

I i6.9 -i6.5 -11.11I

I

l.-l

ji9 J:_S ,ll.t -11.6 50.15

J i0 51.S -lr-.-l 60.r1

,D,.''TD

'Erlt

ISSN : 2089 -2527

(a) Piringan stator pertama-

(b) Piringan stator kedua.

Gambar 6. Profil gelombang tegangan keluarantiga-fasa yang dibangkitkan oleh generator AFPMdouble sided internal rotor tifla-fasa garlda pada

putaran 339 rpm.

Konfirmasi lebih jauh terhadaptingginya kualitas dari bentuk gelombangtegangan keluaran tiga-fasa yang dihasilkanoleh generator AFPM double sided internalrotor tiga-fasa ganda yang telah dibuat dapatterlihat dari profil kedua buah gelombangtegangan keluaran tiga-fasa yang ditunjukkanoleh Gambar 6.

Kajian terhadap aspek keseimbanganfasa dari tegangan keluaran tiga-fasa yangdihasilkan generator dapat dilihat melaluidiagram fasor seperti ditunjukkan oleh Gambar7. Dari diagram fasor ini dapat terlihat bahwagenerator AFPM double sided internal rotortiga-fasa ganda yang telah dibuat mampumenghasilkan dua buah tegangan tiga-fasayang memiliki keseimbangan fasa sangat baik.Pada piringan stator pertama dihasilkan tigabuah tegangan fasa R1, S1, dan T1 dengan sudutfasa masing-masing sebesar 0', -118" dan -237'. Sementara pada piringan stator keduadihasilkan tiga buah tegangan fasa R2, 52, danT2 dengan sudut fasa masing-masing sebesar

II

Elol'

I

a!!-t

Gambar 5.Relasi antara tegangan keluaran yangdibangkitkan dan putaran penggerak generator

AFPM double sided inlernal rotor tiga-fasa ganda

t*nltrraaaaaa

SCOPE

t3r06/16 e4:5-r23 {00U 5oH2!a UYE

50.E1H2

OETfl'LT'

N .IOU

0.t u

SCOPE CURSIn

l3/06/lC lX:55:35 a00U S0H23,UVE OEFaULTT

51.6 I I"

B tat

I .i6 -i6 i6_l -l1.99

339 -t{.9 i9_s -t9_87 -i.-l

t_l50.7 50.J JO.J 59.86_l .tol

-t44 'a

4 fi4l v

a'

IIIII

507

a

V [r'olt,

E

["pol fW

51.6

o

FC

Page 6: PENGUJIAN PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR …

0", -121" dan -240". Dengan sudut fasa ideal

untuk sistem tegangan tiga-fasa sebesar 0", -l2O" dan -240" maka nilai rata-ratapenyimpangannya hanya sebesar 2,4"atau 1,7%o

saja.

(b) Piringan stator kedua.

Gamtrar 7. Diagram fasor tegangan keluaran tiga-fasa yang dibangkitkan oleh generator AFPM

double s ided internol rotor tiga-fasa ganda padaputaran 339 rpm-

Untuk menunjukkan bahwa tegangankeluaran tiga-fasa yang dihasilkan generatorpada piringan stator pertama memilikipergeseran fasa 30" terhadap tegangankeluaran tiga-fasa yang dihasilkan padapiringan stator kedua maka gelombangtegangan dan diagram fasor untuk teganganfasa R1 dan R2, S1 dan 52 serta T1 dan T2 perludiukur. Gambar 8 menampilkan hasilpengukuran gelombang tegangan dan diagramfasor untuk salah satu tegangan fasa di masing-masing piringan stator yaitu R1 dan R2. Darigambar terlihat bahwa pergeseran fasa diantarakeduanya adalah sebesar 32" yang mendekatinilai pergeseran yang diinginkan yaitu 30",atau tedadi penyimpangan sebesar 6,70% saja.

ISSN : 2089 -2527

Gambar 8.Gelombang tegangan dan diagram fasoruntuk salah satu tegangan fasa di masing-masing

piringan stator (Rr dan R2) generator AFPM doublesided internal rotor tiga-fasa ganda.

UCAPAII TERIMA KASTII DANPENGHARGAAN

Penulis menyampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan kepad4 Wulan M.Putri, yang sebelumnya merupakan mahasiswaProgram Studi D-III Teknik Konversi Energi,Politeknik Negeri Bandung, atas bantuan dankontribusinya dalam menyelesaikan rancangbangun generator AFPM tiga-fasa ganda sertamenjalankan langkahJangkah pengujianlaboratorium untuk memperoleh data yangdiperlukan.

i ar,

-*l

tararll ,:t2:ll 5e, tIult 5rt off l.lr

lJ):!a :. -2r "'6112

5!1, -

185 u 0.0 o

f,f,ftlilmII1FITU I 1u"6 t14.3

Uz ru"o il0lU3 su"6 43.9

Hz 50.37

{Urpr 0

I21o; - l 18

trU3rq -23?

13106116 0.15.{: .Eal, 5Il2 3S SrE I}fFiULTr

+ftl6504

U r rum il&sUt r.-a 43.8Ur r,r'o ?JrE llrl

I rrcr 0

lUzo -3?8{Urq -?Bl

larlrla Otr@:17 tlt 5ll, tl UVE Efitf r

4Plt6m

I{

\

.'lfrl.l| | LJ i..)rrun

EiEftltf ruE

lr0crl6 al$:12 1qru 5eHz lll UYE oEF l-Ir

<tP[4504

0

-t

508

Jurnal Telotik Energi, Vol 6 No 2 Tohun 2016

(a) Piringan stator pertarna.

IV. KESIMPT]LANGenerator AFPM tiga-fasa ganda tip€

double sided internal rotor telah berhasildibuat- Generator ini mampu menghasilkan duabuah tegangan keluaran tiga-fasa denganpergeseran fasa 30'yang memiliki bentukgelombang mendekati sinusoidal mumi sertamemiliki keseimbangan magnituda dan fasacukup baik.

. : -.

lf.IllTilrri-f_EEu

f-IegulU r a-a ,13.0

U r r'.,0 {2.8U3 6n6 129Hz 5051iU1loy 0QU2pl -l?llUloy -?40

Page 7: PENGUJIAN PEMBANGKITAN TEGANGAN GENERATOR …

Jurnal Te*nik Energi, Vol 6 No 2 Tqhun 2016

DAFTARPUSTAKA[1] H. Piggott (2005), How to Build a Wind

Turbine: The Atial Flux Windmill Plans.

[2] A. Date, A. Akbarzadeh. (2009), Designand Cost Analysis of Low Head SimpleReaction Hydro Turbine for Remote AreaPower Supply, ELSEVIER. RenewableEnerry. 34: 409415.

[3] J.F. Gieras, R.J. Wang, M.J. Kamper(2004), Axial Flux Permonent MagnetBrushless Machine, Kluwer AcademicPublisher, Dordrecht.

[4] A. Parviainen (2005), Design of AxialFlux Permanenl Magnet Low SpeedMachines and Performance ComparisonBeween Radial FIux and Axial FIuxMachines- Finland: Lap;reenrantaUniversity of Technolory

[5] H. I. N. Ilham, I. M. W. Kastawan,Rusmana (2015), Pembuatan dmr

ISSN : 2089 -2527

Pengujian Generalor Axial FluxPermqnent Magnet Tipe Single SidedSloned, Jrrusan Teknik Konversi Energi,Politeknik Negeri Bandung.

[6] R. A. Nugraha, I. M. W. Kastawan,Rusmana (2016), Pembuatan danPengujian Pembangkitan TeganganGenerator Axial Flux Permanent MagnetTipe Double Sided Inten al Stator Slo ed,Jurusan Teknik Konversi Energi,Politeknik Negeri Bandung

[7] I M. W. Kastawan, Rusmana (2016),Generotor Axial Flux Permanenl Magnet(AFPbQ Double Sided Internal RotorDengan Tegangan Keluoran AC Tiga-Fasa Sinusoidal, Prosiding SeminarNasional Energi 2016, Program MagisterEnergi, Sekolah Pascasarjan4 UniversitasDiponegoro, Semarang, lndonesia.

509