Analisa Pemodelan Generator Magnet Permanen Tiga Phasa dengan Model Rotor IPM-ARC

Oleh : Fahmi Alfiansyah

Mahasiswa Teknik Elektro Institut Teknologi Padang

Laporan tugas akhir ini merupakan studi awal tentang bagaimana merubah alternator kendaraan motor yang tidak lagi memerlukan arus eksitasi awal. Dimana hal ini bisa dilakukan dengan cara merubah rotor menggunakan magnet permanent.

Desain yang digunakan adalah desain IPM-ARC. Adapun metode yang di pakai untuk mendapatkan generator magnet permanent tersebut penulis menerapakan desain susunan magnet permanent dalam bentuk ARC yang medan magnet kutub Utara dan Selatan secara bergantian.

Gambar GMP IPM-ARC Keluaran Output Tegangan GMP IPM-ARC

Susunan ini akan penulis falidasi dengan menggunakan software Finite Element Method (12 Kutub) untuk meninjau sebaran fluks fluks magnet permanent dari rotor ke stator Selain itu juga untuk meninjau prediksi bentuk gelombang tegangan dari keluaran generator tersebut pada ferkuensi 50 Hz dengan putaran rotor 500 rpm.

Hal yang dilakukan adalah pengumpulan data dimensi ukuran stator dan rotor, type magnet dan grade magnet, jumlah lilitan, jumlah kutub, pemodelan desain dan simulasi menggunakan Finite Element Method. Hasilsimulasi menunjukkan karakteristik penyebaran fluks fluks magnet pada rotor yang sampai pada stator melewati celah celah coil.

Pada generator magnet permanent fluks magnet sangat berpengaruh dalam mendapatkan outputtegangan keluaran, Ketika rotor dengan magnet permanen berputar, medan magnetik yang dihasilkan oleh magnet permanen berubah seiring dengan putaran rotor.

Perubahan ini pada medan magnetik menyebabkan perubahan fluks magnetik melalui kawat konduktor (coil) pada stator, perubahan fluks magnetik yang melintasinya akan menghasilkan tegangan induksi pada kawat konduktor tersebut. Outpur tegangan yang dihasilkan dari simulasi generator magnet permanent dengan model rotor IPM-ARC sebesar 28 Volt AC.

Selain itu, dari simulasi ini kita bisa melihat kuat medan magnet pada rotor yang dapat dilihat dari hasil simulasi yang menunjukkan kekuatan medan magnet dan sebaran fluks fluks magnet.Tegangan yang dihasilkan dari simulasi generator magnet permanent sangat ditentukan dari beberapa aspek seperti dari bahan material yang digunakan, kekuatan medan magnet, jarak antara rotor dan stator serta jumlah lilitan kawat pada stator.

Fluks-fluk pada rotor sangat dipengaruhi dari inti besi pada stator yang dimana fluks-fluks magnet permanent pada kutub utara masuk ke dalam stator melewati sela sela coil dan kemudian kembali ke magnet menuju kutub Selatan, begitu juga sebaliknya kutub Selatan pada magnet masuk ke dalam stator kemudian kembali lagi menuju magnet kutub utara. (***)