MEMBUAT GENERATOR MAGNET PERMANEN KECEPATAN RENDAH

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Menyelesaikan

Pendidikan Strata 1 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

ACUK FEBRI NURYANTO

D 400 080 006

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN ELEKTRO

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2012

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan hidayah dan

inayahNYA, sehingga sampai detik ini masih diberi kesempatan untuk menjalankan

perintahNYA dan menjauhi laranganNYA. Sholawat serta salam bagi Nabi Muhammad

SAW beserta sahabat yang selalu ditunggu dan dinanti syafa’atnya dihari akhir nanti,

amin.

Alhamdulillah hanya padaMU ya Allah, dengan hidayahMU penulis dapat

menyelesaikan dan menyusun laporan tugas akhir ini. Tugas akhir ini disusun dan

diajukan sebagai syarat untuk kelulusan dan mendapatkan gelar sarjana teknik di jurusan

teknik elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta. Adapun judul yang penulis ajukan

adalah : “ Membuat Generator Magnet Permanen Kecepatan Rendah ”.

Penyusunan tugas akhir ini penulis mendapatkan dukungan dan saran dari

berbagai pihak, guna mendapatkan hasil yang lebih baik. Terima kasih penulis ucapkan

dengan rasa hormat kepada :

1. Bapak Ir. Agus Riyanto, M.T selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiayah Surakarta.

2. Bapak Hasyim Asy’ari, S.T, M.T selaku Pembimbing I yang telah memberikan

bimbingan dan pengarahan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

v

3. Bapak Ir. Jatmiko, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas

Muhammadiayah Surakarta dan sebagai pembimbing II yang telah memberikan

semangat kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Bapak/Ibu Dosen atas kesedianya membimbing, memberikan waktu, dan ilmunya

kepada penulis selama di Teknik Elektro.

5. Bapak, Ibu, dan sekeluarga, Mas Joko, Mbak ika dan Dek Dofie serta keluarga besar

Acuk tercinta. Terima kasih atas semua kasih sayang, do’a, dan dukungan yang tiada

henti dan tidak pernah surut sehingga penulis bisa seperti sekarang ini..

6. Seluruh Staf Tata Usaha, Staf Akademik maupun non Akademik, yang telah banyak

membantu dan memberikan kemudahan kepada penulis selama menempuh studi di

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta.

7. Teman dekatku Dofie Maretha yang selalu menemaniku dan membuatku semangat

tersenyum bahagia selalu.

8. Teman-teman terbaikku Mas joko, Bagus Edi Purwoko, Rifan, Tyo Angelo dan Arif

Werkudara.

9. Bapak pramono sekeluarga yang sudah membantu menyelesaikan generator magnet

permanen.

10. Bapak Firdaus selaku keamanan desa yang selalu memberikan ijin keluar masuk desa

ketika malam hari.

11. Rekan-rekan seperjuangan 2008 “Arif Rahman hakim, Andi Pradana, Aziz

Ardiyatmoko, Wahyu setiawan, Obil Parulian siregar, Anang presetyo, Airlangga

vii

MOTTO

“..Sesungguhnya sesudah kesulitan ada kemudahan.

Maka apabila kamu telah selesai (urusan dunia), bersungguh

- sungguhlah (dalam beribadah).

Dan hanya kepada Tuhanmulah kamu berharap.”

(AL - INSYIROH: 6-8)

Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah keadaan sesuatu kaum

sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka

sendiri.

(Q.S. Ar Ra’d : 11.)

Terus berfikir terus berusaha dan jangan takut datangnya

kegagalan karena kegagalan bukanlah sebuah penderitaan

bukan pula sebuah beban tetapi kegagalan itu sebuah sukses

yang tertunda

(Thomas Alfa Eddison)

Imajinasi lebih berarti dari pada ilmu pasti karena tanpa

imajinasi tak mungkin ditemukan hasil dari ilmu pasti

(Albert Einstein)

Berusaha, berikhtiar, bersabar dan tenang dalam menghadapi

segala apa yang ada didepan mata.

(penulis)

Nasa

viii

P E R S E M B A H A N

Sedikit karya ini kupersembahkan untuk yang tercinta dan terkasih:

Allah SWT yang senantiasa melimpahkan nikmat, karunia dan

hidayahnya kepada kita, Sang Uswatun Khasanah, Rasulallah SAW.

Ayahandaku dan Ibundaku tercinta. Kasih sayangmu, pengorbananmu,

doamu abadi sepanjang masa,maafku yang tulus ini sebagai bukti nyata

keseriusanku.

Kakakku Agus supriyadi dan Adikku Selvia Ayu Nuryanti terima kasih atas

dukungan dan do’a nya

Pelangi Yang Selalu Mewarnai Hariku, Almamaterku (Universitas

Muhammadiyah Surakarta) Beserta Segenap Dosen dan Karyawan

Jurusan Teknik Elektro UMS.

Teman-teman team skripsi Aziz Ardiyatmoko, Arief rahman hakim, Wahyu

setiawan, Obil, Anang presetyo, Airlangga, Andi pradana

ix

Teman-teman Fakultas Teknik Elektro

Jangan jadikan ini akhir dari kebersamaan kita. Semoga Tuhan selalu

mempertemukan kita dan melindungi kita. Amien…

Thaks for all….

x

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL…………………………..………...………………………….. i

HALAMAN PERSETUJUAN……………………….…………………………... … ii

HALAMAN PENGESAHAN………………………...………………………… ….. iii

KATA PENGANTAR………………….……………………………………………. iv

MOTTO……………….. …………………………………………………………….. vii

PERSEMBAHAN….. ………………...……………………………………………... viii

DAFTAR ISI..………………………………………………………………….. …. … ix

DAFTAR GAMBAR…………………...………………………………………….. xiii

DAFTAR TABEL…………………………………………………………………….. xv

ABTRAKSI…………………………………………….…………………..………… xvi

BAB I P E N D A H U L U A N

1.1. Latar Belakang Masalah …………………………...………….………… 1

1.2. Perumusan Masalah……..…………………..………………………........ 2

1.3. Pembatasan Masalah…………………………...………………………… 2

1.4. Tujuan Penelitian……………………...…….…………………………… 3

1.5. Manfaat Penelitian……………………………………..……………… ... 3

1.6. Sistematika Penulisan……………………………………..……………… 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Telaah Penelitian …………………………...………….……………. …. 5

2.2. Landasan Teori..……………………..……………………………........... 7

xi

2.2.1. Prinsap Medan Magnet Permanen…...…………………… …. . 7

2.2.2 Generator....... …………………...…….……………………… 9

2.2.2.1 Generator AC……………………..…………........................ 10

2.2.2.2 Generator DC ………………………..……………...…......... 12

2.2.2.3 Bagian dari Generator Sinkron……………..………………… 14

2.2.2.4 Prinsip Generator……………..……………. …………........... 19

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu dan Tempat. ………………..………..……………..…………… 22

3.2. Peralatan dan Bahan………..……………………………………....…… 22

3.3. Alur Penelitian. ………………..………………………….……............... 23

3.4. Flow Chart……………….………………………..……………..……… 25

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1.Hasil Penelitian……………….………………………..…………………… 26

4.1.1. Percobaan Pertama……….……………………..……………………... 26

4.1.2. Percobaan Kedua. ………....……………………..…………………… 27

4.1.3.Percobaan Ketiga. ………....……………………..……………………. 27

4.2. Analisa Percobaan. ……………….…………………..…………………... 28

xii

4.2.1. Analisa Hasil Percobaan Pertama………………..…………………….. 28

4.2.2. Analisa Hasil Percobaan Kedua…...……………..……………………. 31

4.2.3. Analisa Hasil Percobaan Ketiga...………………..……………………. 34

4.2.4. Analisa Hasil Pengukuran Arus...………………..…………………..... 37

4.1.4. Percobaan Keempat ………….…………………..……………………. 38

BAB V P E N U T U P

5.1 Kesimpulan………………………………………….……………………. 40

5.2 Saran………………………………………………………………............ 40

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………….……. …… 42

L A M P I R A N ……………………………………………………………………. 43

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kutup-kutub Magnet...…………………………………………………… 7

Gambar 2.2. Magnet Tolak Menolak..………………………………………………… 8

Gambar 2.3. Magnet Tarik Menarik........ …………………………………………….. 8

Gambar 2.4. Kontruksi Generator Sinkron...................... ……………………………. 9

Gambar 2.5.Rotor Jenis Kutub Menonjol (Salient Pole) …….....…………………… 16

Gambar.2.6. Rotor Jenis Kutub Silinder ( Non Salient Pole) ……………………….. 18

Gambar 2.7. Prinsip Pembangkit Arus…….................................................................. 20

Gambar 3.1. Flowchart Penelitian …………………………………………………… 25

Gambar 4.1. Hubungan kecepatan putar terhadap tagangan dengan jumlah belitan 100

dibebani kipas 24 volt.............................................................................. 28

Gambar 4.2. Hubungan kecepatan putar terhadap tagangan dengan jumlah belitan 100

dibebani lampu 24 volt............................................................................. 29

Gambar 4.3. Hubungan kecepatan putar terhadap tagangan dengan jumlah belitan 100

dibebani lampu 5 watt.............................................................................. 30

Gambar 4.4. Hubungan kecepatan putar terhadap tagangan dengan jumlah belitan 125

dibebani kipas 24 volt............................................................................... 31

Gambar 4.5. Hubungan kecepatan putar terhadap tagangan dengan jumlah belitan 125

dibebani lampu 24 volt............................................................................. 32

xiv

Gambar 4.6. Hubungan kecepatan putar terhadap tagangan dengan jumlah belitan 125

dibebani lampu 5 watt............................................................................... 33

Gambar 4.7. Hubungan kecepatan putar terhadap tagangan dengan jumlah belitan 150

dibebani kipas 24 volt................................................................................ 34

Gambar 4.8. Hubungan kecepatan putar terhadap tagangan dengan jumlah belitan 150

dibebani lampu 24 volt............................................................................ 35

Gambar 4.9. Hubungan kecepatan putar terhadap tagangan dengan jumlah belitan 100

dibebani lampu 5 watt............................................................................. 36

Gambar 4.10. Grafik arus dengan beban kipas 24 volt………...................................... 37

Gambar 4.11. Grafik arus dengan beban lampu 24 volt……….................................... 37

Gambar 4.12. Grafik arus dengan beban lampu 5 watt....……...................................... 38

Gambar 4.13. Rangkaian trafo step up pada saat pengujian.......................................... 39

Gambar 4.1. Pengaruh kecepatan generator terhadap output tegangan dan arus……… 46

xv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Jadwal Pelaksanaan Penelitian…………………………………………… 22

Tabel 4.1 Tabel Pengukuran RPM dan Tegangan dengan Belitan 100.…………… 26

Tabel 4.2 Tabel Pengukuran RPM dan Tegangan dengan Belitan 125.…………… 27

Tabel 4.2 Tabel Pengukuran RPM dan Tegangan dengan Belitan 150.…………… 28

Tabel 4.4 Tabel Percobaan memakai trafo step up .................................…………… 39

xvi

ABSTRAKSI

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui output RPM, Tegangan dan Arus yang

dihasilkan dari jumlah putaran generator magnet permanen dengan kecepatan rendah.

Membuat Generator Magnet Permanen Kecepatan Rendah ini menggunakan

magnet permanen sebanyak 10 buah dengan ukuran 6 cm x 2,5 cm x 1,2 cm dan belitan

email 0,3 mm dengan jumlah belitan 100, 125, 150. Untuk menghasilkan RPM, Tegangan

dan Arus yaitu melakukan percobaan melilit belitan 100 dengan menggunakan alat lilit.

Setelah itu melakukan uji coba dengan kecepatan 200 RPM, dilanjutkan dengan

kecepatan 400, 600 dan 1000 RPM (kecepatan maksimal), untuk memutarkan generator

tersebut menggunakan ban sepeda motor 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 24 V, kipas

PC 24 V dan lampu 5 watt.

Hasil tegangan dari output generator dengan jumlah 100 belitan dan diameter

kawat email 0,3 mm kecepatan putar 1000 RPM adalah 35 volt, sedangkan pada

generator dengan 125 belitan menghasilkan tegangan sebesar 40 volt, sedangkan pada

150 belitan mengeluarkan tegangan sebesar 50 volt. Dari penelitian tersebut

menghasilkan tegangan keluaran yang berbeda dengan jumlah belitan yang berbeda.

Semakin banyak jumlah belitan yang digunakan, maka akan menghasilkan tegangan

keluaran yang semakin besar pula.

Kata kunci : Magnet Permanen, Generator, RPM.