Melihat kekurangan dalam penelitian terhadap tipologi Generator Magnet Permanen Fluks Aksial (GMPFA), mahasiswa program doktor Fakultas Teknik UGM melakukan penelitian untuk mendapatkan topologi rotor-stator GMPFA terbaik yang menghasilkan daya tinggi.
Generator Magnet Permanen Fluks Aksial sendiri merupakan generator yang digunakan pada aplikasi turbin angin sebagai sumber energi terbarukan.
“Energi listrik yang menggunakan turbin angin memerlukan putaran rendah dan dikopel langsung agar efisiensinya bisa maksimal. Turbin angin yang mendapatkan putaran rendah, pada generatornya diperlukan pemasangan jumlah magnet yang banyak.Oleh karena itu, generator yang cocok digunakan adalah GMPFA,” ujar Prih Sumardjati Mulyaseputra saat mengikuti ujian terbuka program doktor pada Kamis (25/1) di Fakultas Teknik.
Generator ini, ujarnya, memiliki berbagai macam topologi yang merupakan susunan piringan rotor dan stator yang disusun selang-seling dengan multi rotor dan multi stator. Dengan kata lain, berbagai macam topologi ditunjukkan oleh jumlah celah udar yang membatasi antarstrator dan rotor.
Beberapa peneliti yang mendesain generator dengan inti udara menggunakan topologi dua rotor-satu strator. Namun, mereka tidak pernah menjelaskan mengapa penggunakan topologi tersebut. Karena itu, dalam penelitian ini ia mencari tahu topologi terbaik untuk menghasilkan daya tinggi, mendapatkan bahan magnetik pada inti koil untuk meningkatkan daya GMPFA, dan meningkatkan daya GMPFA melalui rekayasa aliran fluks.
“Topologi rotor-stator optimal adalah 2 rotor-1 strator karena memiliki daya per piringan paling besar,” ujar dosen Politeknik Negeri Bandung ini menyimpulkan.
Selain itu, dari penelitiannya ia juga menemukan bahwa inti koil teroptimal adalah dari jenis megnetit Fe3O4 dengan permeabilitas relatif 6 π .10-6 H/m, dan dengan back iron besi kadar 99,8% dengan permeabilitas magnetik sebesar 2 π.10-3 H/m/ GMPFA tersebut mempunyai daya sebesar 1,900 VA.
Proses penelitian yang ia lakukan dimulai dengan analisis FEM GMPFA dan menghitung daya GMPFA, variasi topologi rotor-strator 1-1 sampai dengan 5-6, kemudian dilanjutkan dengan persiapan analisis FEM GMPFA, geometri, topologi, parameter dan variabel, simulasi dan perhitungan daya dengan variasi bahan inti, serta optimisasi daya sebagai fungsi bahan magnetik.
Terakhir, ia memaksimalkan daya GMPFA rekayasa aliran fluks magnetik dengan simulasi GMPFA dengan menambahan cincin back iron, simulasi rapat fluks B GMPFA berinti udara dengan bariasi bahan cincin back iron, serta simulasi perhitungan daya keluaran terhadap bahan cincin back iron. (Humas UGM/Gloria)