Studi Eksperimental Pengaruh Variasi Geometri
Kumparan dan Variasi Amplitudo Terhadap Voltase
yang Dihasilkan PADA Mekanisme Vibration Energy
Harvesting (VEH)
Endy Yuditya Azhari NRP. 2105 100 077
Dr.Eng. Harus Laksana Guntur, ST, M.Eng. Dosen Pembimbing :
Disusun oleh :
Tugas Akhir Bidang Studi : Desain
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2010
Latar Belakang Masalah
Latar Belakang
Berbagai Macam Jenis Energi
Kebutuhan Manusia Akan
Energi Keterbatasan Sumber Energi
Diperlukan Energi Alternatif Mekanisme
Pemanen Energi Getaran
Menghasilkan Energi Listrik
Perumusan Masalah Permasalahan yang akan dibahas dalam penulisan ini meliputi 2 hal, yaitu :
1. Bagaimana Pengaruh
Variasi Diameter Kawat
12mm 18mm 24mm
Panjang Kumparan Variasi Disk
yang efektif untuk menghasilkan voltase bangkitan dari pengujian Mekanisme Pemanen Energi Getaran dan perhitungan voltase bangkitan secara teori
2. Bagaimana perbandingan antara voltase bangkitan yang terukur pada pengujian Mekanisme Pemanen Energi Getaran dengan hasil perhitungan voltase bangkitan secara teoritis
Batasan Masalah
Frekuensi pola gerak mekanisme dianggap harmonik dengan frekuensi konstan.
Perubahan temperatur akibat gesekan magnet dengan dinding bagian dalam tabung diabaikan.
Gerakan osilasi magnet terhadap kumparan hanya kearah vertikal.
Alat pengukuran arus listrik yang dibangkitkan menggunakan digital osciloscope dalam keadaan normal.
Stroboscope yang digunakan untuk mengukur kecepatan putaran disk dalam keadaan normal.
Motor yang digunakan untuk menggerakan Mekanisme Pemanen Energi Getaran adalah motor DC.
Tidak terjadi lonjakan antara disk eksentrik dengan roda tangkai pendorong.
Tujuan Tugas Akhir
Mencari pengaruh variasi panjang kumparan diameter kawat dan amplitudo terhadap voltase bangkitan pada mekanisme pemanen energi getaran secara empiris dan teoritis.
Menganalisa perbandingan antara voltase yang
terukur pada pengujian Mekanisme Pemanen Energi Getaran dengan hasil perhitungan voltase bangkitan secara teori.
Manfaat Tugas Akhir
Mengetahui pengaruh pengaruh variasi panjang kumparan diameter kawat dan amplitudo terhadap voltase bangkitan pada mekanisme pemanen energi getaran secara empiris dan teoritis.
Mengetahui perbandingan antara voltase yang terukur
pada pengujian mekanisme pemanen energi getaran dengan hasil perhitungan voltase bangkitan secara teori.
Hasil tugas akhir ini bisa menjadi dasar pengembangan
pada Mekanisme Pemanen Energi Getaran dengan prinsip induksi magnet.
Kajian Pustaka 2 Hal Teori Mendasar Yang sangat dibutuhkan Dalam
Penyusunan Tugas Akhir ini adalah :
1. Teori Mekanika Getaran
2. Teori Elektromagnetik
Kajian Pustaka
Teori Mekanika Getaran
Gerakan bolak-balik suatu benda atau partikel yang melewati titik setimbang dan kembali lagi
keposisi semula
0 kxxm
K
m
K C
m
)(tfcxkxxm
F
Kajian Pustaka
y(t) = Y Sin bt
ck
mx(t)
Menurut model diatas maka persamaan gerak dari respon massa ( m )dapat dinyatakan sebagai :
Jika y(t) berbentuk harmonik : maka persamaan diatas dapat dinyatakan sebagai :
0)()( yxkyxcxm
tYSinty b
)sin( b tAkxxcxm
Gerak Massa Karena Eksitasi Berupa Gerak Landasan
Kajian Pustaka
Eksitasi harmonik y(t) didapat dari disk yang berputar secara eksentrik, sebagaimana ditunjukkan oleh Gambar.
Gambar Eksitasi Gerak Harmonik
r rmakrmin
y(t)
b
Kajian Pustaka
Teori Elektromagnetik
Induksi Magnet
Jika (posisi) sebuah massa magnetik berubah dengan waktu dan massa tersebut bergerak didalam suatu kumparan, pada ujung-ujung kumparan timbul beda potensial yang menyebabkan timbulnya arus listrik pada kumparan
Kajian Pustaka
x xx xx x
xx
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x x x x
x
x
x x x
x
x x
x
x
x x
x x x
x x x
x x x
xxx x
x xx x
x x x xxx
v
l
B
P Q
X(t)
magnet
kumparan
Sebuah kumparan N lilitan ditembus fluks magnetik dengan laju (v) sehingga akan menimbulkan GGL induksi
Bila penghantar PQ (panjang = ℓ) digeser ke atas dengan kelajuan v di dalam medan magnet B, maka akan terjadi GGL induksi
Kajian Pustaka
dtd
dtdNe
dt
ABdNe .
Hukum Faraday
Atau
Jika kerapatan fluks konstan dan luas penampang berubah, maka persamaan menjadi
E= B x l x v Fluks Magnetik
Fluks magnetik yang merupakan medan magnetik dikali luasannya, yaitu :
B BA
Metodologi Diagram Alir Tugas Akhir
Secara Global Mulai
Studi Literatur
Spesifikasi Bahan dan Peralatan Pengujian
Penentuan Parameter Penelitian Variasi : ∅, 𝐴, 𝑑𝑎𝑛 𝐿
Permodelan Matematis Mekanisme Pemanen Energi
Getaran
Persiapan Pengujian
A B C
tidak
ya
Apakah (V, I) act ≈ (V,
I) teori
Perhitungan Voltase Bangkitan
Pengujian Mekanisme Pemanen Energi Getaran
A B
Komparasi Voltase (V) Bangkitan dari Pengujian dengan Hasil Perhitungan Secara
Teori
Kesimpulan dan Saran
Selesai
C
Pengambilan Data dari Alat Pemanen Energi Getaran Perhiyungan arus
Metodologi
Perhiyungan Daya
Penentuan Parameter Variasi Diameter Kawat (∅), Panjang kumparan (𝑳), dan Amplitudo (A)
Panjang kumparan (L) 12 mm, 18 mm, dan 24 mm
Diameter kawat (∅) 0.08 mm, 0.1 mm, 0.12 mm, dan 0.15 mm
Amplitudo (A) 10 mm, 12 mm, dan 14 mm
Spesifikasi Bahan dan Peralatan Pengujian
Bagian ini meliputi segala bentuk observasi dan informasi tentang bahan – bahan dan peralatan yang akan digunakan pada pengujian Mekanisme Pemanen Energi Getaran
Metodologi
Top Related