ANALISIS MOTOR BERTENAGA MAGNET PERMANEN...

LOGO ANALISIS MOTOR BERTENAGA MAGNET PERMANEN

Senanjung Prayoga

2412201011

Dosen Pembimbing:

Dr. Gunawan Nugroho, S.T.,M.T

Bearingless

brushless multipole

motors

surface mounted

PM motor

surface permanetn

magnet motor

Motor Permanen Magnet

Kekuatan : 74 Hp

Jml stator : 24

Jml rotor : 4

Kec putar : 1800 rpm

Torsi : 298 Nm

Jml stator : 26

Jml rotor : 24

Kec putar : 5000 rpm

Torsi : 10,7 Nm

D-Stator : 200 mm

D-Rotor : 270 mm

Jml stator : 18

Jml rotor : 6

Torsi : 3 Nm

Terobosan Motor Magnet Permanen

Michael J. Brady George Soukup Muammer Yildiz

2006 2008 2010

Permanent

Magnet Motor

patent number

request: 10 2008

056 399

Patent EP

2,153,515

17th February

2010

Perendev Motor

Patent Application

WO 2006/045333

A1

Rumusan Masalah

1. Bagaimana desain motor magnet permanen

yang optimal sehingga bisa menghasilkan

torsi yang maksimal?

Dasar Teori

Material Magnet Permanen

Metode Finite Element

Membagi domain yang diberikan

menjadi domain-domain sederhana yang

dapat merepresentasikan domain aslinya,

(element), sehingga memungkinkan secara

sistematis membuat fungsi aproksimasi

yang diperlukan dalam sebuah aproksimasi

variasi atau pembobotan sisa dari solusi

sebuah masalah melalui setiap elemen.

Element Segitiga dalam FEM

Matriks elemen untuk elemen segitiga adalah

y = 𝑘

4𝐴𝑒

𝛽12 + 𝛾1

2 𝛽1𝛽2 + 𝛾1𝛾2 𝛽1𝛽3 + 𝛾1𝛾3𝛽2𝛽1 + 𝛾2𝛾1 𝛽2

2 + 𝛾22 𝛽2𝛽3 + 𝛾2𝛾3

𝛽3𝛽1 + 𝛾3𝛾1 𝛽3𝛽2 + 𝛾3𝛾2 𝛽32 + 𝛾3

2

Dari metode variasi, elemen (i, j) dari matriks

elemen 3 x 3 yij adalah sebagai berikut:

yij = k 𝜕Ψ𝑖

𝑒

𝜕𝑥

𝜕Ψ𝑗𝑒

𝜕𝑥+𝜕Ψ𝑖

𝑒

𝜕𝑦

𝜕Ψ𝑗𝑒

𝜕𝑦Ω𝑑Ω

Nilai medan magnet B di setiap titik:

B=Y*-1c

METODE PENELITIAN

GO

Dilakukan variasi pada parameter-parameter yang

ada pada desain motor.

Variasi tersebut diperlukan untuk mencari nilai yang

paling optimal sehingga bisa menghasilkan torsi

yang tinggi.

Variasi tersebut kemudian dianalisa dengan

menggunakan metode perhitungan numerik finite

element.

Pendesainan 2D Motor Magnet Permanen

Stator

Rotor

Dimensi Parameter Motor Magnet Permanen

Tabel Dimensi Parameter Motor

Magnet Permanen

Parameter Simbol Nilai (mm)

Lebar plat pada stator a 16

Jarak pusat magnet antara stator dan rotor b 15

Jarak titik pusat ke plat dalam c 68

Jarak titik pusat ke plat luar d 84

Jarak titik pusat ke pusat magnet stator e 75

Jarak titik pusat ke pusat magnet rotor f 60

Jarak air gap g 2

Tinggi magnet h 3

Diameter magnet i 15

Variabel-variabel penelitian

Variabel kontrol : Dimensi magnet permanen

Variabel manipulasi : Sudut kemiringan α rotor dan

stator (o),

Jumlah stator (buah),

Jumlah rotor (buah),

Jarak antara (airgap) stator

dan rotor (mm).

Kekuatan magnet permanen

(MGOe)

Variabel respon : Torsi yang dihasilkan (N*m)

Hasil Simulasi Berbagai Variasi

Variasi Jumlah Rotor

Hasil Simulasi Berbagai Variasi

Variasi Jumlah Stator

Hasil Simulasi Berbagai Variasi

Variasi sudut kemiringan (α) stator dan rotor

Gaya dorong

Gaya tarik

Hasil Simulasi Berbagai Variasi

Variasi jarak airgap antara stator dan rotor

Hasil Simulasi Berbagai Variasi

Variasi susunan magnet halbach array

Gaya dorong

Gaya tarik

Hasil Simulasi Berbagai Variasi

Variasi Kekuatan Magnet

Desain Akhir Sudut kemiringan α rotor dan stator (o) : 42o

Jumlah stator (buah) : 30 buah

Jumlah rotor (buah) : 6 buah

Jarak antara (airgap) stator dan rotor : 1 mm.

Arah magnet : Searah

Kekuatan Magnet : 52 MGOe

Variasi Mesh

Variasi Mesh

Kesimpulan

Telah didapatkan desain motor bertenaga magnet

permanen yang bisa menghasilkan torsi sebesar 1,33 N*m,

dengan nilai parameter sebagai berikut:

Sudut kemiringan α rotor dan stator (o) : 42o

Jumlah stator (buah) : 30 buah

(jarak antar magnet 12o)

Jumlah rotor (buah) : 6 buah

(jarak antar magnet 6o)

Jarak antara (airgap) stator dan rotor : 1 mm.

Arah magnet : Searah

Kekuatan Magnet : 52 MGOe

Thesis ini telah diseminarkan pada:

LOGO

www.themegallery.com