desain multilevel inverter satu fasa dengan menggunakan

PERANCANGAN ALTERNATOR KECEPATAN RENDAH
YANG DI PAKAI PADA TURBIN ANGIN TIPE
HORIZONTAL MULTI BLADE DI PANTAI ALUE NAGA ,
ACEH BESAR
Analdi Muttaqin1)
Mahdi Syukri2)
Ramdhan Halid Siregar3)
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala
Email : [email protected]
ini merancang, membuat dan menguji prototipe
SKEA menggunakan turbin horizontal tipe multiblade
untuk ditempatkan di sekitar pantai Alue Naga
sebagai penerangan para pemancing ikan pada malam
hari.
Penggunaan alternator mobil ini merupakan
sebagai alat yang digunakan untuk salah satu
pembangkit listrik alternatif yang ramah lingkungan,
tidak menimbulkan polusi, biaya perawatan yang
murah atau bahkan tanpa memerlukan perawatan yang
berarti tanpa memerlukan bahan bakar, karena sumber
energinya diperoleh dari alam secara cuma-cuma.
Penelitian ini mengusulkan alternatif turbin
horizontal tipe multiblade karena lebih cocok untuk
keadaan di daerah Alue Naga yang mempunyai
kecepatan angin yang bervariasi dan dapat di katakan
rendah sebagai sistem konversi tenaga angin dan
alternator mobil sebagai pembangkit listrik. Alternato
r yang digunakan merupakan alternator yang telah
dimodifikasi menjadi generator sinkron low speed
sehingga dapat menghasilkan tegangan listrik pada
putaran rendah.[5]
ABSTRACT
Engine power plant that is commonly used is the AC
voltage generator engine, which can be manifold,
mainly driven turbine engine, diesel engine or
propeller engines. The focus of this research is to
utilize renewable energy is wind energy. With the use
of wind turbines as prime movers multibalde
alternator on wind power. The wind energy
utilization, conducted several stages, namely: 1)
Determine the amount of blade 2) Making research
procedure 3) Finding local wind data Alue Naga 4)
Apply tools 5) Record hasi research 6) Evaluation.
The purpose of this research is how to make a car
alternator as wind power. Methodology used is
experiment with one shot case study in which the
object of the study were given specific treatment then
measured. The data analysis technique used is
descriptive analysis. Based on the results of
measurements and observations of the use of a car
alternator wind power, automobile alternator can
output DC power by utilizing wind power. With a
wind speed of 3.5 m / s to 6.2 m / sec will rotate the
propeller rotation speed alternator that produces 500
rpm to 1100 rpm and an average output voltage of
12.64 volts.
2. Dasar teori
2.1 Turbin angin
Turbin angin merupakan mesin dengan sudu berp
utar yang mengkonversi energi kinetik angin menjadi
energy mekanik. Turbin angin sumbu horizontal
merupakan turbin angin yang sumbu rotasi rotornya
paralel terhadap permukaan tanah. Turbin angin
sumbu horizontal memiliki poros rotor utama dan
generator listrik dipuncak menara dan diarahkan
menuju dari arah datangnya angin untuk dapat
memanfaatkan energi angin. Dilihat dari jumlah sudu,
turbin angin sumbu horizontal terbagi menjadi:
Keywords: Alternator, multiblade Turbine, One shot
case study
1. Pendahuluan
Sistem Konversi Energi Angin (SKEA)
berperan dalam mengubah energi angin menjadi
energi primer yang dapat dikonsumsi masyarakat.
Sistem konversi energi angin adalah suatu sistem
yang dapat merubah energi kinetik dari angin menjadi
energi mekanis untuk memutar alternator. Penelitian
1.
2.
3.
4.
1
Turbin angin satu sudu (single blade)
Turbin angin dua sudu (double blade)
Turbin angin tiga sudu (three blade)
Turbin angin banyak sudu (multi blade)
2.2.3
Menentukan rotor torque coeficient (cq)
Rotor Torque Coeficient (Cq) adalah torsi
yang dihasilkan oleh rotor turbin yang digunakan
untuk menghitung Rotor Power Coeficient (Cpr).
Rotor Torque Coeficient (Cq) dapat dicari dengan
persamaan sebagai berikut:
Gambar 2.1 Jenis turbin angin berdasarkan jumlah sudu
Cq =
2.2
….(2.5)
Perancangan turbin
Dimensi dari turbin angin dapat dicari
dengan mengasumsikan daya yang dihasilkan dengan
kecepatan angin yang terjadi disekitar kita. Dengan
rumus daya (P) pada turbin angin sebagai berikut:
2.3 Alternator
Alternator mobil merupakan sebuah alat
pembangkit tenaga listrik yang berfungsi sebagai
pensupply energy listrik untuk kebutuhan kelistrikan
mobil seperti lampu penerangan, lampu indicator,
pengapian,injeksi bahan bakar dan peralatan listrik
lainnya. Alternator mempunyai konstruksi yang
sederhana, pada alternator mobil terdapat beberapa
keuntungan bila dibandingkan dengan mesin listrik
lainnya. Keuntungannya adalah pada alternator ialah
tidak terdapat bunga api antara sikat- sikat dan slip
ring, disebabkan tidak terdapat komutator yang dapat
menyebabkan sikat menjadi aus. Rotornya lebih
ringan dan tahan terhadap putaran tinggi, dan silicon
diode (rectifer) mempunyai sifat penyearah arus, serta
dapat mencegah kembalinya arus dari baterai ke
alternator [4]
Pt = Cpr ....(2.1)
2.2.1
Menentukan rotor power coeficient (cpr)
Rotor Power Coeficient, koefisien daya akan
dihitung dengan menggunakan teori strip untuk rasio
kecepatan rotor tertentu. Ini memberikan koefisien
daya rotor untuk kecepatan angin yang berbeda pada
kecepatan rotor tetap atau untuk kecepatan rotor yang
berbeda pada satu kecepatan angin.
Cpr = λ Cq ….(2.2)
2.2.2
Tip speed ratio
Tip speed ratio (rasio kecepatan ujung)adala
h rasio kecepatan ujung rotor terhadap kecepatan angi
n bebas. Untukkecepatanangin nominal yang tertentu,
tip speed ratio akan berpengaruh pada kecepatan putar
rotor. Tipe speed ratio dihitung dengan persamaan:
λ=
....(2.3)
Gambar 2.3 Alternator
Dimana:
λ =tipe speed ratio
D = diameter rotor (m)
n = putaran rotor (rpm)
v = kecepatanangin (m/s)
2.3.1
Stator (armature) adalah bagian yang
berfungsi sebagai tempat untuk menerima induksi
magnet dari rotor. Arus AC yang menuju ke beban
disalurkan melalui stator. Komponen ini berbentuk
sebuah rangka silinder dengan lilitan kawat konduktor
yang sangat banyak. Stator terdiri dari beberapa
komponen utama, yaitu:
 Rangka stator,
 Inti Stator,
 Alur (slot) dan Gigi,
 Kumparan Stator (Kumparan Jangkar).
Gambar 2.2 Torsi rotor untuk berbagai jenis turbin angin
Grafik diatas menunjukkan variasi nilai tip speed ratio
dan koefisien daya cp untuk berbagai macam turbin
angin.[2]
Torsi dari sebuah kincir angin dapat dihitung
menggunakan persamaan :
Q=
Stator
….(2.4)
2
Faktor Distribusi (Kd)
Lilitan jangkar pada tiap fasa tidak dipusatkan
hanya pada satu alur/slot tetapi didistribusikan pada
beberapa alur/slot menyebabkan suatu factor yang
disebut factor distribusi (Kd) yang dapat dihitung
dengan persamaan :

=
Dengan
Gambar 2.4 Stator pada alternator
2.3.2
/
/
….(2.7)
=
Kumparan jangkar
….(2.6)
m = Banyaknya alue/fasa/kutub
Kumparan jangkar (stator) yang umum
digunakan oleh generator sinkron tiga fasa, ada dua
tipe yaitu :
 Kumparan satu lapis (Single Layer Winding).
 Kumparan berlapis ganda (Double Layer
Winding).
 Kumparan satu lapis (Single Layer Winding),
Gambar 2.5 memperlihatkan kumparan satu lapis,
karena hanya ada satu sisi lilitan didalam masingmasing alur. Bila kumparan tiga phasa dimulai pada
Sa, Sb, dan Sc dan berakhir di Fa, Fb, dan Fc bisa
disatukan dalam dua cara, yaitu hubungan bintang dan
segitiga. Antar kumparan phasa dipisahkan sebesar
120 derajat listrik atau 60 derajat mekanik, satu siklus
GGL penuh akan dihasilkan bila rotor dengan 4 kutub
berputar 180 derajat mekanis. Satu siklus GGL penuh
menunjukkan 360 derajat listrik.
Faktor Kisar (Kp)
Gambar 2.7, memperlihatkan bentuk kisar dari
sebuah kumparan, bila sisi lilitan diletakkan dalam
alur 1 dan 7 disebut kisar penuh, sedangkan bila
diletakkan dalam alur 1 dan 6 disebut kisar pendek,
karena ini sama dengan 5/6 kisar kutub.

Gambar 2.7 Kisar Kumparan
Sedangkan kisar pendek dengan sudut 30 derajat
listrik, seperti diperlihatkan pada gambar 2.7b, maka
tegangan resultannya adalah:
Kp = Cos (300) / (2) ….(2.8)
Dimana Po adalah kisar kumparan dalam derajat
listrik.
Besarnya tegangan induksi yang timbul pada
kumparan jangkar yang ada di stator akan mengikuti
persamaan :
E = 4,44 x Kd x Kp x f x φ x T Volt/phasa ….(2.9)
Dimana:
Kp = Faktor kisar,
Kd = Faktor distribusi,
f = frekuensi dalam Hz atau cps,
φ = fluks/kutub dalam weber,
T = banyaknya lilitan/phasa = ½ Z.
Gambar 2.5 Kumparan Satu Lapis Generator Sinkron Tiga Phasa.
 Kumparan berlapis ganda
Gambar 2.6 memperlihatkan bagian dari
sebuah kumparan jangkar yang secara umum banyak
digunakan. Pada masing-masing alur ada dua sisi
lilitan dan masing-masing lilitan memiliki lebih dari
satu putaran.
2.3.3
Rotor
Rotor berfungsi untuk membangkitkan
medan magnet. Rotor berputar bersama poros, karena
gerakannya maka disebut alternator dengan medan
magnet berputar.
Rotor terdiri dari inti kutub (pole core),
kumparan medan, slipring, poros dan lain lain. Inti
kutub berbentuk seperti cakar dan didalamnya
terdapat kumparan medan.
Gambar 2.6 Kumparan Berlapis Ganda Generator Sinkron Tiga
Phasa.
3
mengalir dengan arah yang berlawanan. Arus yang
membentuk gelombang sinus disebut "arus bolakbalik satu fase". Perubahan 360 pada grafik berlaku
untuk satu siklus dan banyaknya perubahan yang
terjadi pada setiap detik disebut dengan "frekuensi"
[7]
Gambar 2.8 Rotor pada alternator
Rotor terdiri dari tiga komponen utama yaitu
Slip Ring, Kumparan Rotor (Kumparan Medan) dan
Poros Rotor.Rotor pada generator sinkron pada
dasarnya adalah sebuah elektromagnet yang besar.
Kutub medan magnet rotor dapat berupa silent pole
(kutub menonjol) dan non silent pole (kutub silinder).
2.3.4
Gambar 2.10 Gelombang Sinus Pembangkitan Arus Bolak-Balik
Satu Fase
Sleepring atau cincin geser
Masing-masing kumparan A, B, dan C
berjarak 120°. Pada saat magnet berputar diantara
mereka, akan bangkit arus bolak-balik pada masingmasing kumparan. Gambar 2.10 menunjukkan
hubungan antara ketiga arus bolak-balik dengan
magnet. Listrik yang mempunyai tiga arus bolak-balik
seperti ini disebut "Arus bolak-balik tiga phasa",
alternator mobil membangkitkan arus bolak-balik tiga
phasa.
Biasanya, komponen – komponen kelistrikan
mobil menggunakan tegangan listrik 12 atau 24 volt
dan alternator untuk sistem pengisian harus
menghasilkan tegangan tersebut. Listrik dibangkitkan
pada saat magnet diputarkan di dalam kumparan dan
besarnya tergantung pada kecepatan putaran magnet.
Jadi, melalui proses induksi elektromagnet, semakin
cepat kumparan memotong garis-garis gaya magnet
semakin besar kumparan membangkitkan gaya gerak
listrik. Selanjutnya dapat kita lihat bahwa tegangan
berubah-ubah tergantung pada kecepatan putaran
magnet. Untuk memperoleh tegangan yang tetap,
maka diperlukan putaran magnet yang tetap, ini tidak
mungkin dipertahankan karena mesin akan berputar
dengan kecepatan yang tidak tetap sesuai dengan
kondisi pengemudian. Untuk mengatasi kesulitan ini,
sebagai pengganti magnet permanen maka dipakai
elektromagnet untuk mempertahankan tegangan
supaya tetap. Elektromagnet, garis gaya magnetnya
berubah-ubah sesuai dengan putaran alternator.
Dibuat dari bahan kuningan atau tembaga
yang dipasang pada poros dengan memakai bahan
isolasi. Sleepring ini berputar secara bersama–sama
dengan poros (as) dan rotor. Banyaknya sleepring ada
2 dan pada tiap–tiap sleepring dapat menggeser
borstel positif dan borstel negatif, guna penguatan
(Excitation Current) ke lilitan magnet pada rotor.
2.3.5
Rectifier
Rectifier adalah sebuah penyearah tegangan
output dari alternator. Rectifier (penyearah) terdiri
dari rangkaian jembatan dioda yang berfungsi untuk
menyearahkan arus listrik. Didalam alternator terdapat
2 buah rectifier, yaitu rectifier negatif dan rectifier
positif. Rectifier positif ditandai dengan adanya
terminal B pada alternator. Terminal B pada alternator
biasannya berupa baut yang dibuat lebih panjang dan
atau lebih besar.
Gambar 2.9 Prinsip diode pada stator
2.4
Prinsip kerja alternator
Pada saat magnet (rotor) berputar di dalam
kumparan stator akan timbul tegangan diantara kedua
ujung kumparan, ini akan memberikan kenaikan pada
arus bolak-balik. Hubungan antara arus yang
dibangkitkan dalam kumparan dengan posisi magnet
adalah seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.10
Arus tertinggi akan bangkit pada saat kutub N dan S
mencapai jarak yang terdekat dengan kumparan.
Bagaimanapun setiap setengah putaran arus akan
4
3. Metodelogi penelitian
3.3.2 Perancangan turbin pada software autocad
3.1 Tahapan penelitian
TAMPAK
DEPAN
Tahapan-tahapan yang dilakukan dalam
penelitian ini adalah berupa studi literatur; desain alat
dan pembuatan alat, hasil dan analisa data. Gambar
3.1 menunjukkan flow chart dari penelitian yang akan
dilakukan.
0,30 m
0,90 m 1 m
0,15 m
10 m
Gambar 3.3 Perancangan turbin pada software autocad
3.4
Rangkaian sistem alternator
Langkah awal dari perencanaan adalah
membuat rangkaian dari sistem alternator yang akan
dimodifikasi. Rangkaian ini menghubungkan alternato
r mobil hingga kebeban. Bentuk rangkaian diperlihatk
an pada Gambar 3.4.
Gambar 3.1 Flow chat penelitian
3.2 Waktu dan lokasi penelitian
Gambar 3.4 Skema pengawatan alternator mobil
Penelitian dilakukakan pada bulan April –
Mei, yang berlokasi di Laboratorium Elektronika
Daya Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik
UNSYIAH untuk desain dan pembuatan alat serta
lokasi penelitiannya dilaksanakan di pantai Alue
Naga, Aceh Besar.
Alternator membangkitkan arus listrik
dengan cara memutarkan magnet listrik (rotor coil) di
dalam kumparan stator (stator coil). Saat magnet
berputar dialam kumparan maka akan timbul arus
bolak-balik pada kumparan. Pada alternator terdapat 3
kumparan yang berjarak masing-masing 120o. Pada
saat alternator berputar pada masing-masing
kumparan akan timbul arus bolak-balik, yang berarti
alternator membangkitkan arus bolak-balik 3 phase.
Ujung dari tiap kumparan dihubungkan menjadi satu,
dimana sambungan/titik tengah kumoaran itu disebut
titik netral (netral point). Kelistrikan untuk pengisian
baterai membutuhkan arus searah, oleh karena itu
diperlukan dioda yang berfungsi untuk merubah arus
bolak-balik (AC) menjadi arus searah (DC). Tegangan
yang dihasilkan alternator bervariasi bergantung dari
kecepatan putaran dan banyaknya beban. Untuk itulah
digunakan regulator yang berfungsi untuk menjaga
tegangan output alternator tetap konstan.
3.3 Perancangan turbin angin
3.3.1 Pengukuran kecepatan angin
Pengukuran kecepatan angin secara langsung
dipantai Alue Naga sangat diperlukan sebagai data
awal perancangan turbin.
Gambar 3.2 Hasil pengukuran angin
5
3.5
4. Analisa dan pembahasan
Proses modifikasi alternator
Pada proses modifikasi alternator, dilakukan
beberapa tahapan sehingga dalam penelitian ini
didapatkan hasil yang lebih ekonomis dan efisien.
Secara garis besar proses tahapan tersebut terbagi dua,
yaitu perhitungan parameter alternator dan tahapan
modifikasi alternator tersebut.
4.1
3.5.1 Perhitungan parameter alternator
4.2
Beberapa parameter yang diketahui sebelum
melakukan proses modifikasi yaitu harus diketahui
beberapa nilai kuat medan, fluks magnet yang
dihasilkan, hambatan kawat, serta tegangan induksi.
Semua parameter tersebut dapat kita hitung dengan
persamaan yang telah disebutkan pada bab 2.
Data hasil perhitungan merupakan data
yang didapatkan dari analisis menggunakan persamaa
n pada bab2. Perhitungan tersebut terdiri dari
beberapa parameter yang akan menjadi data kinerja
turbin angin dan alternator.
Hasil
Hasil dari penelitian ini berupa hasil
pengujian alternator sebelum dan sesudah dimodifikas
i. Dari data tersebut didapatkan perbandingan kinerja
alternator tersebut.
Data hasil perhitungan
4.2.1
3.5.2 Tahapan modifikasi alternator
Hasil pada perhitungan turbin
Daya angin
Tahapan modifikasi alternator yang pertama
yaitu mengukur diameter kawat tembaga yang belum
dimodifikasi. Selanjutnya menghitung banyaknya
jumlah lilitan yang terdapat pada kumparan stator dan
rotor. Dengan hasil parameter yang didapat, kita dapat
menentukan besar nya diameter kawat tembaga yang
akan dimodifikasi untuk mendapatkan nilai tegangan
output sesuai dengan yang diinginkan. Dan dari hasil
modifikasi alternator dapat dioperasikan dengan
putaran yang lebih rendah namun menghasilkan
tegangan output yang lebih besar dibandingkan
dengan tegangan output alternator sebelum
dimodifikasi.
P = 1/2 x ρ x A x V3
= 1/2 x 1,2 x 2,82 x (3,5)3
= 72,54 W
Tipe speed ratio
λ =
,
=
,
,
3.6 Perancangan rangkaian pengujian alat
=
Untuk mengetahui hasil kenerja dari alternator
yang akan dimodifikasi perlu dilakukan pengujian
kinerja alternator sebelum dan sesudah dimodifikasi.
Alternator mobil digerakkan oleh motor DC yang
dapat diatur kecepatannya. Selanjutnya kecepatan
putaran alternator diatur untuk menghasilkan
tegangan nominal. Sehingga didapatkan perbandingan
kinerja alternator sebelum dan sesudah dimodifikasi.
= 0,89
Q=
=
( , )
( ,
( )
)
= 15,50 N/m
Cq =
=
Gambar 3.5 Pengujian kinerja alternator
,
= 0,75
,
Cp = λ x Cq
= 0,89 x 0,75
6
,
( , )
,
4.2.3 Hasil perhitungan pada alternator
sesudah dimodifikasi
= 0,67
Daya pada turbin
Pt = Cp x P
= 0,67 x 72,54
= 48,6 W
4.2.2 Hasil Perhitungan Pada Alternator Sebelum
Dimodifikasi
Gambar 4.2 Kumparan pada stator sesudah dimodifikasi
Tabel 4.2 Pengukuran alternator yang sudah dimodifikasi
NO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Gambar 4.1 Kumparan pada stator sebelum dimodifikasi
Tabel 4.1 Pengukuran alternator yang belum dimodifikasi
NO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Kecepatan
Alternator
(RPM)
500
600
700
800
900
1000
1100
Tegangan
1 Fasa
(VOLT)
2,07
2,49
2,90
3,32
3,74
4,15
4,57
Tegangan
3 Fasa
(VOLT)
3,59
4,31
5,03
5,75
6,47
7,19
7,91
Kecepatan
Alternator
(RPM)
500
600
700
800
900
1000
1100
Tegangan
1 Fasa
(VOLT)
8,15
9.03
10.48
11.36
12.23
13.69
14.56
Tegangan
3 Fasa
(VOLT)
14,11
15,64
18,16
19,67
21,20
23,72
25,21
Dalam penelitian ini, jika melihat hasil
pengukuran diatas dengan berbagai macam variasi
putaran kecepatan alternator diikuti dengan hasil
tegangan yang berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa
tegangan berbanding lurus dengan kecepatan putar
alternator. Pada pengukuran kali ini tegangannya
lebih besar dari pada sebelum modifikasi. Hal ini
terjadi karena setelah modifikasi diberi penambahan
lilitan pada kumparan jangkar dari sebelum
modifikasi. Jadi dapat dikatakan bahwa tegangan juga
berbanding lurus terhadap penambahan lilitan di sisi
stator.
Dalam penelitian ini, jika melihat hasil
pengukuran diatas dengan berbagai macam variasi
putaran kecepatan alternator diikuti dengan hasil
tegangan yang berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa
tegangan berbanding lurus dengan kecepatan putar
alternator.
7
25
35
30
20
25
15
20
15
SESUDAH
MODIFIKAS
I
SEBELUM
MODIFIKAS
I
10
SESUDAH
MODIFIKA
SI
SEBELUM
MODIFIKA
SI
10
5
5
0
0
500
600
700
800
500
900 1000 1100
600
700
800
900 1000 1100
Gambar 4.3 Grafik Pengukuran Tegangan 3 Phasa pada Alternator
Gambar 4.4 Grafik Pengukuran Tegangan 1 Phasa pada Alternator
Berdasarkan hasil pengukuran tegangan
keluaran 3 phasa dari alternator, terdapat berbagai
macam variasi diikuti dengan meningkatnya tegangan
keluaran tersebut. Pada putaran 500 rpm tegangan
terendah berada pada saat sebelum dimodifikasi, yaitu
sebesar 3,59 V. Dan tertinggi berada pada saat setelah
dimodifikasi, yaitu sebesar 14,11 V.
Berdasarkan hasil pengukuran tegangan
keluaran 1 phasa dari alternator, terdapat berbagai
macam variasi diikuti dengan meningkatnya tegangan
keluaran tersebut. Pada putaran 500 rpm tegangan
terendah berada pada saat sebelum dimodifikasi, yaitu
sebesar 2,07 V. Dan tertinggi berada pada saat
sesudah dimodifikasi, yaitu sebesar 8,11 V.
Hasil pengukuran turbin angin dan alternator setelah
modifikasi di lapangan dapat di lihat pada table
dibawah ini
Tabel 4.3 pengukuran turnin angin dan alternator dilapangan.
8
jam
Kecepatan
angin(m/s)
07.00
08.00
09.00
10.00
11.00
12.00
13.00
14.00
15.00
16.00
17.00
18.00
1,9
2,6
3,5
3,5
4,0
5,8
6,2
5,9
4,3
4,1
2,9
3,8
Tegangan
DC
(VOLT)
2,07
3,32
3,74
3,74
8,15
10.15
12.23
10.48
11.36
8,25
3,50
4,55
Tegangan
AC 3 Fasa
(VOLT)
3,59
5,75
6,47
6,47
14,11
17.58
21,20
18,16
19,67
14,29
6.06
7,88
Berdasarkan hasil pengukuran di lapangan tegangan
keluaran dari alternator tergantung dari kecepatan
angin yang berhembus di daerah Alue Naga berbagai
macam variasi diikuti dengan meningkatnya tegangan
keluaran dari alternator. Pada pukul 07.00 kecepatan
angin 1,9 m/s tegangan alternator sebesar 3,59 V. Dan
tegangan keluaran mulai tinggi pada pukul 11.00
yaitu sebesar 14,11 V. Tegangan keluaran tertinggi
alternator di capai saat pukul 12.00 sampai pukul
15.00 yaitu sebesar 21,20 V. Hal ini menunjukkan
bahwa kecepatan angin meningkat saat pukul 11.00
sampai 16.00, sehingga antara pukul 11.00 sampai
16.00 pembangkit listrik tenaga angin bekerja dengan
efisien. Tegangan keluaran alternator ini masih
berbentuk tegangan bolak balik (AC) sehingga harus
disearahkan dengan rectifier.
[6]. M Kahlil Firdausi. 2010”Simulasi Pengaruh
Disain Magnet Permanen Pada Generator
Sinkron Fluks Aksial Rotor Cakram Ganda
Stator Tanpa Inti” Universitas Indonesia.
[7]. Alamsyah, Hery, 2007. Pemanfaatan Turbin
Angin Dua Sudu Sebagai Penggerak Mula
Alternator Pada Pembangkit Listrik Tenaga
Angin, Universitas Negeri Semarang
[8]. Y. Daryanto Kajian Potensi angin Untuk
Pembangkit Listrik Tenaga Bayu. BALAI
PPTAGG – UPT-LAGG Yogyakarta, 5
April 2007.
[9]. Berahim,Hamzah, 1991 . Pengantar Teknik
Tenaga Listrik. Andioffset, Yogyakarta.
[10]Http://fisikastudycenter.com/rumusfisika/269-rumus-kuat-medan-magnetik-12sma#ixzz2TkytI0Y7 (Diakses pada tanggl
19-05-2013, 22.00 WIB)
5. Kesimpulan
Dari hasil penelitian yang telah dilakukan
dapat disimpulkan bahwa :
1.
2.
3.
Turbin angin horinzontal tipe multiblade sangat
cocok untuk daerah yang mempunyai kecepataan
angin rata-rata rendah.
Diameter kawat tembaga pada stator dengan
ukuran yang lebih kecil akan didapatkan jumlah
lilitan yang lebih besar dibandingkan sebelum
alternator dimodifikasi, yaitu dari 36 lilitan
menjadi 108 lilitan pada kumparan stator.
Pembangkit listrik tenaga angin dengan
menggunakan kincir angin horizontal tipe
multiblade yang ditempatkan dipantai Alue Naga
bekerja dengan efesien pada waktu pukul 11.00
sampai 16.00.
REFERENSI
[1]. Ilhamd
Fabillo,
2012.
Perancangan
Pembangkit Listrik Tenaga Angin Skala
Kecil (100va ) Proyek Akhir Universitas
Pendidikan Indonesia.
[2]. Adityo Putranto.2011 “Rancang Bangun
Turbin Angin Vertikal Untuk Penerangan
Rumah Tangga” Universitas Diponegoro.
[3]. Situngkir, P. Putra S. 2011.Rancang Bangun
dan Uji Eksperimental Pengaruh Profil Dan
Jumlah Sudu Pada Variasi Kecepatan Angin
Terhadap Daya Dan Putaran Turbin Angin
Savonius
Menggunakan
Sudu
PengarahDengan Luas Sapuan Rotor 0,9 m2.
Universitas Sumatra utara.
[4]. Setiono,puji, 2006.Pemanfaatan Alternator
Mobil Sebagai Pembangkit Listrik Tenaga
Angin, Universitas Negeri Malang,
[5]. Habibie Ilham,2012. Perancangan Ulang
Alternator Mobil Menjadi Generator Sinkron
Kecepatan Rendah Fakultas Teknik Universit
as Syiah Kuala Darussalam, Banda Aceh.
9