Perpustakaan Digital ITB

Generator magnet permanen, merupakan alat atau mesin pengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Dengan keunggulan efisiensi yang tinggi, dapat dirancang pada putaran yang rendah, konstruksi yang kompak serta maintenance yang mudah maka generator ini banyak diaplikasikan pada pembangkit listrik energi terbarukan maupun pada kendaraan listrik. Kekurangannya adalah adanya torsi cogging yang dapat menyebabkan torsi start yang cenderung lebih besar, kebisingan dan getaran. Torsi ini timbul akibat gaya interaksi antara magnet permanen pada rotor terhadap stator yang dipisahkan oleh celah udara/air-gap secara mekanikal. Toleransi mekanikal pada generator sangat berpengaruh terhadap kinerja generator, khususnya torsi cogging. Alokasi toleransi pada komponen-komponen generator perlu diperhitungkan dengan tepat dan dilakukan dari tahap desain untuk mengatasi hal tersebut. Pada penelitian ini, dilakukan analisis penumpukan toleransi/tolerance stack-up analysis desain generator magnet permanen 10 kW 500 rpm.tipe fluk radial. Analisis ini digunakan untuk mengetahui efek kumulatif dari toleransi-toleransi yang dialokasikan kepada fitur-fitur komponen dan untuk memastikan bahwa efek kumulatif tersebut dapat diterima sehingga menjamin fungsionalitas produk. Toleransi variasi jarak air-gap yang merupakan karsakteristik kunci/key characteristic (KC) generator digunakan sebagai acuan dalam proses analisis dan perhitungan dari arah radial. Selain itu pergeseran aksial posisi rotor terhadap stator dianalisis sebagai kontrol kualitas perakitan ditinjau dari arah aksial. Analisis ini mencakup toleransi dimensi dan geometri setiap fitur komponen. Identifikasi fitur-fitur komponen yang berperan dalam menyusun KC dilakukan dengan metoda diagram liaison. Proses alokasi toleransi dilakukan dengan mempertimbangkan kemampuan mesin produksinya. Pada tahap akhir analisis, metode Design for Manufacturing and Assembly (DFMA) digunakan untuk optimasi alokasi toleransi sehingga diperoleh nilai toleransi yang optimum, ditinjau dari aspek kemudahan proses manufakturnya. Hasil perhitungan dan analisis didapatkan spesifikasi detail toleransi dimensi dan gometri tiap komponen serta nilai akumulasi toleransi/variasi jarak air-gap dan variasi jarak pergeseran aksial rotor terhadap stator. Nilai toleransi terkecil dialokasikan pada fitur poros dan rotor sebesar 1 ?m sebelum proses optimasi dan 5 ?m setelah optimasi. Nilai variasi jarak air-gap minimum adalah 0,818 mm dan maksimum 1,2 mm. Nilai minimum dan maksimum jarak pergeseran aksial rotor terhadap stator pada bagian depan adalah -1,44 mm dan 0,32 mm, serta pada bagian belakang -0,91 mm dan -0,21 mm.