Analisis Perubahan Jumlah Slot pada Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG) untuk Mencapai Nilai Optimal Back EMF dan KE Berbasis Finite Element Method (FEM)

Abstract

Abstrak Generator dapat menghasilkan listrik dengan tiga syarat, yakni : terdapat medan magnet, coil dan adanya perubahan flux yang melewati coil. Tempat untuk meletakkan coil pada generator disebut dengan slot, jumlah slot dapat berpengaruh pada karakteristik generator. Perubahan jumlah slot berpengaruh pada Back EMF dan KE. Simulasi menggunakan kawat lilitan dengan diameter 1 mm. Pada penelitian ini dilakukan perancangan PMSG 12s10p, dan divariasikan slotnya menjadi 15s10p. PMSG 12s10p memiliki 12 slot dengan 188 lilitan, dan 15s10p memiliki 15 slot dengan 158 lilitan. Hasil simulasi menunjukan tegangan DC rata-rata pada PMSG 12s10p, dan 15s10p adalah masing-masing sebesar 256,138 V, dan 277.340 V. Konstansa Elektrik (KE), nilai KE untuk masing-masing variasi PMSG sebesar 2,53 (PMSG 12s10p), dan 2,64 (PMSG 15s10p). Perubahan jumlah lilitan dari setiap slot mengakibatkan perubahan besaran flux magnetic yang dihasilkan. Flux magnetic merupakan bagian dari flux linkage yang menghasilkan tegangan induksi untuk menentukan nilai Back EMF dan KE. Dengan dimensi PMSG yang tetap, variasi jumlah slot yang menghasilkan nilai back EMF dan KE yang paling optimal adalah PMSG 15s10p. Nilai optimal back EMF dan KE menghasilkan tegangan output generator yang lebih besar. Abstract [Title: Analysis of Changes in Number of Slots on Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG) to Achieving Optimal Value of Back EMF and KE Based on Finite Element Method (FEM)] Generators can produce electricity under three conditions: a magnetic field, a coil, and a change in flux passing through the coil. The place to put the coil on the generator is called a slot. The number of slots can affect the characteristics of the generator. Changes in the number of slots affect Back EMF and KE. The simulation uses coiled wire with a diameter of 1 mm. PMSG 12s10p was designed in this research, and the slots were varied into 15s10p. The PMSG 12s10p has 12 slots with 188 coils, and the 15s10p has 15 slots with 158 coils. The simulation results show that the average DC voltage on PMSG 12s10p, and 15s10p is 256,138 V, and 277,340 V, respectively. Electrical constant (KE), the KE value for each PMSG variation is 2.53 (PMSG 12s10p), and 2.64 (PMSG 15s10p). Changes in the number of coils of each slot result in a change in the amount of magnetic flux produced. Magnetic flux is part of the flux linkage that produces an induced voltage to determine the Back EMF and KE values. With fixed PMSG dimensions, the variation in the number of slots that produces the most optimal back EMF and KE values is PMSG 15s10p. The optimal value of back EMF and KE results in a larger generator output voltage.