## JEPCA

## Analisis Perencanaan Jarak Celah Udara Pada Generator Axial
Syafriyudin 1 , M. Suyanto 2
Jurusan Teknik Elektro Institut Sains dan Teknologi AKPRIND Yogyakarta Correspondence Email: dien@akprind.ac.id 1 , Myanto@Akprind.ac.id 2
Abstrak .  Generator  menggunakan  magnet  permanen  sehingga  tidak  memerlukan  eksitasi  awal  dalam  menghasilkan  tegangan. Desain generator adalah tipe fluks aksial, menggunakan magnet permanen tipe keramik (NdFeB), menggunakan dua rotor stator mengapit.  Untuk  penggunaan  listrik,  tegangan  AC  berubah  menjadi  tegangan  DC  menggunakan  penyearah  untuk  pengisian akumulator.  Celah  udara  pada  generator  axial  merupakan  jarak  antara  rotor  dan  stator.  Celah  udara  juga  menjadi  tempat perpindahan  medan  magnet  melewati  kumparan  pada  stator  sehingga  menghasilkan  nilai  fluks  magnet  yang  mempengaruhi tegangan  induksi pada kumparan.  Semakin cepat rotasi, semakin  besar tegangan  yang dihasilkan.  Generator axial  ini  yang telah dirancang dapat menghasilkan frekuensi ± 50 Hz, tegangan efektif ±  22 V saat celah udara 2 mm, pengukuran frekuensi memiliki kesalahan sebesar 10-20 Hz dan persentase kesalahan sebesar  5-10 %, dengan hasil pengukuran arus induksi yang memiliki besar tegangan yang sama.
Kata kunci : generator axial, celah udara, magnet permanen,
Abstract.  The generator uses a permanent  magnet  so it does not  require initial  excitation to  generate a voltage. The generator design is axial flux type, uses ceramic type permanent magnet (NdFeB), uses two flanking stator rotors. For electricity use, the AC voltage is changed to DC voltage using a rectifier for charging the accumulator. The air gap in the axial generator is the distance between the rotor and the stator. The air gap is also a place for the transfer of the magnetic field through the coil on the stator to produce  a  magnetic  flux  value  that  affects  the  induced  voltage  in  the  coil.  The  faster  the  rotation,  the  greater  the  voltage generated. This axial generator that has been designed can produce a frequency of ± 50 Hz, an effective voltage of ± 22 V when the air gap is 2 mm, the frequency measurement has an error of 10-20 Hz and an error percentage of 5-10%, with the results of measuring the induced current that has a large the same voltage.
Keywords: axial generator, air gap, permanent magnet,

## PENDAHULUAN.
Kebutuhan listrik Nasional terus meningkat setiap tahunnya  dan  tercatat  masih  banyak  wilayah  Indonesia yang  belum  teraliri  listrik,  terutama  daerah  terpencil, perbatasan  dan  pulau-pulau  terluar  [16]  Peningkatan kebutuhan  energi  listrik  akan  berdampak  pada peningkatan kebutuhan energi konvensioanal, persediaan energi konvensioanal yang ada akan berkurang dan tidak menutup kemungkinan akan terjadi kelangkaan. Pembangkit  Listrik  Tenaga  Mikrohidro  (PLTmH) merupakan  salah  satu  solusi  alternatif  untuk  menjawab permasalahan-permasalahan  tersebut  diatas.  Mikrohidro adalah istilah yang digunakan untuk instalasi pembangkit  listrik  tenaga  air  berskala  kecil  ini,  untuk menghasilkan  energi  listrik  [18]    turbin  pada  PLTMH memiliki  kecepatan  putar  yang  rendah  Dengan demikian,  dibutuhkan  inovasi  terhadap  teknologi konversi  energi  utama  sistem  tersebut,  yaitu  komponen generator  listrik  magnet  permanen  tipe  fluks  radial  dan aksial [19].
Generator  komersial  yang  populer  saat  ini  adalah jenis high  speed  induction, dimana  sistem  ini membutuhkan kecepatan putaran tinggi. Untuk menggerakkan  generator  biasanya  membutuhkan  sistem motor  bakar  yang  menggunakan  bahan  bakar  dari  fosil (batubara,  minyak  bumi  dan  gas)  untuk  menghasilkan medan  magnet  induksi  [7],  telah  membuktikan  bahwa performa  sistem  energi  turbin  hidrokinetik  dengan menggunakan  generator  magnet  permanen  fluks  aksial
pada  putaran  rendah  450  rpm  dapat  menghasilkan energi  listrik  1  kW.  Perbedaan  desain  generator  tipe fluks  radial  dan  aksial  masing-masing ditunjukkan pada Gambar 1 [3.6]
Untuk    memenuhi    peningkatan  kebutuhan  akan energi  listrik  maka  diperlukan  juga  pengembangan sistem  pembangkit  energi  listrik  alternatif  yang  dapat diperbaharui ( renewable) .Pengembangan  dan  penerapan sistem  pembangkit  energi  listrik  alternatif  yang  dapat diperbaharui ( renewable) dengan memanfaatkan beberapa  sumber  energi  seperti:  air,  angin  dan  surya serta   untuk  sistem pengisian    baterai. Salah    satunya diperoleh    dengan melakukan konversi energi mekanik ke  energi  listrik melalui  alat  yang dikenal dengan nama generator sinkron .
Generator  sinkron  berdasarkan  jenis  magnetnya terbagi  menjadi  dua  jenis  yaitu  generator  magnet permanen dan generator non-magnet permanen.Perbedaan  kedua  jenis  ini  yaitu  generator magnet  permanen  sifat  kemagnetan  tinggi  dan  tidak teroksidasi  di udara  sedangkan  non  magnet  permanen sangat  mudah  teroksidasi  di  udara.Lalu,  berdasarkan arah  fluksi  magnetik,  generator  magnet  permanen terdiri  dari  dua  jenis  yaitu  fluksi  radial  dan  fluksi aksial.Generator  tipe  fluksi  aksial  memiliki  keunggulan yaitu  tidak  bising,  ukurannya  kecil,  perawatan  dan konstruksi  sederhana  [2][4].Generator  sinkron  magnet permanen tipe aksial merupakan  generator  yang  posisi rotor    dan    statornya  tegak    lurus    terhadap
porosnya.Generator  ini menggunakan magnet permanen pada  rotor,  sedangkan  stator  dirancang  menggunakan kawat  tembaga  terisolasi  yang dibungkus dengan bahan komposit
Gambar 1. Generator magnet permanen tipe (a) fluks radial dan (b) fluks aksial [3]
efek air  gap terhadap  performa  generator  listrik  tipe fluks  aksial  berbasis  magnet  permanen  NdFeB  dimana peningkatan  remanansi  magnet  berbanding  lurus terhadap  peningkatan output tegangan.  Sebaliknya, peningkatan  ukuran air  gap menurunkan  tegangan output secara  linier.  Hal  ini  disebabkan  oleh  adanya penurunan magnetik flux density secara exponensial [1] Kelebihan  dari  generator  fluks  aksial  antara  lain dapat  didesain  sehingga  memiliki  kutub-kutub  magnet yang  lebih  banyak  sehingga  sesuai  untuk  aplikasi generator  kecepatan  rendah  [17].  Selain  itu,  generator aksial memiliki konstruksi yang lebih pendek, kompak, strukturnya  kuat,  dan  tingkat  efisiensi  tinggi  karena tidak  timbul  rugi-rugi  daya  pada  kumparan  rotor. Aplikasi  generator magnet  permanen  tipe  aksial  sangat tepat  untuk  pembangkit  listrik  skala  kecil,  seperti menggunakan tenaga angin atau air [12].
Di lain pihak, terdapat potensi penyediaan energi listrik yang berasal dari  pembangkit listrik dengan  daya putar rendah, seperti  mikrohidro, tenaga  geraknya bersumber pada  aliran  air,  angin  atau  gelombang  laut  [5]. Performa  komponen  generator  pada  tipe  pembangkit listrik  ini  sangat  tergantung pada  jumlah dan  distribusi medan  magnetik  dari magnet  permanen  yang digunakan.  Selain  itu  pengaruh  parameter  desain, seperti air gap dan kecepatan putar juga mempengaruhi unjuk kerja generator tersebut [11].
Perencanaan  generator  sinkron  magnet  permanen satu fasa menggunakan magnet  Neodynium  Ferit  Boron (NdFeB)  tipe  Neoflux-30  yang  dioperasikan  pada kecepatan  750  rpm.  menghasilkan  efisiensi  sebesar 32,84 [14], Simulasi untuk mendapatkan rapat fluks pada kumparan  stator  menggunakan  aplikasi  FEMM  4.2. dikakukan  dengan  variasi  lebar  celah  serta  kedalaman dari  tebal  magnet.  Rapat  fluks  yang  didapatkan digunakan  untuk  memperkirakan output tegangan  dan daya  generator.  [13].  Analisis  elemen  hingga  kerapatan fluks  magnet  antara  magnet  permanen  yang  dipasang pada  cakram  rotor  di  mana  ketebalan  celah  udara  fiktif ditetapkan  sebagai  variabel  untuk  menentukan  jarak maksimum.[9]
Penerapan  perangkat  lunak  Elemen  Hingga Analisis  (FEA)  digunakan  untuk  menghitung  kerapatan fluks  magnet  permanen  pada  ukuran  celah  udara  yang
berbeda  dengan  menggunakan  software  (ANSOFT Maxwell)  nya  untuk  mengetahui  hubungan  antara ukuran  celah  udara  dan  kinerja  keluaran  generator dengan mengubah ukuran celah udara [20]
Proses  desain  dan  pembuatan  generator  magnet permanen  fluks  aksial  untuk  aplikasi  elektrifikasi pedesaan  dengan  biaya  mirah,  di  mana  produksi  lokal turbin  angin  kecil  dipertimbangkan.  Proses  ini didasarkan  pada  desain  sumber  terbuka  dan  manual konstruksi  yang  sudah  ada,  Penekanan  diberikan  pada penggunaan  alat  dan  teknik  sederhana  untuk  mencapai biaya  yang  lebih  rendah.  [15].  Menggunakan  metode Finite Elements dan computer aided design (CAD) lebih khusus  lagi  software  comsol  multiphysics  untuk mendapatkan  hasil  pengoperasian  generator  yang  baik, dan  untuk  struktur  ini  memecahkan  masalah  distribusi garis  medan  magnet  pada  kumparan  jangkar  dan induktor  generator,  mengamati  pengaruh  pada  tegangan dari kecepatan linier [8]
Penelitian  ini  melakukan  proses  perancangan  dan uji  performa  generator    tipe  ak sial  fluks  satu  fasa menggunakan  magnet  permanen  NdFeB,  karena  jenis Magnet permanen NdFeB merupakan magnet remanensi  medan  magnetik  yang  paling  baik.  Analisa unjuk kerja generator dilakukan dengan variasi air gap dan  kecepatan  putar  rotor.  Generator  fluks  aksial dirancang menggunakan satu buah stator  dan  dua  buah rotor  yang  saling  berpasangan.  Pada  bagian  stator tersusun    kumparan    sebagai    penghantar    arus    listrik, sedangkan  pada    bagian    rotor    masing-masing tersusun sebanyak 12 buah magnet permanen NdFeB.

## METODE Prinsip Kerja Gnerator Fluks Aksial.
Prinsip  kerja  dari  generator  fluks  aksial  sebenarnya tidak  jauh  berbeda  dengan  prinsip  kerja  generator konvensional  yang  memiliki  fluks  radial.  Hanya  saja pada generator fluks aksial memiliki medan megnet tetap yang berasal dari magnet permanen dirotornya sehingga tidak  memerlukan  pencatuan  arus  searah  pada  rotornya. Medan  magnet  dari  rotor  tersebut  yang  akan  menembus bidang kumparan stator sehingga fluks pada stator. Besar nilai fluks akan berubah -ubah karena adanya perubahan  . Sudut  berubah karena medan magnet yang bergerak menembus  stator  dan  menghasilkan  sudut  tembus terhadap  bidang  normal  stator  yang  berubah  –  ubah. Perubahan  fluks  terhadap  waktu  akan  menghasilkan  ggl induksi.
Gaya  gerak  listrik  induksi  (ggl)  adalah  timbulnya  gaya gerak  listrik  di  dalam  kumparan  yang  mencakup sejumlah  fluks  garis  gaya  medan  magnetik,  bilamana banyaknya  fluks  garis  gaya  itu  divariasi.  Dengan  kata lain,  akan  timbul  gaya  gerak  listrik  di  dalam  kumparan apabila  kumparan  itu  berada  di  dalam  medan  magnetik yang kuat medannya berubah-ubah terhadap waktu. Konsep gaya gerak listrik pertama kali dikemukakan oleh Michael Faraday, yang melakukan penelitian untuk
menentukan  faktor  yang  memengaruhi  besarnya  ggl yang  diinduksi.  Dia  menemukan  bahwa  induksi  sangat bergantung  pada  waktu,  yaitu  semakin  cepat  terjadinya perubahan medan magnetik, ggl yang diinduksi semakin besar,  dapat  dinyatakan  bahwa  jika  fluks  yang  melalui loop kawat penghantar dengan N lilitan berubah sebesar ΔΦB  dalam waktu  Δt.
Yang  dikenal  dengan  Hukum  Induksi  Faraday,  yang berbunyi:
“gaya  gerak  listrik  (ggl)  induksi  yang  timbul  antara ujung-ujung  suatu  loop  penghantar  berbanding  lurus dengan  laju  perubahan  fluks  magnetik  yang  dilingkupi oleh loop penghantar tersebut”.
Tanda negatif pada persamaan diatas menunjukkan arah ggl  induksi.  Apabila  perubahan  fluks  (  ΔΦ  )  terjadi dalam  waktu  singkat  (  Δt  →  0  ),  maka  ggl  induksi menjadi:
= ……………… (1) Dengan:  = ggl induksi (volt)
N   = banyaknya lilitan kumparan ΔΦB = perubahan fluks magnetik (weber) Δ t    = selang waktu (s)

## Rancangan Rotor dan Celah Udara
Perencanaan  generator  fluks  aksial  yang  dapat menghasilkan  tegangan  generator  100  volt,  dengan kecepatan  putaran  200  Rpm  pada  frekuensi  50  Hz tegangan  out  put  akan  naik  sesuai  dengan  kecepatan putaran  generator,  Tegangan  keluaran  generator  fluks aksial  dipengaruhi  oleh  beberapa  parameter  antara  lain: kecepatan putaran, jenis magnet, ukuran volume magnet, bentuk  dan  ukuran  kumparan,  banyaknya  lilitan  dalam satu  kumparan  dan  celah  udara  atau  celah  udara  antara rotor dan stator (21)
Rancangan  ukuran  rotor  dapat  disesuaikan  dengan ukuran  stator,  dimana  magnet  permanen  saling berhadapan  ditengah  -  tengah  sisi  depan  dan  belakang kumparan.  Bahan  yang  digunakan  sebagai  tatakan penyangga  rotor  yaitu  besi  (Fe),  sehingga  magnet  dapat diletakan pada tatakan penyangga tanpa harus menanam magnet permanen tersebut.
Celah  udara  ( air  gap )  pada  generator  axial merupakan jarak antara rotor dan stator. Celah udara ( air gap )  juga  menjadi  tempat  perpindahan  medan  magnet melewati  kumparan  pada  stator  sehingga  menghasilkan nilai fluks magnet yang mempengaruhi tegangan induksi pada kumparan.
Gambar 1. Variabel air gap
Jenis magnet permanen yang akan digunakan dalam perancangan  rotor  tersebut  adalah    jenis  magnet permanen  neodyniumiron-boron  (NdFeB).  Magnet permanen  jenis  ini  memiliki  nilai  medan  magnet  dan kerapatan  fluks  magnet  yang  lebih  besar  dibandingkan jenis  magnet  permanen  lainnya  yaitu  sebasar  1,2  tesla. Penggunaan  jenis  magnet  permanen  neodynium- ironboron  (NdFeB)  bertujuan  untuk  memperoleh  nilai fluks  magnet  yang  maksimal  sehingga  memperoleh tegangan  induksi  yang  maksimal.  Penentuan  ukuran magnet permanen yang digunakan berdasarkan kemampuan peneliti dalam memperoleh magnet permanen tersebut.
Gambar  2 Magnet permanen neodynium-iron-boron (NdFeB)
Rancangan  rotor  menggunakan  12  pasang    kutub disetiap  sisi  bagian  rotor  tersebut,  perencanaan  jumlah kumparan  dan  magnet  permanen  yang  maksimum  akan memperbesar  nilai  frekuensi  dan  tegangan  induksi  yang dihasilkan.
Kombinasi  pemasangan  antara  kutub  magnet dilakukan  sesuai    dengan  tipe  NS  yang  bertujuan  untuk memperbasar  nilai  kerapatan  fluks  magnet  diantara kedua rotor

## Rotor
Rotor  terdiri  dari  2  komponen  utama  yaitu  magnet permanen  dan  tatakan  penyangga  magnet  permanen (yoke).  Rotor  pada  generator  axial  tidak  memerlukan arus  eksitasi  dari  luar  dikarenakan  medan  magnet  yang dihasilkan berasal dari magnet permanen.
Neodynium-iron-boron (NdFeB)  menjadi  jenis magnet  yang  paling  baik  dibandingkan  dengan  jenis lainnya.  Terdapat  dua  cara  penempatan  magnet permanen  pada  tatakan  penyangga,  yaitu surface mounted dan embedded .
Gambar  3. Prinsip Kerja Generator Sinkron Axial
Hukum  Faraday  menjadi  dasar  dari  prinsip  kerja generator dalam mengkonversi energi  mekanik menjadi energi listrik. Penelitian Faraday dan Henry membuktikan  bahwa  jika  sebuah  simpul  atau  kumparan kawat  kondukor  dilewati  oleh  fluks  magnetik  yang berubah  terhadap  waktu  maka  pada  simpul  atau
kumparan  kawat  konduktor  tersebut  akan  timbul  gaya gerak  listrik  induksi  dan  arus  induksi.  Proses  itu  sendiri disebut sebagai induksi magnetic
Gambar 4. Skematik rancangan rotor

## Fluks Magnetik
Fluks  magnetik  berkaitan  dengan  jumlah  garis medan  magnet  yang  melewati  luasan  yang  diketahui. Dalam  hal  ini,  fluks  magnet  (Φ m )  didefinisikan  sebagai perkalian  medan  magnetik  B  dengan  luasan  A  yang dibatasi  oleh  rangkaiannya.  Jika  garis  -  garis  medan magnet  melewati  suatu  luasan  yang  terdiri  atas  sebuah kumparan  dengan  jumlah  N  lilitan,  maka  besar  fluks magnet yang dihasilkan yaitu sebesar :
Φ m =  N.B.A    ………………  (2) Dimana : Φ m = Fluks magnet (weber)
N
= Jumlah lilitan pada kumparan
A
= Luas penampang (meter)
Perhitungan fluks magnet yang terdiri dari beberapa kumparan dan magnet permanen yang saling terhubung sebagai berikut :
………………….. (3)
Dimana : B max = Medan magnet maksimal (tesla) B r = Madan magnet relatif (tesla)
l m
= Tinggi magnet (meter)
= Panjang celah udara (meter)
.(4)
Dimana :
A magnet = Luasan medan magnet (m = Konstanta (3.14)
ro = Radius luar magnet (meter) ri = Radius dalam magnet (meter) f = Jarak antar magnet (meter) N m = Jumlah magnet
Φ max = A magnet . B max ………………   (5) Dimana :
Φ max = Nilai fluks maksimal yang akan diinduksikan (Wb) A magnet = Luasan medan magnet (meter 2 ) B max = Medan magnet maksimal (tesla)

## Perencanaan Pengukuran Pada Generator Axial
Keterangan Lambang Ukuran- Satuan Panjang 30 mm
Dimensi Magnet Lebar Tinggi 10 mm 4 mm Kerapatan Fluks Magnet Br 1.2 T Radius Luar Magnet Ro 9.38 cm Radius Dalam Magnet Ri 6.38cm Tabel Magnet Lm 4 cm Jarak Celah Udara Δ 1,2,3,4,5 mm Jarak Antar Magnet Tf 2.02 cm Jumlah Kutub Nph 12 Jumlah Kumparan Ns 12 Jumlah Lilitan Dalam Satu Kumparan N 200

## Perakitan Konstruksi Generator Axial
Perakitan  stator  dan  rotor  dilakukan  menggunakan batang besi stenlis berbentuk slinder dengan diameter 17 mm  dan  panjang  200  mm  sebagai  penghubung  diantara keduanya.  Pengelasan  dilakukan  pada  rotor  dan  batang besi  sedangkan  stator  diberi  bearing  pada  tengah  stator agar  stator  tidak  ikut  berputar  pada  saat  rotor  berputar. Untuk  kedudukan  berdirinya  generator  dirancang menggunakan besi padat dengan ukuran yang disesuaikan.  Kedudukan  ini  juga  bertujuan  untuk menahan  stator  agar  tidak  ikut  berputar  pada  saat generator dioperasikan.

## Gambar 4 hasil rancangan generator axial

## Analisa Perhitungan dan Pengukuran Frekuensi
Perhitungan  nilai  frekuensi  dapat  dilakukan menggunakan  persamaan  (5)  sesuai  dengan  penjabaran landasan  teori.  Adapun  salah  satu  perhitungan  nilai frekuensi  pada  kecepatan  rotasi  rotor  500  rpm  sebagai berikut :
Setelah  melakukan  perhitungan  pada  setiap  skala kecepatan  rotasi  rotor,  dilakukan  pengukuran  nilai frekuensi  menggunakan  osiloskop  sebanyak  6  kali pengukuran. Hasil dari 6 kali pengukuran tersebut dirata – ratakan sehingga diperoleh nilai frekuensi berdasarkan pengukuran.  Hasil  Yang  diperoleh  menggunakan osciloscop  dan  multimeter  dapat  dilihat  dari  tigan  tabel di  bawah  dengan  membedakan  dari  jarak Air  Gap yang di pasang.
Tabel 1. Data hasil pengukuran tegangan dan kecepatan untuk Air Gap 2mm
No. Kec. Rotasi Rotor (rpm) Tegangan (Volt) Nilai Frekuensi (Hz) Berdasarkan Perhitungan Berdasarkan Pengukuan 1. 1100 70 104,5 128 2. 900 50 89 111 3. 600 30 51,5 64,1 4. 480 25 46 57,1 5. 400 22 40 50 6. 250 15 25 35,7

## Perhitungan dan Pengukuran Tegangan Induksi
Perhitungan  nilai  tegangan  efektif  dapat  dilakukan menggunakan  persamaan  (7)  sesuai  dengan  penjabaran landasan  teori.  Adapun  salah  satu  perhitungan  nilai tegangan efektif pada kecepatan rotasi  500 rpm sebagai berikut :
m 2
Tabel 2. Data hasil perhitungan Vrms dan Daya untuk variable Air Gap
(mm ) B max ( tesla ) ( (tesla) ( volt ) P (w) 1 0.96 6.43  3.7 1 2 0.8 5.36  3.0 9 3 0.68 5 4.58  2.6 4 4 0.6 4.01  2.3 1 5 0.53 3.55  2.0 4
Keterangan  tabel  di  atas  dapat  menjelaskan  bahwa perbedaan  frekuensi  yang  di  hasilkan  oleh  generator axial  tersebut  berdasarkan  perhitungan  dan  berdasarkan percobaan  secara  langsung  di  akibatkan  oleh  beberapa faktor  yang  dapat  mempengaruhi  perbedaan  tersebut antara lain :
1. Karena  ada  faktor  toleransi  pada  alat  ukur  yang digunakan.
2. Karena  kurangnya  alat  ukur  yaitu  pengukur kekuatan medan magnet, yang tidak bisa disamakan jika hanya melalui data sheet.
3. Karena  faktor  tatanan  kumparan  yang  tidak  presisi dapat  mempengaruhi  medan  magnet.  Hal  ini  dapat dilihat  dari  gelombang  yang  di  hasilkan  pada osiloskop.
Gambar 5. grafik perbandingan putaran generator terhadap tegangan output

## Perbandingan Nilai Frekuensi
Perbandingan  kedua  data  frekuensidapat  dilakukan dengan  mengunakan  2  metode  perhitungan  kesalahan yaitu  persentase  kesalahan  dan  standar  deviasi.  Kedua metode  ini  bertujuan  untuk  melihat  keakuratan  nilai frekuensi  yang  didapat  sehingga  pengelolaan  data  lebih jelas dan dapat dianalisis. Perhitungan kesalahan standar deviasi  dilakukan  dengan  tujuan  melihat  keakuratan hasil  pengukuran  nilai  frekuensi  yang  dilakukan sebanyak  beberapa  kali  pada  masing  –  masing  skala kecepatan rotasi rotor.
Gambar 6 Perbandingan putaran generator terhadap perubahan nilai frekuensi dan nilai tegangan pada jarak
Gambar 7. Perbandingan putaran generator terhadap perubahan nilai frekuensi dan nilai tegangan pada jarak air gap 2mm
Gambar 7. perbandingan putaran generator terhadap frekuensi
Berdasarkan data pada tabel atas, dapat disimpulkan bahwa satu putaran rotor sama dengan +/- 8 Hz  frekuensi  yang  dibangkitkan  oleh  generator  axial. Hal  ini  sesuai  dengan  jumlah  pasangan  kutub  magnet permanen  pada  setiap  rotor  yaitu  sebanyak  12  pasang. Duabelas  pasang  kutub  magnet  permanen  tersebut menjadi  faktor  yang  mempengaruhi  perbedaan  nilai kecepatan  rotasi  pada  rotor  dengan  nilai  frekuensi  yang dibangkitkan  oleh  generator.  Hal  ini  sesuai  dengan proses  terbentuknya  satu  gelombang  penuh  sinusoidal pada generator.
Gambar 8. Bentuk gelombang yang dihasilkan
Gambar  diatas  merupakan  salah  satu  hasil  pengukuran frekuensi  pada  kecepatan  rotasi  rotor  100  rpm.  Jika dilihat dari hasil pengukuran tersebut, bentuk gelombang yang  dihasilkan  mendekati  gelombang  sinusoidal  (tidak sempurna).

## SIMPULAN
Pada  perancangan    generator  listrik  fluks  aksial berbasis  magnet  permanen  ndfeb  telah  berhasil  dibuat. dengan  variasi  air gap, p a d a p e n g u j i a n t e g a n g a n   output  generator  fluks  aksial  adalah berbanding  terbalik  secara  linier.  besarnya  remanansi (br) magnet permanen ndfeb yang digunakan pada rotor generator  listrik  fluks  aksial  berbanding  lurus  terhadap output tegangan (erms). peningkatan air gap berkorelasi secara  eksponensial  terhadap  fluks  magnetik,  jarak  air gap    terbaik  generator  ini  adalah  2mm  dimana  generator menghasilkan  tegangan  22  volt  ac  pada  putaran  400  rpm dengan frekuensi 50 hz.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]    Achmad  Maulana  Soehada  S,  Candra  Kurniawan,
Perdamean  Sebayang,  2017, Efek  Air  Gap  Pada Rancang  Bangun  Dan  Uji  Performa  Generator Listrik  Fluks  Aksial  Berbasis  Magnet  Permanen Ndfeb, Journal  Of  Technical  Engineering:  Piston , Vol. 1, No. 1, Hal. 6-12, 2017
[2]    Arnold  David  P,  Florian  Herrault,  Iulica  Zana, Preston Galle, Jin-Woo Park, Sauparna Das, Jeffrey H  Lang  and  Mark  G  Allen,  2006,  “Design optimization  of  an  8W,  microscale  axial-flux, permanent-magnet generator ” . Journal of Micromechanics  and  Microengineering  S290– S296 . 2006.
[3].  A.  Parviainen,  “Design  of  Axial  Flux  Permanent Magnet  Low  Speed  Machines  and  Performance Comparison  between  Radial-Flux  and  Axial-Flux Machines,”  Thesis  for  the  degree  of  Doctor  of Science  (Technology),  University  of  Technology, Lappeenranta, Finland, hal. 1-153, 2005.
[4].  A.  Parviainen,M.  Niemela,J.  Pyrhonen,J.  Mantere, “Performancecomparison between low-speed axial- flux  and  radial-flux  permanent  magnetmachines including mechanical constraints,” IEEE International Conference on Electric Machines and Drives , hal. 1695-1702, 2005.
[5]   Ahmed  D.  Dan  A.  Ahmad,  “An  optimal  design  of coreless  direct-drive  axial  fluxpermanent  magnet generator  for  wind  turbine,” Journal  of  Physics: Conference Series , 439, 012039, 2013.
[6].  Akatsu  K.  Dan  Wakui  S.,  “A  comparison  between axial  and  radial  flux  PMmotor  by  optimum  design method    from    the    required    output    NT characteristics,” COMPEL:    The    International Journal    for  Computation  and  Mathematics  in Electrical and Electronic Engineering , vol. 25, hal. 496-509, 2006.
[7].  Davila-Vilchis  J.M.  dan  R.S.  Mishr,  “Performance of  a  hydrokinetic  energy  system  using  an  axial- flux permanent magnet generator,” Energy , vol.65,hal. 631-638, 2014
[8]   D.  Lahouel,  D.  Hedjazi,  R.  Abdessemed,  2019,
Sizing  inductors  of  an  axial  flux  synchronous generator,  International  Journal  of  Applied  Power Engineering (IJAPE), Vol.8, No.2, August 2019, pp. 110~119
[9]   Franjo PRANJIĆ, Peter VIRTIČ, 2018,
Determination  of  an  Optimum  Fictitious  Air  Gap and  Rotor  Disk  Thickness  for  a  Coreless  AFPM, jurnal Tehnički vjesnik 25, 6(2018), 1731-1738
[10]  Gieras,  Jacek  F.,  Rong  Jie-Wang,  Maarten  J
Kamper ..  Axial  Flux  Permanent  Magnet  Brushless Machine. Second edition. Springer.New York, 2008 [11]  G.  F.  Price,  T.  D.  Batzel,  M.  Comanescu,  dan  B.
A.  Muller,“Design  and  Testing  of  a  Permanet Magnet Axial Flux Wind Power Generator,” Proc.The 2008 IAJC-IJME International Conference ,  2008.
[12] Gargov  N.P.,  A.F.  Zobaa,  dan  I.  Pisica,2014,
“Separated  magnet  yoke  for  permanent  magnet linear generator for marine wave energy converters,” Electric  Power  Systems  Research ,vol. 109, hal. 63-70, 2014
[13]  Hari  Prasetijo      Sugeng  Waluyo,2015, Optimasi Lebar  Celah  Udara  Generator  Axial  Magnet Permanen  Putaran Rendah 1  Fase ,  JNTETI,  Vol.
4, No. 4, November 2015)
[14]  Herudin,  Wahyu  Dwi    Prasetyo,  2016,  Rancang Bangun Generator Sinkron 1 Fasa Magnet Permanen Kecepatan Rendah 750  Rpm,  Jurnal  Ilmiah  Setrum
– Volume 5, No.1, Juni 2016
[15 ] K.C.  Latoufis,  G.M.  Messini,    P.C.  Kotsampopoulos And  N.D,  2012,    Axial  Flux  Permanent  Magnet Generator  Design  For  Low  Cost  Manufacturing  Of Small Wind Turbines, Wind Engineering Volume 36, No. 4, 2012
[16]. Muljadi,  P.  Sardjono,  Suprapedi,  “Preparation and characterization  of  5  wt.  persen  epoxy  resin bonded  magnet  NdFeB  for  micro  generator application,” Energy Procedia , vol. 68, hal.282-287, 2015.
[17] M.Pinilla,  S.  Martinez,2012,  “Optimal  design  of permanent-magnet  direct  drive  generator  for  wind energy  considering  the  cost  uncertainty  in  raw materials,” Renewable  Energy ,vol.  41,hal.  267- 276,2012. [18]  Nurtjahjomulyo,A. . “Rancang  Bangun  Generator Turbin  Angin  Tipe  Aksial  Kapasitas          200  w
Jurnal Teknologi Dirgantara. 2010.
[ 19 ] Pudji  Irasari,  Novrita  Idayanti ,  “Aplikasi  Magnet
Permanen Ba12fe19o Dan Ndfeb Padaa
Generator  Magnet  Permanen  Putaran  Rendah ”.
Jurnal  Sains  Material  Indonesia,Vol  11  No  1  Hal: 38-41.Lipi, 2007.
[20] Sedat Nazlibilek,, Esmail S. Eb. Mohammed, 2017, Air  Gap  Effect  on  the  AFPM  Generator  (Inner Rotor)  Performance , International  Journal  of
Engineering  Research  and  Development, Volume 13, Issue 1 (January 2017), PP.37-43
[21]  Syafriyudin,  M.Suyanto,Irawadi  Buyung,  2019, Design  of  Low  Speed  Generator  1  Phase  Using Permanent  Magnetic  Type  Neodymium ,  Volume 807(011001)Journal of Physics,  Conference Series: Materials Science and Engineering,