## RANCANG BANGUN GENERATOR AKSIAL DENGAN MENGGUNAKAN MAGNET PERMANEN NdFeB PERSEGI PANJANG
Sudirman Syam 1 , Sri Kurniati 2 , Fitrah Andika K.Y 3
1,2,3 Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana Jln.Adisucipto - Penfui, Telp. 0380-881597, Fax. 0380-881557
Email: sudirman_s@staf.undana.ac.id
Email : sri_kurniati@staf.undana.ac.id Email: fitrahandikak.y@gmail.com Info Artikel

## ABSTRACT
Histori Artikel: Diterima: 07 Sep 2021 Direvisi : 07 Okt 2021 Disetujui:24 Okt 2021 Axial  generators  or  Permanent  Magnet  Axial  Flux  (AFPM)  are  low-speed  generators commonly  used  in  Wind  Power  Plants  (WPP).  This  generator  has  the  rotor  and  stator position  perpendicular  to  its  axis.  The  rotor  has  permanent  magnets,  and  the  stator  has copper wire coils. The purpose of this study was to analyse the output voltage characteristics of an axial generator using a permanent magnet of the Neodymium Ferrite Boron (NdFeB) type was arranged in layers. The method used is to design, manufacture, and measure the output of an axial generator with no load and load. Based on the research results, a no-load generator with a four-layer magnetic rotor produces the highest output voltage of 3.06  – 10.77 Volts at a rotor rotation speed of 360 rpm – 1328 rpm. Meanwhile, under conditions of 5 W DC lamp, the rotational speed of the rotor decreases between 355 – 1335 rpm, the output voltage is between 2.85 –5.86 Volts.
Keywords: AFPM generator, Permanent Magnets, Magnet Flux.

## ABSTRAK
Generator aksial atau Axial Flux Magnet Permanen (AFPM) termasuk generator kecepatan putaran  rendah  yang  biasa  digunakan  pada  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Bayu  (PLTB). Generator ini memiliki posisi rotor dan stator tegak lurus terhadap porosnya. Pada rotor terdapat magnet permanen dan bagian stator terdapat kumparan kawat tembaga.  Tujuan penelitian ini adalah menganalisis karakteristik tegangan keluaran generator aksial dengan menggunakan  magnet  permanen  jenis  Neodymium  Ferit  Boron  (NdFeB)  yang  disusun secara  berlapis.  Metode  yang  digunakan  adalah  merancang,  membuat,  dan  mengukur keluaran  generator  aksial  tanpa  beban  dan  berbeban.    Berdasarkan  hasil  penelitian, generator  tanpa  beban  dengan  rotor  empat  lapisan  magnet  menghasilkan  tegangan keluaran tertinggi sebesar 3,06 Volt – 10,77 Volt pada kecepatan putaran rotor 360 rpm – 1328 rpm. Sementara pada kondisi  berbeban  lampu DC 5 watt, kecepatan putaran rotor menurun antara 355 rpm – 1335 rpm tegangan output antara 2,85 Volt – 5,86 Volt.
Kata kunci: Generator AFPM, Magnet Permanen, Fluks Magnet.

## Penulis Korespondensi:
Sudirman Syam Program Studi Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Nusa Cendana, Jl. Adisucipto Penfui - Kupang. Email: sudirman_s@staf.undana.ac.id

## 1. PENDAHULUAN
Pembangkit Listrik Tenaga Mikrohidro (PLTMH) dan  Pembangkit  Listrik  Tenaga  Bayu  (angin) (PLTB) memanfaatkan energi aliran air dan energi
angin sebagai sumber energi penggerak generator pembangkitnya.  PLTB  umumnya  menggunakan generator kecepatan putaran rendah [1]. Digunakannya  generator  putaran  rendah  karena, meski energi angin selalu ada, namun kecepatannya  tidak  selalu  tinggi  setiap  saat.
Kecepatan  angin  yang  ada  di  Indonesia  pada umumnya  termasuk  kedalam  jenis  angin  dengan kecepatan  rendah  berkisar  antara  3,5  sampai dengan  7  meter/detik.  Oleh  karena  itu  generator aksial  magnet  permanen  sangat  cocok  untuk digunakan  dalam  aplikasi  pembangkit  energi listrik  di  Indonesia,  karena  generator  ini  mampu bekerja dengan kecepatan putaran rendah [2, 3]. Generator  AFPM  dengan  menggunakan  magnet permanen  memiliki  posisi  rotor  dan  stator  yang tegak  lurus  terhadap  porosnya.  Terdapat  dua komponen  utama  pada  generator  aksial,  yaitu rotor  dan  stator.  Rotor  merupakan  bagian  yang dapat  bergerak  dengan  menggunakan  magnet permanent,  sedangkan  stator  yang  berisi  belitan kawat  tembaga  adalah  bagian  generator  yang diam. Energi listrik generator diperoleh dari hasil fluks  magnetik  yang  dihasilkan  oleh  putaran magnet  pada  rotor  sehingga  terjadi  perubahan medan magnet pada kumparan dan menimbulkan induksi Gaya Gerak Listrik (GGL).
Saat  ini,  perancangan  generator  AFPM  magnet permanen  sudah  banyak  dikembangkan.  Seperti perancangan  generator  turbin  angin  dalam  skala kecil  maupun  besar.  Beberapa  penelitian  yang telah dilakukan sebelumnya, menggunakan variasi bentuk  konstruksi  yang  berbeda-beda.  Seperti memvariasikan  jumlah  kutub,  kecepatan  putaran serta bentuk dan ukuran magnet yang digunakan. Penelitian  tentang  generator  sinkron  magnet permanen  yang  merancang  generator  dengan  8 (delapan)  kutub  magnet,  menggunakan  magnet NdFeB tipe  Neoflux-30 .  Generator  dioperasikan pada  kecepatan  750  rpm,  sehingga  dapat menghasilkan  tegangan  sebesar  7,91  Volt  dalam keadaan  tanpa  beban.  Sementara  pada  kondisi berbeban, generator dapat menghasilkan tegangan sebesar 6,11 Volt dengan efisiensi dari rancangan generator tersebut mencapai 32,84% [4].
Selanjutnya, kebanyakan  generator  yang  tersedia di  pasaran  berupa  generator  konvensional kecepatan  putaran  tinggi,  berkisar  antara  1500 rpm  hingga  3000  rpm  [5].  Generator  magnet permanen  memiliki  keunggulan  yang  memiliki konstruksi yang sederhana. Penggunaan generator AFPM  ini  lebih  efisien  dibanding  mesin  yang menggunakan  lilitan  pada  rotornya,  karena  tidak memerlukan  energi  listrik  untuk  menghasilkan medan magnet, melainkan dihasilkan dari magnet itu  sendiri.  Selain  lebih  sederhana,  generator AFPM juga lebih mudah dibuat dengan kapasitas daya  dan  tegangan  output  dengan  mengubah
parameter seperti besarnya medan magnet, jumlah belitan,  diameter magnet  dan  kawat  belitan  yang digunakan [6, 7]. Disisi lain menurut [8], magnet berbahan NdFeB termasuk jenis magnet permanen terkuat  saat  ini  dan  memiliki  nilai  kemagnetan (remanen)  yang  cukup  besar  sehingga  fluks magnetik yang dihasilkan cukup besar pula. Umumnya  desain  generator  aksial  yang  telah dibuat  oleh  para  peneliti  menggunakan  magnet NdFeB berbentuk sektoral, yaitu magnet batangan dengan  bentuk  khusus  yang  disesuaikan  bentuk generator  [9].  Penggunaan  magnet  jenis  ini tentunya membutuhkan biaya yang mahal, karena pembuatan  magnetnya  harus  didesain  khusus terlebih  dahulu  di  pabrik.  Saat  ini  sudah  banyak dijual jenis magnet NdFeB persegi panjang yang lebih murah di pasaran. Dibanding dengan magnet berbentuk  sektoral,  magnet  persegi  panjang memiliki beberapa keuntungan diantaranya, harga yang  murah  dan  berbagai  dimensi  ukurannya banyak  tersedia  di  pasaran.  Dari  sudut  pandang bentuknya,  magnet  persegi  panjang  memiliki spesifikasi produk standar, biaya produksi murah dan magnetisasinya mudah [10].
Dalam penelitian ini digunakan magnet permanen NdFeB berbentuk  persegi  panjang  pada  rotornya dengan  8  (delapan)  kutub.  Generator  akan dirancang  dengan  diberi  variasi  jumlah  lapisan magnet  permanen  yang  digunakan,  mulai  dari  1 (satu) lapis sampai dengan 4 (empat) lapis magnet. Divariasikannya  lapisan  magnet  bertujuan  untuk mengetahui  daya  keluaran  dari  generator  jika magnet  rotor  dibuat  secara  berlapis.  Dalam  teori rangkaian  magnet  yang  disusun  secara  berlapis sama  dengan  membuat  susunan  magnet  secara paralel.  Keuntungannya  dapat  menurunkan  nilai reluktansi  menjadi  lebih  kecil  dan  menghasilkan fluks  magnet  yang  lebih  besar  [11].Selain  itu, konsep pembuatan generator aksial ini menggunakan  piringan  yang  terbuat  dari  akrilik. Tujuannya adalah untuk menghilangkan pengaruh inti  besi  yang  umumnya  menggunakan  material dari besi atau baja sehingga dapat menghilangkan gaya tarik menarik antara rotor dan stator. Tidak adanya gaya-gaya ini mengurangi beban struktural pada  generator,  berdampak  pada  peningkatan efisiensi.  Artinya,  dengan  mengurangi  beban struktural  yang  lebih  rendah  dan  kurangnya  inti besi, maka konfigurasi belitan tanpa inti besi dapat
menghilangkan unsur bahan feromagnetik lapisan baja  pada  stator.  Dengan  demikian  tidak menimbulkan  rugi-rugi  arus  eddy  atau  histeresis yang biasa terjadi pada inti besi. Dengan membuat generator  aksial  tanpa  inti  besi,  maka    generator AFPM  tanpa  inti  stator  dapat  beroperasi  pada efisiensi  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan mesin konvensional [12-14].

## 2. METODE PENELITIAN
Metode  eksperimen  dengan  merancang  dan membuat  generator  AFPM  digunakan  dalam penelitian  ini.  Kemudian  hasil  perancangan berupa  prototype diuji  dan  dianalisa  untuk mengetahui  karakteristik  keluaran  tegangan generator  tersebut.  Sebelum  generator  dibuat, dilakukan  perhitungan  parameter  generator, seperti  jumlah  kutub,  ukuran  rotor  dan  ukuran stator.    Tabel  1  memperlihatkan  spesifikasi  dari generator  aksial  yang  telah  dibuat  dalam penelitian ini.

## 2.1 Desain Rotor Generator
Rotor merupakan bagian generator yang berputar, terbuat  dari  papan  akrilik  berbentuk  lingkaran seperti yang diperlihatkan dalam Gambar 1. Rotor didesain secara berlapis, masing-masing dipasangkan magnet 1 lapis, 2 lapis, 3 lapis dan 4 lapis.
Tabel 1. Spesifikasi Generator Parameter Nilai Simbol Diameter 20 cm D Jarak Celah Udara 1 mm δ1 2 mm δ2 3 mm δ3 4 mm δ4 Radius Luar Magnet 16,5 cm Ro Radius Dalam Magnet 14,5 cm Ri Jarak Antar Kutub 4 cm Rf Panjang magnet 2 cm P Lebar magnet 1 cm L Ketebalan magnet 1 mm T Kerapatan fluks 0.177 T Br Jumlah Kutub Magnet 8 kutub Nm Jumlah kumparan 8 kutub Ns Jumlah lilitan/kumparan 73 lilitan N1 145 lilitan N2 292 lilitan N3 Jumlah Fasa 1 fasa Nph

## Gambar 1. Desain Rotor

## 2.2 Desain Stator Generator
Stator adalah bagian yang diam, stator dibuat menggunakan bahan akrilik. Pada stator dipasang lilitan kumparan yang diperoleh dengan berdasarkan perhitungan sebagai berikut:
▪ Fluks magnet rata-rata
𝐵 𝑚𝑎𝑥 = 0,177 0,02 0,02+0,005 = 0,1416 T
▪ Luasan Magnet
𝐴 𝑚 = 3,14 ( 0,165 2 −0,145 2 )− 0,04 (0,165− 0,145)8
8 = 0,00163 𝑚 2
▪ Fluks magnet maksimal
ø 𝑚𝑎𝑥 = 0,00163 𝑚 2 × 0,1416 T = 0,0002312 wb
▪ Jumlah lilitan
- Menentukan banyak lilitan (E = 24 V): N = 24
4,44 𝑥 50 𝑥 0,8𝑥 0,0002312 = 584,495 belitan.
Jumlah lilitan tiap kumparan:
= 584,495 8 = 73,061 ≈ 73lilitan perkumparan.
- Menentukan banyak lilitan (E = 48 V):
N = 48
4,44 𝑥 50 𝑥 0.8𝑥 0.0002312 = 1168,98 belitan Jumlah lilitan tiap kumparan:
= 1168,98 8 = 146,12 ≈ 145 lilitan perkumparan.
- Menentukan banyak lilitan (E = 96 V):
N = 96 4,44 𝑥 50 𝑥 0.8𝑥 0.0002312 = 2337,97 belitan Jumlah lilitan tiap kumparan:
= 2337,97 8 = 292,24 ≈ 292 lilitan perkumparan.
Kumparan stator dibuat dalam tiga variasi, dengan komposisi 73 lilitan, 145 lilitan dan 292 lilitan.

## Gambar 2. Desain Stator

## 2.3 Desain Eksperimen
Gambar 3 memperlihatkan skema rangkaian pengujian  generator  aksial  dengan  menggunakan rangkaian penggerak motor DC tipe shunt.

## Gambar 3. Skema Pengujian
Keterangan:
1. Pulley
2. Sabuk transmisi
3. Rotor
4. Magnet permanen
5. Stator
6. As (Poros)
7. Rangka
8. Rangkaian penyearah
9. Beban (Lampu DC)
10. Motor penggerak
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Hasil Pengujian 3.1.1 Pengujian Generator berdasarkan Variasi Lapisan Magnet pada Rotor
Gambar  5  memperlihatkan  pengujian  generator dengan variasi lapisan magnet pada rotor.

## Gambar 5. Hasil Pengujian Generator berdasarkan Variasi Jumlah Lapisan Magnet Pada Rotor
Berdasarkan  Gambar  5  terlihat  bahwa semakin banyak jumlah lapisan magnet pada rotor semakin besar tegangan keluaran generator.  Hasil pengujiannya adalah:
- Tegangan keluaran = 3,48 V (4 lapis magnet)
- Tegangan keluaran = 2,78 V (3 lapis magnet)
- Tegangan keluaran = 2,14 V (2 lapis magnet)
- Tegangan keluaran = 1,67 V (1 lapis magnet) 3.1.2 Pengujian Generator berdasarkan Variasi Jumlah Lilitan Kumparan pada Stator
Pengujian dilakukan dengan memberi variasi pada jumlah lilitan kumparan stator, diantaranya adalah 73 lilitan kumparan, 145 lilitan kumparan dan 292 lilitan kumparan. Gambar 6 memperlihatkan hasil pengujian  tegangan  keluaran  generator  dengan jumlah belitan stator yang bervariasi.
Gambar 6. Perbandingan Tegangan Keluaran Generator dengan Jumlah Lilitan pada Kumparan Stator
1.67 2.14 2.78 3.48 0 1 2 3 4 1 2 3 4 Te gan gan ke lu aran ( V ) Jumlah Lapis Magnet
Berdasarkan Gambar 6 menunjukkan bahwa hasil pengujian  generator  tanpa  beban  terlihat  bahwa keluaran  generator  akan  meningkat  dengan adanya  penambahan  jumlah  belitan  kumparan pada  stator.  Besar  tegangan  yang  dihasilkan adalah:
- Tegangan keluaran = 3,48 V (73 lilitan)
- Tegangan keluaran = 5,87 V (154 lilitan)
- Tegangan keluaran = 10,77 V (292 lilitan)

## 3.1.3 Pengujian Generator berdasarkan Jarak Celah Udara antara Rotor dengan Stator
Pengujian generator berdasarkan jarak celah udara antara rotor dengan stator ini dilakukan sebanyak empat kali. Gambar 7 memperlihatkan hubungan antara jarak celah udara dengan tegangan keluaran generator.

## Gambar 7. Pengaruh Jarak Celah Udara dengan Tegangan Keluaran Generator
Berdasarkan  Gambar  7  terlihat  hubungan  antara jarak  celah  udara  dengan  tegangan  keluaran generator adalah berbanding lurus. Hasil pengukuran tegangan keluaran diperoleh:
- Tegangan keluaran = 10,77 V (jarak 1 mm)
- Tegangan keluaran = 9,81 V ( jarak 2 mm)
- Tegangan keluaran = 8,6 V (jarak 3 mm)
- Tegangan keluaran = 7,58 V (4 mm)

## 3.1.4 Hasil Pengujian Generator berdasarkan Kecepatan Putaran Generator
Hubungan  antara  kecepatan  putaran  rotor  pada generator dengan tegangan keluarannya ditunjukkan seperti dalam Gambar 8.
Gambar 8. Hubungan Kecepatan Putaran Generator
dengan Tegangan Keluaran Berdasarkan Gambar 8 diperoleh hasil pengukuran  tegangan  keluaran  generator  sebagai berikut:
- Tegangan keluaran = 5,3 V (648 Rpm)
- Tegangan keluaran = 6,19 (763 Rpm)
- Tegangan keluaran = 6,96 V (850 Rpm)
- Tegangan keluaran = 7,28 V (962 Rpm)
- Tegangan keluaran = 8,81 V (1084 Rpm)
- Tegangan keluaran = 9,77 V (1207 Rpm)
- Tegangan keluaran = 10,77 V (1328 Rpm)

## 3.1.5 Pengukuran Daya Generator
Pengukuran  daya  generator  dilakukan  pada pengujian generator  dengan beban sebuah lampu DC  5  Watt.  Gambar  9  menunjukkan  hubungan antara  kecepatan  putaran  dengan  daya  keluaran yang dibangkitkan oleh generator. Hasil pengukuran  menunjukkan  bahwa  besarnya  daya keluaran  yang  dihasilkan  oleh  generator  dan bergantung  pada  kecepatan  putaran  generator. Artinya  kecepatan  generator  berbanding  lurus dengan tegangan dan daya output generator.

## Gambar 9 Hubungan Kecepatan Putaran dengan Daya Generator

## 3.2 Pembahasan Hasil Penelitian
3.2.1  Pengaruh  Variasi  Lapisan  Magnet  Pada Rotor 10.77 9.81 8.6 7.58 0 2 4 6 8 10 12 1 2 3 4 Te gan gan Ke lu aran ( V ) jarak  (mm) Hubungan Jarak Celah Udara Dengan Tegangan Keluaran Generator 10.77 y = 0.0081x - 0.0094 0 5 10 15 0 600 1200 1800 Te gan gan k el ua ran ( V) Rpm Hubungan Kecepatan Putaran Rotor Dengan Tegangan Keluaran
8.265 451.806 -100 0 100 200 300 400 500 0 500 1000 1500 D ay a G ene rat o r (P )
rpm
Sesuai  hasil  penelitian  yang  ditunjukkan  pada Gambar  6,  rotor  dengan  4  lapisan  magnet memiliki nilai tegangan keluaran terukur tertinggi sebesar  10,77  V.  Ini  menunjukkan  hubungan tegangan  keluaran  berbanding  lurus  terhadap jumlah  lapisan  magnet  pada  rotor.  Saat  rotor berputar,  maka  medan  magnet  pada  rotor  akan menginduksi  kumparan  pada  stator  dan  pada ujung-ujung  kawat  kumparan  akan  timbul tegangan listrik. Semakin banyak jumlah lapisan, semakin  kecil  nilai  reluktansi  sehingga  fluks magnet semakin besar dan berpengaruh terhadap tegangan  output  yang  dihasilkan.  Hal  ini  sudah dikemukakan oleh [11], bahwa dengan mengatur lapisan  magnet  secara  berlapis  sama  dengan membuat  rangkaian  magnet  menjadi  rangkaian paralel  atau  sejajar.  Mengacu  pada  teori magnetisme  yang  menyatakan,  jika  beberapa magnet disusun secara paralel nilai reluktansinya (hambatan  terhadap  fluks  magnet)  akan  semakin kecil,  sehingga  nilai  fluks  magnet  yang menginduksi kumparan kawat stator akan semakin besar.  Sebagai  tambahan,  menurut  [15]  untuk melakukan  analisis  sirkuit  magnetik,  pendekatan rangkaian listrik  dapat digunakan.  Resistansi (R) dan reluktansi (  ) berbanding terbalik sebanding dengan luas penampang. Artinya bahwa peningkatan  luas  permukaan  akan  menghasilkan pengurangan  nilai  reluktansi  magnet  dan  akan meningkatkan hasil yang diinginkan dalam bentuk arus dan fluks.

## 3.2.2 Pengaruh  Variasi  Jumlah  Lilitan  pada Kumparan Stator
Hasil pengujian generator dengan memberi variasi pada  jumlah  lilitan  kumparan  stator  ditunjukkan dalam Gambar 7. Terlihat bahwa hubungan antara jumlah  lilitan  terhadap  nilai  tegangan  keluaran adalah berbanding lurus. Pada saat rotor berputar, medan magnet dari rotor yang berubah-ubah akan menginduksi  kumparan  stator,  sehingga  muncul Gaya Gerak Listrik (GGL) induksi pada kumparan stator.  Besarnya  GGL  yang  diinduksi  sebanding dengan  laju  perubahan  jumlah  garis  gaya  yang melewati  kumparan.  Semakin  banyak  jumlah lilitan pada kumparan atau semakin panjang kawat yang digunakan pada lilitan kumparan, maka garis gaya yang melewati kumparan akan semakin besar pula.  Artinya  semakin  banyak  lilitan  pada kumparan,  semakin  banyak  atau  besar  nilai tegangan keluaran yang dihasilkan oleh generator.
3.2.3 Pengaruh Celah Udara Terhadap Tegangan Keluaran
Setelah  dilakukan  pengujian,  dapat  diketahui hubungan  antara  jarak  celah  udara  dengan tegangan  keluaran  generator  adalah  berbanding lurus. Semakin kecil celah udara atau jarak antara kumparan  (stator)  dengan  magnet  (rotor),  maka fluks magnet yang menginduksi kumparan stator akan  semakin  besar.  Pengaruhnya,  tegangan keluaran yang dihasilkan generator akan semakin besar pula. Rotor dengan jarak celah udara 1 mm menghasilkan  tegangan  yang  paling  besar,  yaitu 10,77 V. Menurut [23], semakin kecil celah udara antara rotor dan stator semakin besar flux magnet yang  terjadi.  Sebaliknya,  semakin  besar  jarak celah udara akan menurunkan fluks magnet yang berpengaruh pada tegangan output (Vo) generator.

## 3.2.4 Pengaruh  Kecepatan  Putaran  Rotor Terhadap Tegangan Keluaran
Dari  hasil  pengukuran  yang  ditunjukkan  pada Gambar  8,  diketahui  bahwa  hubungan  antara kecepatan  putaran  generator  dengan  tegangan keluarannya  adalah  linier.  Saat  rotor  berputar, magnet  pada  rotor  akan  menginduksi  kumparan stator  karena  medan  magnet  dari  rotor  yang berubah-ubah, maka akan timbul tegangan induksi pada  kumparan  stator.  Semakin  cepat  putaran rotor  pada  generator,  maka  semakin  besar  pula tegangan keluaran yang dihasilkan oleh generator. Hal  ini  terjadi  karena  jika  rotor  berputar  lebih cepat,  maka  semakin  cepat  pula  magnet menginduksi  kumparan  stator,  sehingga  GGL yang  ditimbulkan  akan  semakin  besar  dan menghasilkan tegangan keluaran yang lebih besar pula.

## 3.2.5 Pengaruh Beban pada Generator
Pada  hasil  pengujian  tanpa  beban,  tegangan keluaran  tertinggi  yang  dibangkitkan  oleh generator  sebesar  10,77  Volt.  Sebaliknya,  pada pengujian  berbeban,  tegangan  keluaran  turun menjadi  5,86  Volt.  Arus  keluaran  yang  terukur mencapai 77,1 mA dengan daya sebesar 451,806 mW.  Penurunan  tegangan  disebabkan  adanya penurunan  kecepatan  pada  saat  generator dibebani.  Dalam  penelitian  ini,  tidak  dilakukan pengaturan  kecepatan,  tetapi  hanya  menganalisis pengaruh  beban  terhadap  putaran  penggerak generator.  Semakin  besar  beban  yang  diberikan pada  generator  menyebabkan  penurunan  putaran sehingga tegangan output generator ikut mengalami  penurunan.  Dalam  hal  ini,  sesuai dengan  karakteristik  dari  generator  magnet permanen.  Oleh  karena  itu,  dalam  melakukan pembebanan  sebuah  generator  harus  dilakukan
pengaturan  kecepatan  penggerak  agar  diperoleh kecepatan  yang  konstan  agar  tidak  menurunkan tegangan output.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dan pembahasan dari penelitian yang  telah  dilakukan,  dapat  diambil  kesimpulan sebagai berikut:
1. Penambahan  susunan  magnet  berlapis  dapat meningkatkan  nilai  fluks  magnet  sehingga berpengaruh  terhadap  keluaran  tegangan generator. Adanya penambahan magnet dari 1 lapis (117, mT) dengan tegangan keluaran 1,67 Volt  menjadi  4  lapis  magnet  (202,54  mT) diperoleh tegangan keluaran 3,48 Volt.
2. Hasil  pengujian  yang  telah  dilakukan, diperoleh  pengaruh  jumlah  lilitan  pada kumparan  stator  terhadap  nilai  tegangan keluaran  generator.  Semakin  banyak  jumlah lilitan stator semakin tinggi keluaran tegangan yang dihasilkan oleh generator AFPM.
3. Semakin  jauh  jarak  celah  udara  antara  rotor dan  stator  semakin  kecil  tegangan  dari generator. Artinya, pengaruh jarak celah udara antara  stator  dangan  rotor  terhadap  tegangan keluaran generator berpengaruh secara signifikan.  Jarak  celah  udara  1  mm  adalah merupakan  titik  optimum  untuk mendapatkan tegangan keluaran generator maksimal sebesar 10,77 Volt.
4. Hubungan antara kecepatan putaran generator dengan  tegangan  keluarannya  adalah  linier. Semakin  cepat  putaran  rotor  pada  generator, maka  semakin  besar  pula  tegangan  keluaran yang dihasilkan oleh generator. Pada pengujian dengan kecepatan terendah 648 rpm, diperoleh tegangan keluaran generator sebesar 5,3 Volt, sedangkan untuk kecepatan tertinggi 1328 rpm diperoleh  tegangan  generator  sebesar  10,77 Volt.
5. Daya keluaran generator juga dipengaruhi oleh komposisi  magnet  yang  disusun  secara berlapis. Adanya peningkatan tegangan keluaran  generator  juga  mempengaruhi  daya keluaran generator.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A.  Nurtjahjomulyo,  “Rancang  Bangun Generator  Turbin  Angin  Tipe  Aksial Kapasitas 200 W,” Lapan , pp. 96–101.
[2] D. Susanto, M. Mulyadi, N. ’Atifah, and P. Sebayang, “Rancang Bangun dan Analisa
Kinerja  Generator  Fluks  Aksial  Magnet Permanen  Putaran  Rendah  untuk  Turbin Angin  Sumbu  Vertikal  Tipe  Savonius,” Pist. J. Tech. Eng. , vol. 2, no. 1, pp. 12–17,
2019, doi: 10.32493/pjte.v2i1.3222.
[3] B. M.NILENDRA, “Analisa Perbandingan Desain  dan  Simulasi  Generator  Fluks Aksial  Magnet  Permanen  3  Fasa  untuk Aplikasi  Generator  Angin  Kecepatan Rendah,” Skripsi  ,  Progr.  Stud.  Tek. Elektro,Fakultas  Tek.  Univ.  Indones. ,
2012.
[4] W.  D.  P.  Herudin,  “Rancang  Bangun Generator Sinkron 1 Fasa Magnet Permanen Kecepatan Rendah 750 RPM,” J. Ilm.  SETRUM ,  vol.  5,  no.  1,  pp.  11–15, 2016.
[5] A.  A.  Hasyim  Asy’ari,  Jatmiko,  “Desain Generator  Magnet  Permanen  Kecepatan Rendah Untuk Pembangkit Listrik Tenaga Angin Atau Bayu (PLTB),” Tek.  Elektro , vol. 12, no. 01, pp. 59–67, 2012.
[6] F. D. Wijaya, Y. S. W, and R. A. Nugroho, “Perancangan Generator Magnet Permanen Fluks Aksial Putaran Rendah,” Annu. Eng.
Semin. 2014 , pp. B21–B26, 2014.
[7] A.  Fajar,  “Rancang  Bangun  Generator Sinkron  Axial  Flux  Permanent  Magnet Axial Flux Permanent Magnet 1500 Watt,” no. December, 2017.
[8] M.  F.  Alqodri,  C.  E.  Rustana,  and  H. Nasbey,  “Rancang  Bangun  Generator Fluks  Aksial  Putaran  Rendah  Magnet Permanen  Jenis  Neodymium  (  NdFeB  ) Untuk Turbin Angin Sumbu Vertikal Tipe Double-Stage Savionus,” Semin. Nas. Fis. SNF 2015 , vol. IV, pp. 135–142, 2015.
[9] Y. C. Wu and C. W. Wang, “Transmitted torque  analysis  of  a  magnetic  gear mechanism  with  rectangular  magnets,” Appl.  Math.  Inf.  Sci. ,  vol.  9,  no.  2,  pp. 1059–1065,2015,doi:10.12785/amis/0902 57.
[10] Y.  C.  Wu  and  H.  Sen  Yan,  “Design  of surface-mounted  permanent  -  magnet brushless  DC motors combined with gear mechanisms,” Trans.  Can.  Soc.  Mech.
Eng. ,  vol.  37,  no.  3,  pp.  439–448,  2013, doi: 10.1139/tcsme-2013-0033.
[11]  S.Syam,S.Soeparman,D.Widhiyanuriawan, and  S.  Wahyudi,  “Comparison  of  axial magnetic  gears  based  on  magnetic composition topology differences,”
Energies ,  vol.  11,  no.  5,  pp.  1–15,  2018, doi: 10.3390/en11051153.
[12] N.  F.  Lombard  and  M.  J.  Kamper, “Analysis and performance of an ironless stator  axial  flux  PM  machine,” IEEE Trans. Energy Convers. , vol. 14, no. 4, pp. 1051–1056,1999,doi: 10.1109/60 .815027.
[13] D. W. Chung and Y. M. You, “Design and performance analysis of coreless axial-flux permanent-magnet  generator  for  small wind turbines,” J. Magn. , vol. 19, no. 3, pp. 273–281,2014,doi:10.4283/JMAG.  2014.
19.3.273.
[14] U. K. Madawala and J. T. Boys, “Magnetic field  analysis  of  an  ironless  brushless  dc machine,” IEEE Trans. Magn. , vol. 41, no. 8,  pp.  2384–2390,  2005,  doi:  10.1109  / TMAG.2005.852952.
[15] S.  Syam,  S.  Kurniati,  and  R.  Ramang, “Design  and  characteristics  of  axial magnetic  gear using rectangular magnet,” J. Eur. des Syst. Autom. , vol. 53, no. 2, pp. 167–175,2020,doi:10.18280 / jesa.530202.
.