Analisis Kombinasi Sudut Pangkas Rotor Dan Dummy Slot Stator Terhadap Torka Cogging Generator Magnet Permanen

Iswati, Mrs and Garniwa Mulyana, Iwa and Nur, Tajuddin (2025) Analisis Kombinasi Sudut Pangkas Rotor Dan Dummy Slot Stator Terhadap Torka Cogging Generator Magnet Permanen. Diploma thesis, IT PLN.

[thumbnail of 2026_07_18_FINALTESIS__Iswati_Institut_Teknologi_PLN_2025_R3.pdf] Text
2026_07_18_FINALTESIS__Iswati_Institut_Teknologi_PLN_2025_R3.pdf
Restricted to Registered users only

Download (5MB)

Abstract

Torka cogging merupakan fenomena yang terjadi akibat interaksi antara gaya tangensial di ujung magnet dan material alur stator, yang dapat menghambat pergerakan rotor pada generator magnet permanen. Dalam aplikasi praktis, torka ini perlu diminimalkan karena dapat menghalangi pergerakan rotor, meningkatkan fluktuasi output daya generator, serta menyebabkan vibrasi (unbalance magnetic pull/UMP) dan kebisingan. Semua faktor ini berpengaruh pada kinerja, efisiensi, dan keandalan sistem secara keseluruhan.

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi dampak dari metode tertentu dalam mengurangi torka cogging dan pergeseran poros pada generator magnet permanen tipe fractional slot number dengan 24 slot dan 20 kutub menggunakan material magnet NdFeB 32 MGOe dengan material inti stator-rotor menggunakan M-19 Steel. Metode yang diterapkan melibatkan penggunaan variasi pemangakasn sudut dan coakan dua tingkat pada ujung magnet rotor kombinasi variasi slot tiruan pada stator. Analisis numerik dilakukan menggunakan software FEMM 4.2 yang dikombinasikan dengan software LUA 4.0, dengan pendekatan Response Surface Method (RSM).

Hasil penelitian usulan modifikasi pada desain generator magnet permanet menunjukkan bahwa torka cogging dapat dikurangi secara signifikan hingga dengan 99,47% pada variasi kombinasi sudut pangkas 4 derajat pada ujung magnet rotor kombinasi slot tiruan berbentuk segitiga. Uulan desain tersebut memberikan kontribusi yang cukup penting dalam meningkatkan kinerja dan efisiensi generator magnet permanen

Cogging torque arises from the interaction between the tangential forces at the magnet tips and the stator slot material, which can obstruct rotor movement in permanent magnet generators. Minimizing this torque is crucial in practical applications, as it can cause rotor motion resistance, increase fluctuations in generator output power, and induce vibrations such as unbalanced magnetic pull (UMP) and noise. These effects collectively degrade the overall performance, efficiency, and reliability of the system.

This research investigates the effectiveness of specific design modifications to reduce cogging torque and shaft displacement in a fractional-slot permanent magnet generator featuring 24 slots and 20 poles. The generator utilizes NdFeB magnets with a magnetic energy product of 32 MGOe and M-19 steel for the stator and rotor core materials. The study applies variations in rotor magnet tip chamfer angles and introduces two-level notches on the rotor magnets, combined with dummy slot modifications on the stator slots.

Numerical simulations were performed using FEMM 4.2 integrated with Lua 4.0, employing the Response Surface Method (RSM) for optimization. Results indicate that cogging torque can be significantly reduced—by up to 99.47%—when a 4° chamfer on the rotor magnet tip is combined with triangle shaped dummy slot on the stator. These design enhancements contribute substantially to improving the operational performance and energy efficiency of permanent magnet generators, making them highly beneficial for practical applications.

Item Type: Thesis (Diploma)
Uncontrolled Keywords: Cogging Torque, Permanent Magnet Generator, Dummy Tooth Slots, Trimming Angle and FEMM 4.2 Torka cogging, generator magnet permanet, alur gigi tiuran, sudut pangkas dan FEMM 4.2
Subjects: Skripsi
Bidang Keilmuan > Teknik Elektro
Divisions: Pasca Sarjana > S2 Teknik Elektro
Depositing User: Sutrisno
Date Deposited: 18 Feb 2026 06:47
Last Modified: 18 Feb 2026 06:47
URI: https://repository.itpln.ac.id/id/eprint/5083

Actions (login required)

View Item
View Item