Pemodelan Dan Analisis Vibration Energy Harvesting Untuk Sistem Multi DOF Menggunakan Metode Triple Elektromagnetik

Saniyyahindy, Fairuz (2025) Pemodelan Dan Analisis Vibration Energy Harvesting Untuk Sistem Multi DOF Menggunakan Metode Triple Elektromagnetik. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007211023-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (2MB) | Request a copy

Abstract

Dalam dekade terakhir, menurut International Energy Agendy (IEA) Menurut proyeksi International Energy Agency (IEA), konsumsi listrik meningkat dari 219,1 TWh pada tahun 2015 menjadi 464,2 TWh pada tahun 2024 dengan populasi bertambah dari 257,9 juta jiwa menjadi 284,8 juta jiwa. Peningkatan konsumsi ini tentu menuntut ketersediaan pasokan energi yang memadai dan berkelanjutan untuk memenuhi permintaan tersebut. Namun, sebesar 77% pasokan energi listrik masih bergantung pada bahan bakar fosil. Salah satu solusi alternatif adalah vibration energy harvesting, khususnya berbasis elektromagnetik, yang cocok diterapkan pada sistem multi degree of freedom (multi DOF) seperti kendaraan dan mesin. Dalam penelitian ini, dilakukan perancangan model sistem dan analisis daya listrik yang dihasilkan oleh sistem electromagnetic harvester (EH) berbasis elektromagnetik yang digunakan untuk sensor wearable. Cara kerja pada sistem ini, yaitu memanfaatkan gaya eksitasi dari shaker table yang mempresentasikan dari getaran untuk menggerakan magnet yang melewati kawat kumparan. Disaat yang bersamaan, pergerakan magnet tersebut akan menekan pegas di kedua sisinya, sehingga menciptakan gerakan bolak – balik yang terus – menerus akibat efek pantulan dari gaya pegas tersebut. Mekanisme tersebut yang akan berfungsi untuk menghasilkan daya listrik. Untuk mempelajari karakteristik daya listrik yang dihasilkan oleh mekanisme tersebut, maka dilakukan variasi jumlah lilitan kawat kumparan sebesar 500, 700, 900, dan 1000 lilitan, lalu untuk variasi panjang kumparan yaitu 50, 55, 60, dan 65 mm, dan untuk variasi kontanta pegas yang diberikan yaitu sebesar 153, 300, 600, dan 843 N/m. Setelah melakukan simulasi pengujian terhadap sistem EH, didapatkan nilai voltase maksimum dan daya maksimum masing – masing sebesar 0,14 V dan 22,72 W pada variasi jumlah lilitan 1000, panjang kumparan 50 mm, dan konstanta pegas sebesar 153 N/m. Sedangkan, untuk voltase minimum dan daya minimum yang dapat dibangkitkan yaitu masing – masing sebesar 0,09873 V dan 7,915 W pada variasi jumlah lilitan 500, panjang kumparan 65 mm, dan konstanta pegas sebesar 843 N/m.
=======================================================================================================================================
In the past decade, according to projections by the International Energy Agency (IEA), electricity consumption increased from 219.1 TWh in 2015 to 464.2 TWh in 2024, while the population grew from 257.9 million to 284.8 million. This surge in consumption naturally demands an adequate and sustainable energy supply to meet the growing demand. However, around 77% of electricity supply still relies on fossil fuels. One alternative solution is vibration energy harvesting, particularly electromagnetic-based systems, which are suitable for multi-degree-of-freedom (multi-DOF) systems such as vehicles and machines.In this study, a system model design and an analysis of the electrical power generated by an electromagnetic-based energy harvester (EH) system were carried out for sensor wearable. The working principle of this system involves utilizing excitation forces from a shaker table, which simulates vibrations, to move a magnet through a coil of wire. At the same time, the movement of the magnet compresses springs on both sides, creating continuous back-and-forth motion due to the rebound effect of the springs. This mechanism functions to generate electrical power.To study the characteristics of the electrical power produced by this mechanism, several variations were made: the number of wire coil turns (500, 700, 900, and 1000 turns), the length of the coil (50, 55, 60, and 65 mm), and the spring constants (153, 300, 600, and 843 N/m). After conducting simulation tests on the EH system, the maximum voltage and power obtained were 0.145 V and 22.72 W, respectively, with 1000 turns, a coil length of 50 mm, and a spring constant of 153 N/m. Meanwhile, the minimum voltage and power generated were 0.09873 V and 7.915 W, respectively, with 500 turns, a coil length of 65 mm, and a spring constant of 843 N/m.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Vibration Enegy Harvesting, Elektromagnetik, Daya, Vibration Energy Harvesting, Electromagnetic, Power Output
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ808 Renewable energy sources. Energy harvesting.
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Fairuz Saniyyahindy
Date Deposited:	30 Jul 2025 06:26
Last Modified:	30 Jul 2025 06:26
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/123251

Actions (login required)

View Item