Permodelan Dan Analisis Mekanisme Energy Harvesting Berbentuk Toroida Dengan Menggunakan Prinsip Induksi Elektromagnetik

Yovianto, Nathanael Krisna Agung (2025) Permodelan Dan Analisis Mekanisme Energy Harvesting Berbentuk Toroida Dengan Menggunakan Prinsip Induksi Elektromagnetik. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 5007211150-UNDERGRADUATE_THESIS.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (6MB) | Request a copy

Abstract

Penelitian ini mensimulasikan Toroidal Electromagnetic Energy Harvester (TEEH) yang memanfaatkan energi kinetik dari gerakan multi-degree-of-freedom (MDOF), seperti translasi, rolling, dan pitching, untuk menghasilkan energi listrik melalui induksi elektromagnetik. Sistem TEEH menggunakan bola magnet yang bergerak di lintasan toroidal yang dililit kawat kumparan. Berdasarkan Hukum Faraday, tegangan induksi berbanding lurus dengan laju perubahan fluks magnet dan jumlah lilitan kawat dalam kumparan. Penelitian ini menguji sistem TEEH dengan shaker table untuk menghasilkan gerakan MDOF menggunakan gaya eksitasi massa eksentris motor DC. Hasil simulasi dan eksperimen menunjukkan bahwa variasi jumlah lilitan kawat, massa bola magnet, dan ketebalan kawat mempengaruhi daya yang dihasilkan. Misalnya, pada massa bola magnet 0,03 kg dan 600 lilitan, voltase yang dihasilkan sebesar 1,1359 × 10−4 mV dengan daya 1.4695 × 10−3 mW. Pada 1000 lilitan, voltase meningkat menjadi 1,7431 × 10−4 mV dan daya menjadi 3,4605 × 10−3 mW. Peningkatan daya menunjukkan hubungan langsung antara jumlah lilitan dan daya yang dihasilkan. Massa bola magnet juga berkontribusi terhadap meningkatan daya, dengan gaya dorong yang lebih besar meningkatkan kecepatan pergerakan dan fluks magnet. Sebagai contoh, pada 1000 lilitan dan massa bola magnet 0,03 kg, daya yang dihasilkan adalah 3,4605 × 10−3 mW, yang meningkat menjadi 7,6827 × 10−3mW pada massa 0,061 kg. Secara keseluruhan, penelitian ini menunjukkan bahwa jumlah lilitan dan massa bola magnet berperan penting dalam meningkatkan voltase dan daya yang dihasilkan oleh sistem TEEH.
==============================================================================================================================
This study simulates the Toroidal Electromagnetic Energy Harvester (TEEH), which harnesses kinetic energy from multi-degree-of-freedom (MDOF) motions such as translation, rolling, and pitching to generate electrical energy through electromagnetic induction. The TEEH system uses a magnet ball moving along a toroidal path wrapped with coil wire. According to Faraday's Law, the induced voltage is directly proportional to the rate of change of magnetic flux and the number of coil turns in the coil. This study tests the TEEH system using a shaker table to generate MDOF movements with eccentric mass excitation from a DC motor. The simulation and experimental results show that variations in the number of coil turns, the mass of the magnet ball, and the wire thickness affect the power generated. For example, with a magnet ball mass of 0.03 kg and 600 turns, the generated voltage is 1,1359 × 10−4 mV with a power of 1.4695 × 10−3 mW. With 1000 turns, the voltage increases to 1,7431 × 10−4 mV, and the power increases to 3,4605 × 10−3 mW. The increase in power shows a direct relationship between the number of coil turns and the power generated. The mass of the magnet ball also contributes to the increased power, with greater thrust force increasing the speed of movement and magnetic flux. For instance, with 1000 turns and a magnet ball mass of 0.03 kg, the generated power is 4,3624 × 10−3 mW, which increases to 7,6827 × 10−3 mW at a mass of 0.061 kg. Overall, this study shows that the number of coil turns and the mass of the magnet ball play an important role in enhancing the voltage and power generated by the TEEH system.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Electromagnetic, Medan Magnet, Toroida, Electromagnetic, Magnetic Field, Toroidal
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery 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:	Nathanael Krisna Agung Yovianto
Date Deposited:	30 Jul 2025 07:22
Last Modified:	30 Jul 2025 07:22
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/123461

Actions (login required)

View Item