Pengaruh Jumlah Magnet Permanen dan Air Gap Terhadap Torsi Maksimum Radial Internal Magnetic Spur Gear

Handayani, Rizqi (2019) Pengaruh Jumlah Magnet Permanen dan Air Gap Terhadap Torsi Maksimum Radial Internal Magnetic Spur Gear. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111340000088_Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2022. Download (3MB) | Request a copy

Abstract

Magnetic gear merupakan inovasi untuk mengatasi permasalahan pada roda gigi. Tidak adanya kontak antar gear menyebabkan magnetic gear memiliki beberapa keunggulan yaitu, tidak memerlukan pelumasan, panas yang timbul kecil, dan umur dari gear bertambah panjang. Model radial internal magnetic spur gear memiliki keuntungan yaitu area kontak magnet yang lebih besar dibandingkan dengan model external magnetic spur gear sehingga dapat meningkatkan torsi maksimumnya. Namun, permasalahan yang berkaitan dengan torque density dari radial internal magnetic spur gear belum teratasi dengan baik. Oleh karena itu, perlu dilakukan observasi pengaruh dari jumlah magnet permanen yang digunakan dan juga pengaruh dari besarnya jarak air gap pada radial internal magnetic spur gear.
Analisa yang dilakukan meliputi pemodelan, proses simulasi, parameter yang diukur, dan variasi-variasi yang diberikan. Pembuatanmodel 3D radial internal magnetic spur gear dilakukanmenggunakan bantuan software SolidWork dengan geometri sama seperti internal spur gear MSGA1.5-24 dari Kohara Industry Co., Ltd. Pemodelan tersebut diinterpretasikan dalam software Ansys Maxwell 3D untuk dilakukan simulasi.Simulasi dilakukandengantiga variasi jumlah magnet permanen yaitu 12-24, 20-40 dan 30-60 serta tiga variasi air gap yaitu 2,5 mm, 4 mm dan 5 mm. Pertama-tama dilakukan simulasimagnetostatic dengan meshing berbentuk tetrahedral. Pada simulasi magnetostatic untuk menganalisa panjang mesh yang ditentukan apakah telah mencapai kriteria konvergen. Ketika telah tercapai kriteria konvergen, simulasi dilanjutkan dengan simulasi transientuntuk mencari besar torsi maksimumnya. Pada simulasi transient, Hsrotorberputar dengan kecepatan sudut 100 rpm dengan parameter yang ingin ditampilkan berupa torsi pada high speed rotor dan low speed rotor.Dalam proses simulasi perlu dilakukan pengaturan untuk mengatur lama pengambilan data dan timeframe pengambilan data.
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, didapatkan bahwa pengaruh jumlah magnet permanen terhadap torsi yaitu berbanding lurus yang berarti bahwa bertambahnya magnet permanen yang digunakan maka semakin besar torsi yang dapat disalurkan. Pengaruh jarak air gap terhadap torsi yaitu berbanding terbalik yang berarti bahwa seiring dengan bertambahnya air gap maka semakin kecil torsi yang dapat disalurkan.
================================================================================================
Magnetic gear is one of the newest innovations of gear which is handled the mechanical gear problem. No contact between gear causes magnetic gear has some advantages, i.e. no need lubricants, only small amount of heat founded, and gear could live longer. Radialinternal magnetic spur gear model has an advantage. It has bigger area contact than external magnetic spur gear model, for that reason, it can increase the maximum limit and the torque. However, the problem of torque density-related from radial internal magnetic spur gear has not been resolved properly. For that reason, it should to observe the influence how many the amount of permanent magnet and the influence of air gap in axial external magnetic spur gear.
Steps that need to done are modelling, simulation process, parameter measurement, and variations need to be given. The 3D model of radial internal magnetic spur gear is created using SolidWorks software with identical geometry as MSGA1.5-24 internal spur gear from Kohara Industry Co., Ltd. The model will be interpreted in Ansys Maxwell 3D software for simulation. This simulation will observe three variation of the amount of permanent magnet which is 12-24, 20-40 and 30-60 also with three variation of air gap for 2,5 mm, 4 mm and 5 mm. First, the research is started from magnetostatic simulation with tetrahedral shape meshing. Magnetostatic simulation is to analyze the specified mesh length whether it has reached convergen criteria. When it has gone into convergen criteria, the simulation is continued with a transient simulation to find the maximum torque. In this transient simulation, HS rotor has rotated with angular velocity 100 rpm, so the parameter that want to displayed are the torque at HS rotor and LS rotor. In the simulation process need to set how long to take the data and the timeframe.
Based on the research that has been done, the impact of the amount of permanen magnet on torque is proportional, means increasing amount of the magnet permanent used then the bigger torque can be delivered, likewise the influence of air gap towards torque. That is inversely propotional, means the bigger amount of air gap, then smaller the torque can be delivered.

Item Type:	Thesis (Undergraduate)
Additional Information:	RSM 621.833 Han p-1 2019
Uncontrolled Keywords:	Radialinternal magnetic spur gear, torque, air gap, magnetic field, flux density
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Rizqi Handayani
Date Deposited:	03 Jan 2022 08:54
Last Modified:	03 Jan 2022 08:54
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/61915

Actions (login required)

View Item