I nte rna t io na l J o urna l o f   P o w er   E lect ro nics   a nd   Driv Sy s t e m   ( I J P E DS )   Vo l.   9 ,   No .   1 Ma r ch   2 0 1 8 ,   p p .   269 ~ 275   I SS N:  2088 - 8 694 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j p ed s . v 9 . i1 . pp 2 6 9 - 275           269       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JP E DS   A  D es i g o f E l ectr i c a l  P erm a nent M a g n et Gener a t o r f o r R ura l  A re a   Wi nd  P o w e r P l a n t       M .   I rf a n 1 ,   E r m a n u AH 2 ,   Did ing   Su ha rdi 3 ,   N ur  K a s a n 4 ,   M a ch m u d E f f endy 5 ,   I l ha m   P a k a y a 6   A m rul F a ruq 7   De p a rtme n o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un i v e rsit y   o f   M u h a m m a d i y a h   M a lan g   (UMM ),   In d o n e sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  1 6 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   Dec   1 0 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   Dec   25 ,   2 0 1 7       T h is  p a p e a im to   d e sig n   a n d   sim u late   a n   El e c tri c a P e rm a n e n M a g n e G e n e r a to (EP M G f o ru ra a re a   w in d   p o w e p lan t.   T h e   g e n e ra to rs   a v a il a b le   in   th e   m a rk e m o stl y   a r e   a   k in d   o f   h ig h   sp e e d   in d u c ti o n   g e n e ra to w h ich   re q u ires   h ig h   ro tatio n a sp e e d   a n d   a n   e lec tri c it y   to   g e n e ra te  a   m a g n e ti c   f ield .   In   th is  p ro jec t,   a   ra d ial  f lu x   g e n e ra to is  d e sig n e d   t o   h a v e   a   lo w   sp e e d   ro tatio n   u si n g   p e rm a n e n m a g n e t y p e   Ne o d y m iu m   Iro n   Bo ro n   (Nd F e B).   S o f tw a r e   u se d   f o d e sig n in g   is   F in i te  El e m e n M e th o d   (F EM M a g n e so f t w a re   b a sis.  T h e   m o d e a lso   e x a m in e d   w it h   S im u li n k /M a tl a b   e n v iro n m e n t.   Ex ten siv e   m o d if ica ti o n a re   a p p li e d   t o   g e o p ti m u m   re su lt   b y   c h a n g in g   g e n e ra to d iam e ter,  n u m b e o f   c o il s,  th e   c o p p e w ire  d iam e ter,   n u m b e o f   p o les ,   a n d   u se d   sl o ts.   T h e   si m u latio n   re su lt o b tain e d   g e n e ra to sp e e d   5 0 0 r p m ,   th e   a v e ra g e   s e ries   v o lt a g e   is  5 2 . 7 6   V rm s,  th e   g e n e ra to r   re q u ires   1 8 c m   d iam e ter,  n u m b e o f   tu rn   f o e a c h   c o il   is  5 5 ,   d iam e ter  o f   th e   c o p p e w ire u se d   is  0 . 6 m m ,   a n d   n u m b e o f   p o les   is 8   p a irs  a n d   1 2   u n it   sl o ts.   K ey w o r d :   E lectr ical  g en er ato r   Fin ite  E le m e n Me t h o d   Neo d y m i u m   I r o n   B o r o n   P er m a n en m a g n e t   W in d   p o w er   p lan t     Co p y rig h ©   201 In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   M.   I r f an   Dep ar t m en t o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Fac u lt y   o f   E n g i n ee r in g   Un i v er s it y   o f   M u h a m m ad i y a h   Ma lan g ,   2 4 6   R ay T lo g o m as  R o ad ,   6 5 1 4 4   Ma lan g ,   I n d o n esia .   E m ail:   ir f an _ t s d @ y ah o o . co m / m ir f a n t s d @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     E n er g y   s ec to r   is   o n o f   th p r io r ity   ar ea s   o f   I n d o n e s ia  g o v er n m en n o w   d a y s .   I is   a d d r ess ed   to   n atio n al   r esear ch   a g e n d in d i ca tes  t h at  r en e w ab le  a n d   s u s t ain ab le  en er g y   is   th m o s t   i m p o r ta n i n   n atio n al   r esear ch   d ev elo p m en t,  b esid f o o d   s ec u r it y ,   in f o r m ati o n   an d   co m m u n icatio n   tech n o lo g y ,   tr an s p o r tatio n   an d   n atio n al   d ef e n s e.   Du r i n g   t h p ast  f e w   y ea r s   u tili za tio n   o f   w i n d   e n er g y   i s   t h m o s t   p r o m i n en t   w ell   ac ti v itie s   b o th   o f   r esear ch   s tu d ies  a n d   in d u s tr y   co m m u n i ties .   A cc o r d in g   to   [ 1 ] ,   I n d o n esia  h as  th m o s p o t en tial  w i n d   en er g y   al m o s t 1 0   Gig s   W att  ( GW )   an d   ap p r o x i m atel y   4 % a r b ein g   u t ilized .     T h w i n d   p o w er   p lan t   g e n er a tio n   h as   b ee n   s t u d ied   m a s s i v e l y   i n   th e   p ast  f e w   y ea r s .   A p p licatio n   o f   w i n d   p o w er   s ta tio n   h as  b ee n   s u cc es s f u l l y   ca r r ied   o u p r ev io u s l y   b y   th r e s ea r ch er s   [ 2 ] ,   p r ec is ely   i n   t h e   s o u t h er n   co astal  d is tr ict  o f   Ma lan g .   Ho w e v er   th p r o to ty p m ad s til u s in g   m o d if ied   ca r   g e n er ato r   ( d y n a m o ) ,   s o   th at  th v o ltag an d   th cu r r en g e n er ated   is   s t ill  v er y   li m ited .   On o f   th i m p o r tan co m p o n e n ts   o f   w in d   p o w e r   p lan i s   t h g e n er ato r ,   o th er   th an   w i n d   tu r b i n e,   an d   co n v er ter .   Var io u s   g e n er ato r   an d   co n tr o tech n iq u w as  d ev elo p ed   u s i n g   p er m a n e n m a g n e g e n er ato r   f o r   w i n d   tu r b in e s   [ 3 ] .   A s   r esu lt  th d esi g n   ca p tu r ed   o f   5 MW   ax ial  f lu x   p er m an e n m ag n et  g e n er ato r .   Ho w ev er ,   th d etailed   o f   f ea s ib ilit y   h a s   n o b ee n   r ev ie w ed .   I n   th o th er   h a n d ,   s in g le  p h a s in d u c tio n   g e n er at o r   h as  b ee n   d esig n ed   b y   Da n g ea m   [ 4 ] .   Usi n g   t h e   p er m a n e n m ag n et   s y n c h r o n o u s   g e n er ato r   ( P MSG) ,   Glao u et  al  [ 5 ]   h a s   b ee n   p r esen te d   m o d elin g   a n d   s i m u lat io n   a   w i n d   t u r b in f o r   an   is o lated   ar ea .   T h m o d el  p r o p o s ed   w a s   e m p lo y ed   w it h   Ma tlab /Si m u li n k ®   s o f t w ar e - b ased .   E lectr ic  g en e r ato r   is   th i m p o r tan t   co m p o n en t   o f   th w in d   p o w er   p la n i s   e m p lo y ed   to   co n v er r o tatio n   o f   t u r b in i n t o   an   elec tr ical  e n er g y .   T h ap p licab le  ty p o f   g e n er ato r   m o s tl y   i s   h ig h   s p ee d   in d u ctio n   g en er ato r .   T h p r o b le m   is ,   i n ee d s   h i g h   s p ee d   r o tatio n   ar o u n d   1 2 0 0 1 5 0 0   r o tatio n   p er   m in u t e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   269     2 7 5   270   ( r p m ) .   I al s o   n ee d s   an   in itial  elec tr ical  en er g y   to   p r o v id m ag n etic   f ield .   T h p er m an e n m a g n et  t y p u s ed   in   t h is   s tu d y   is   Neo d y m iu m   I r o n   B o r o n   m a g n ets  ( Nd 2 Fe1 4 B ) .   T h Nd FeB   p er m an e n m ag n et  is   ca te g o r ized   as  s tr o n g   a n d   r ar m ag n et.   C h ar ac ter is tic s   o f   th e   m ag n etic   o w n ed   Nd FeB   b etter   w h en   co m p ar ed   w it h   t h e   o th er   p er m a n e n m a g n et,   s u ch   as Fer r ite,   A l n ico   an d   Sa m ar i u m   C o b alt.   T h Ma x i m u m   E n er g y     P r o d u ct  ( B Hm a x )   ca n   p r o d u ce   ar o u n d   3 0   m e g a,   Gau s s   Oer s ted s   ( M GOe )   u p   to   5 2   MG Oe,   w h ic h   r ea ch ed   4 4 0   K J /m   3   [ 6 ] .     G. Dilev   a n d   O s e - Z ala   [ 7 ] ,   h a s   d esi g n ed   a n d   b u il w it h   t h e   in d u c tio n   g e n er ato r   ex citatio n   s y s te m   i ts el f .   Ma g n et s   u s ed   ar Nd F eB   p er m a n en m ag n ets.   Ho wev er ,   th test   h a s   n o b ee n   s h o w n   u s in g   ce r tai n   elec tr ical  lo ad ,   s o   th at  it  w a s   n o k n o w n   h o w   m u c h   th ele ctr ic  p o w er   ca n   b g en er ated .   T h u s o f   Nd FeB   p er m a n e n m a g n et  t y p g en e r ato r   f o r   lo w   s p ee d   h as  b ee n   s u cc es s f u l l y   d o n b y   F ik y   A lq o d r i,  et  al  [ 8 ]   in   2 0 1 5 ,   w it h   s p ee d   is   5 0 0 r p m ,   an d     th v o lta g g en er ated   is   2 V.   T h u s   it  i s   cr itical  to   u s t h g ea r   s in ce   it  w a s   b u ilt  t h r o u g h   h ar d w ar d ir ec tl y   w it h o u d esi g n   s tr ate g y .   T h r esear ch er s   [ 9 ]   u s C A D   s o f t w a r to   s i m p lify   d esig n in g   o f   elec tr ical  g e n er ato r .   T h is   to o u n ab le  to   s i m u late  an d   g etti n g   m o r r es u lt.  T h er ef o r e,   th ch alle n g e s   to w ar d   d esig n i n g   h ig h - p er f o r m an ce   a n d   ef f ic i en elec tr ical  g en er ato r   ar n ec ess ar y   to   ex a m in e   w it h   w i n d   en er g y   e s p ec iall y   i n   r u r al  ar ea .   I n   th is   p ap er ,   th d esig n   an d   s i m u latio n   o f   lo w   s p ee d   p er m a n e n m a g n e g e n er ato r   h as  b ee n   d em o n s tr ated .   T h d es ig n   o f   elec tr ical  p er m a n e n m a g n et   Nd FeB   i n   t h is   s t u d y   r ef er r i n g   t h w o r k   b y   th e   r esear ch er s   [ 1 0 ] .   Usi n g   Fi n ite   E le m e n Me t h o d   ( FEM )   s o f t war e,   th d es ig n   o f   E P MG   i n   th is   s tu d y   e x a m in e d   s ev er al  s tep s   t h e y   ar d eter m i n t h s p ec i f icatio n s   o f   g e n er ato r ,   f o llo w ed   b y   d esi g n   o f   g eo m etr y   th at  co n s i s ts   o f   co m p o n e n t s   o f   s ta to r   an d   r o to r ,   d esig n i n g   t h air   g ap   o f   s tato r   an d   r o to r ,   d esig n   o f   p er m an e n t   m ag n ets   a n d   co ils   u s ed   a n d   s i m u late   th e   m o d el   b y   r u n n i n g   a n d   p lo tti n g .   co m p lete  s i m u latio n   w i n d   p o w er   p la n a ls o   p r esen ted   u s i n g   Ma tlab - Si m u l in k   s o f t w ar b ase.       2.   RE S E ARCH   M E T H O D   An   a n al y tical   d esi g n   m e th o d   w il b d escr ib ed   i n   t h i s   s ec t i o n .   T h p er m an e n t   m ag n et  t y p u s ed   i n   th is   p r o j ec is   Nd FeB .   T h d esig n   ai m ed   to   d eter m i n a n   in itial   r o to r   an d   s ta to r ,   co il  m o d el,   a n d   air   g ap   m o d el.   I n   th is   s tu d y   t h g e n e r ato r   d esig n ed   b ased   o n   Fi n it E le m e n Me t h o d   ( FEM )   m a g n et   s o f t w ar e.   T h m o d el  al s o   s i m u la te  w it h   Ma tl ab /Si m u li n k   e n v ir o n m en t.    T h f ir s t   s tep   to   g e n a m in g   an d   d eter m i n th e   m ater ial  u s ed   in   t h g e n er ato r   is   in it iali za tio n   a n d   g eo m etr y   d es ig n .   I also   p r o v id es  th ick n es s   m ea s u r e m en t   in   ea ch   p ar t.  B y   th ese  tr ea d ,   th m o d el  ca n   b e   s i m u lated   as  w ell,   it  co v er s   an   i m p o r tan g e n er ato r   co m p o n en t s .   T h e y   ar co n s is ts   o f   g eo m e tr y   d esi g n   o f   s tato r ,   r o to r ,   co il,  m ag n et,   b o th   air   g ap   o f   s ta to r   an d   r o to r ,   also   air   g ap   a n d   s h a f t.  T h i n itialized   g eo m etr y   d esig n   o f   elec tr ic  g e n er ato r   ca n   b s ee n   i n   Fi g u r 1 .               Fig u r 1 .   Geo m e tr y   d esi g n ed   o f   elec tr ic  g e n er ato r       W h ile  t h f in ite  ele m e n ts   o r   m esh   i s   s et  to   2 m m   f o r   t h f o llo w i n g   p ar ts ,   t h e y   ar s tato r ,   b o tto m   r o to r   an d   m a g n et.   Ot h er   t h an   a n   in it ial  m es h   f o r   to p   r o t o r   an d   air   g ap   ar s et  to   1 m m   a n d   0 . 5 m m   r esp ec tiv el y .     T o   d eter m i n m ec h a n ical  d eg r ee   an d   elec tr ical  d eg r ee   o f   g en er ato r   ca n   b ca lc u lated   b y   eq u atio n   ( 1 )   an d   ( 2 )   r esp ec tiv el y .   W h il eq u atio n   ( 3 )   is   to   ca lcu late  f r eq u en c y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       A   Desig n   o E lectrica l P erma n en t Ma g n et  Gen era t o r   fo r   R u r a l A r ea   Win d   P o w er P la n t   ( M.  I r fa n )   271   θ M = 360 S t at o r x   p o le                   ( 1 )   θ E = Po l e 2   θ M                   ( 2 )     f = 1 T                     ( 3 )     w h er θ M θ E ,   an d   T   ar m ec h a n ical  d eg r ee ,   elec tr ical   d eg r ee ,   f r eq u en c y   a n d   a m p l itu d o f   th g en er ato r   r esp ec tiv el y .   I n   th i s   s t u d y ,   f u l d esig n   r o to r   r o tated   ev er y   3   d eg r ee   w it h   ti m 1   m s   n ee d e d ,   s o   th at  to   r o tate   3 6 0   d eg r ee   it  h as  0 . 1 2   s ec .   T im r o tatio n ,   r o tatio n   s p ee d   an d   en er g y   co ef f icie n ca n   b f o r m u lat ed   b y   eq u atio n   ( 4 ) ,   ( 5 )   an d   ( 6 )   r esp e ctiv el y .       T θ = θ M Σ   d at a   s am p l i n g                 ( 4 )     T θ = θ M Σ   d at a   s am p l i n g                 ( 5 )     K E =   V dc ω                   ( 6 )     T h g en er ato r   m o d el  i s   s i m u lated   b y   e m p lo y i n g   FE s o f t w ar b asis .   E x te n s i v s i m u la tio n   ex p er i m e n ts   ar also   ca r r ied   o u f o r   p r o p e r   w i n d   en v ir o n m en u s in g   Ma tlab /Si m u li n k .   Fig u r 2   s h o w s   t h e   Si m u li n k   d esig n   o f   E P MG   u s in g   Ma tlab / Si m u l in k   s o f t w ar ca p tu r ed   w i t h   f u ll  d esi g n   o f   p er m a n e n m a g n e t   elec tr ic  g en er ato r .           Fig u r 2 .   E lectr ical  p er m a n en t   m ag n et  g en er ato r   d esig n   w it h   C o - Si m u latio n   Ma g n et/ Si m u l in k   s o f t w ar e       I n   th is   s t u d y ,   t h elec tr ic  g en er ato r   h as  d esig n ed   w it h   d etailed   s p ec if icatio n s .   T ab le   1   s h o w s   th e   d esig n   v ar iab les o f   elec tr ical  p er m an e n m ag n et  g en er ato r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   269     2 7 5   272   T ab le  1 .   T h Var iab le  Desig n s   o f   E lectr ical  P er m a n en t M ag n et  Gen er ato r   D e si g n   V a r i a b l e   I n i t i a l   v a l u e   M a g n e t i c   p o l e s   8   u n i t s   M a g n e t i c   t y p e   N e o d y mi u m I r o n   B o r o n   C y l i n d e r   D i a me t e r   o f   g e n e r a t o r   1 8   c m   C o p p e r   w i r e   d i a me t e r   0 . 6   mm   N u mb e r   o f   t u r n s   2 5   p c s   S t a t o r   a n d   r o t o r   ma t e r i a l s   U S S   T r a n sf o r me r s st a t o r   5 2 - 2 9   ma t e r i a l s   A i r   g a p   ( d i st a n c e   s t a t o r   a n d   r o t o r )   4 0   mm   N u mb e r   o f   h o l e   r o t o r   1 6   u n i t s   N u mb e r   o f   h o l e   st a t o r   1 2   u n i t s   S t a t o r   a i r   g a p   a n d   r o t o r   a i r   g a p   0 . 5   mm   C o i l   ma t e r i a l   p u r e   c o p p e r   c o i l   5 . 7 7 e 7   S i e me n s/ me t e r   N u mb e r   o f   c o i l s   5 5   u n i t s   N u mb e r   o f   l o o p s (f u l l   mo d e l )   6 6 0   w i n d i n g s       3.   RE SU L T A ND  AN AL Y SI S   Fig u r 3   s h o w s   t h r es u lt  o f   f l u x   lin k a g an d   v o lta g b ased   o n   s i m u latio n   r e s p ec tiv el y .   Fl u x   lin k a g e   is   f lu x   t h at  i s   co n n ec ted   o r   f lo w i n g   f r o m   th r o to r   to   th s tato r   o r   r ev er s in .   Flu x   li n k a g v al u is   t o   d eter m in t h v o lta g p r o d u ce d   b y   t h g e n er ato r .   W h ile  ea ch   co il  v o lta g is   t h v o lta g e   g en er ated   b y   ea c h   co il,  in   o t h er   w o r d s   it   is   th e   v o ltag o f   ea ch   p h ase.   T h g r a p h   i n   Fi g u r 3   s h o w s   th e   r esu l o f   v o lta g f o r   ea ch   co il.           Fig u r 3 .   Flu x   lin k a g ea ch   co il b y   FEM   s o f t w ar m et h o d       T h V - UV  v o ltag i s   m ea s u r e d   b etw ee n   th a n d   p h ases   w it h   th p ea k   v o ltag is   7 4 . 6   in   FEM   Ma g Net   a n d   8 2 . 8 5   o n   th Ma g Net - Ma tlab /S i m u li n k   C o - Si m u latio n .   T h u s   th v o lta g m ea s u r ed   b et w ee n   V   an d   W   p h a s es   ( V - VW )   an d   t h v o lta g m ea s u r ed   b et w ee n   t h W   a n d   U   p h a s es  ( V - W U)   h av e   t h s a m e   p ea k   v o ltag e.   I n ter   co il  v o lta g is   o b tain ed   w it h   t h ch ar ac ter is tic   o f   th co n n ec tio n   [ 1 1 ] .   T h V - UV  v o lta g i s   d er iv ed   f r o m   t h r es u lt   o f   r ed u ctio n   b et w ee n   t h U   a n d   W   p h ases ,   th e   V - VW   v o ltag e   f r o m   t h e   r esu lt  o f   t h e   r ed u ctio n   o f   t h an d   W   p h a s es,  f o llo w ed   b y   t h V - W r e s u lt  f r o m   t h r ed u ctio n   o f   th W   an d   p h ases .   I n   th s i m u latio n   o f   Ma g Net   an d   C o - S i m u lat io n   Ma g Net - Ma tl ab   th d if f er en ce   b et w ee n   t h e   s i m u lated   te n s io n .   T h g r ap h s   lin to   li n s i m u lat io n   r esu lt c a n   b s ee n   i n   Fi g u r 4   an d   5 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       A   Desig n   o E lectrica l P erma n en t Ma g n et  Gen era t o r   fo r   R u r a l A r ea   Win d   P o w er P la n t   ( M.  I r fa n )   273       Fig u r 4 .   L in to   li n v o lta g b y   FEM   s o f t w ar m et h o d           Fig u r 5 .   L in to   li n b y   Ma tl ab /Si m u li n k   s o f t w ar e       Ma g Net  Si m u latio n   p r o d u ce s   Flu x   L in k a g w av e s   th at  h av e   1 2 0 °  p h ase  d if f er en ce .   Fro m   th w av e s   o f   t h f l u x   li n k a g e   ca n   b o b s er v ed   th e   w a v es  g e n er ated   ac co r d in g   to   eq u atio n   ( 7 )   s o   t h at   th e   V - U,   V - V,   a n d   V - W   co r r es p o n d   to   th Far ad ay   la w s   [ 1 1 ] ,   as st ated   in   E q u at io n   ( 7 )   an d   ( 8 ) :     =                     ( 7 )     w h er e     = = 1                   ( 8 )     An d     is   p ass ed   f lu x   th r o u g h   th co il,    is   f lu x   L in k a g e   an d     is   in d u ce d   v o ltag e.   T h e   m ea s u r e m e n t r es u lt s   o f   t h s i m u latio n Ma g Net  i s   o b tain ed   f r o m   t h p ea k   o f   L i n to   Neu tr al  o n   ea ch   o f   t h e m   i s   3 7 . 3   V.   W h ile  t h C o - Si m u la t io n Ma g Ne t - Ma tlab /Si m u li n k   p ea k   g e n er ated   i s   4 4 . 3 7   V.   T h g r ap h s   o f   li n to   n eu tr al  s i m u la tio n   r es u lt c a n   b s ee n   i n   Fi g u r 6   an d   7 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 694     I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr i S y s t ,   Vo l.  9 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 8   :   269     2 7 5   274       Fig u r 6 .   L in to   n eu tr al  b y   F E s o f t w ar m e th o d           Fig u r 7 .   L in to   n eu tr al  b y   M atlab /Si m u li n k   s o f t w ar e       T ab le   2   in d icate s   lo ad - g en er at o r   s im u lat io n   r esu l w ith   a n   o u tp u c u r r en 5   Am p er e s   p r o d u ce d .   T h e   elec tr ic  g e n er ato r   s i m u la tes  w i th   clo s ed - lo o p   cir cu it,  el ec tr ic  cu r r en t a b le  to   f lo w   t h r o u g h   th co il  w in d i n g s   o f   g en er ato r .   I f   1   r ad /s   eq u al  to   9 . 5 5 r p m ,   it  ca n   b s ee n   t h at  e lectr ic  g e n er ato r   d esig n   w it h   l o w   s p ee d   5 0 0 r p m .   T h elec tr ic  g en er ato r   d esig n   h as  b ee n   s i m u lated   to   g et  m a x i m u m   elec tr ic  c u r r en an d   ti m n ee d ed   w h e n   i t   r ea ch   m a x i m u m   s p ee d s ,   w it h   cu s to m ized   lo ad   elec tr ic  cu r r en t.       T ab le  2 .   L o ad   Gen er ato r   Sim u latio n   R e s u l t   P a r a me t e r s   V a l u e   U n i t s   O u t p u t   v o l t a g e     5 2 . 7 6   V r ms   O u t p u t   e l e c t r i c - c u r r e n t   5   A mp e r e   R o t a t i o n   sp e e d   5 2 . 3 1   R a d / s   F r e q u e n c y   8 . 3 3   Hz   T i me   r o t a t i o n   3 6 0 0   d e si g n   0 . 1 2   S e c o n d   En e r g y   c o e f f i c i e n t   4 5 . 5 3   Jo u l e s   T o r q u e   0 . 1 2 6 9   Nm   M e c h a n i c a l   d e g r e e   90   d e g r e e   El e c t r i c a l   d e g r e e   3 6 0   d e g r e e         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   P o w er   E lectr o n   &   Dr S y s t     I SS N:  2088 - 8 694       A   Desig n   o E lectrica l P erma n en t Ma g n et  Gen era t o r   fo r   R u r a l A r ea   Win d   P o w er P la n t   ( M.  I r fa n )   275   4.   CO NCLU SI O N   An   a n al y tical  d e s ig n   a n d   s i m u latio n   is   p r esen ted   in   th is   s t u d y .   I h a s   b ee n   p r o v id ed   l o w   s p ee d   elec tr ic  g en er ato r   th at  s u itab l f o r   r u r al  ar ea   w in d   p o w er   p lan t.  I n   ter m s   o f   ac cu r ac y   o f   s i m u latio n   a n d   g en er ato r   co n s tr u ctio n ,   m ag n et  t y p Neo d y m i u m   I r o n   B o r o n   ( Nd FeB )   an d   o th er   v ar iab les  as  m en tio n ed   ( g en er ato r   d ia m eter ,   n u m b er   o f   tu r n s ,   p o les  o f   m a g n et)   ar co n s id er ed .   I n   th is   s tu d y ,   f l u x   lin k a g ea ch   co il   ca n   also   b s i m u lated .   T h ese  f o r m   ca n   g e n er ates a v er ag v o ltag Vr m s .     T h m u lti  i n p u m u lti  o u tp u ( MI MO )   s y s te m   f r o m   b o th   o f   w i n d   an d   s o lar   p an el  ca n   b ad d r ess ed   as  f u tu r w o r k .   E x p er i m e n tal  co n tr o a n d   o p ti m izat io n   tech n i q u [ 1 2 ] ,   [ 1 3 ]   f o r   MI MO - E P MG   is   also   p o in o f   in ter est.  E x p er i m e n tal  d e s ig n   o f   m a g n et  t y p m ater ials   an d   ch a n g i n g   v alu e   o f   v ar iab les  s tated   in   th is   w o r k   ca n   b as   f u tu r e   w o r k   i n   ter m   o f   p er f o r m a n ce   f o r   elec tr ic   g e n er ato r .   T h ef f ec ti v en e s s   o f   d if f er e n s a m p l e   s o f t w ar is   al s o   o f   in ter est.       ACK NO WL E D G E M E NT   T h au th o r s   w h is h es  to   ex p r ess   t h eir   g r atit u d an d   ap p r ec iatio n   to   th Mi n is tr y   o f   R e s ea r ch   an d   T ec h n o lo g y ,   I n d o n esia   Dir ec t o r ate  o f   h i g h er   ed u ca t io n   a n d   also   U n i v er s it y   o f   M u h a m m ad iy a h   Ma lan g   f o r   p r o v id in g   t h f ac i liti es a n d   s u p p o r ted   f o r   th is   w o r k .       RE F E R E NC E   [1 ]   ES DM,   Re n e w a b le  En e rg y   De v e lo p m e n a n d   En e rg y   Co n se rv a ti o n ,   in   E n e rg y   a n d   H u ma n   Res o u rc e De v e lo p me n t ,   2 0 1 0 .   [2 ]   M .   Irf a n ,   M .   Ef fe n d y ,   A .   M o k h tar,  a n d   S u w ig n y o ,   P e n e ra p a n   T e k n o lo g P e n g o p e ra sia n ,   P e ra w a ta n   Da n   P e lati h a n   M ik ro   Hid ro   Di  De sa   Ka ra n g su k o   Ke c a m a t a n   P a g e lara n   Ka b u p a t e n   M a lan g ,   De d ika si ,   v o l.   1 2 ,   n o .   5 ,   p p .   3 9 4 2 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   X .   Ya n g ,   D.  P a tt e rso n ,   a n d   J.  H u d g i n s,  P e rm a n e n m a g n e g e n e ra to d e sig n   a n d   c o n tro f o larg e   w in d   tu rb i n e s,”   2 0 1 2   IE EE   P o we r E lec tro n .   M a c h .   W in d   A p p l . ,   p p .   1 5 ,   2 0 1 2 .   [4 ]   S .   Da n g e a m ,   A   De si g n   o f   S in g l e   P h a se   In d u c ti o n   G e n e ra to f o W a ter f a ll - h y d ro   T u rb in e ,   E n e rg y   Pro c e d ia ,   v o l.   3 4 ,   p p .   1 3 0 1 4 1 ,   2 0 1 3 .   [5 ]   H.  G lao u i,   H.  A b d e lk a d e r,   I.   M e ss a o u d i,   a n d   H.  S a a b ,   M o d e li n g   o f   W in d   En e rg y   o n   Iso late d   A re a , In t.   J .   Po we El e c tro n .   Dr ive   S y st.” ,   v o l.   4 ,   n o .   2 ,   p p .   2 7 4 2 8 0 ,   2 0 1 4 .   [6 ]   J.  He n d e rsh o a n d   T .   M il ler,  De sig n   o Bru sh les P e rm a n e n t - M a g n e M o to rs.  M a g n a   P h y sic   P u b li s h in g   a n d   Clare n d o n   P re ss ,   1 9 9 4 .   [7 ]   G .   Diļev ,   B.   Os e - Zaļā ,   a n d   E.   Ja k o b so n ,   S e lf - Ex c it a ti o n   o f   L o w - S p e e d   I n d u c to G e n e ra to r,   L a t v .   J .   Ph y s.  T e c h .   S c i. ,   v o l .   4 9 ,   n o .   4 ,   p p .   2 1 2 8 ,   2 0 1 2 .   [8 ]   M .   F .   A lq o d ri ,   C.   E.   R u sta n a ,   a n d   H.  Na sb e y ,   De sig n   o f   Axi a F lu x   Ge n e ra to L o w   Ro t a ti o n   Per ma n e n M a g n e t   T y p e   Ne o d y miu ( Nd FeB)  Fo W in d   T u r b in e   Ver ti c a Axis  T y p e   Do u b le - S ta g e   S a v o n i u s,”   in   Na t io n a Co n f e re n c e   o f   P h y sic a n d   S c ien c e ,   2 0 1 5 ,   v o l .   IV,  p p .   1 3 5 1 4 2 .   [9 ]   Yu siv a F ,   W ica k so n o   NA ,   S u b i a n to ro   A ,   G u n a w a n   R.   Co n tr o o f   DFIG   S tato V o l tag e   o n   A u to n o m o u M icro   H y d ro .   In J   Po we r E lec tro n   Dr i v e   S y st.   2 0 1 6 ; 7 (2 ): 4 9 8 5 0 8 .   [1 0 ]   A n a m ,   M C. ,   Nu rh a d i,   a n d   M .   Ir f a n ,   P e ra n c a n g a n   G e n e ra to 1 0 0   W a tt   M e n g g u n a k a n   S o f tw a r e   El e k tro m a g n e ti k   In f o li ty c a ,   KINET IK   v o l.   2 ,   n o .   1 ,   p p .   2 7 3 6 ,   2 0 1 7 .   [1 1 ]   Ch a p m a n ,   S .   J.  I n d u c ti o n   M o to rs.   El e c tric M a c h in e ry   Fu n d a me n ta l s   4   (2 0 1 2 ):  3 9 4 - 4 0 1 .   [1 2 ]   S h a h   M F N ,   S . S   A b d u ll a h ,   F a r u q   A .   M u lt i - Ob jec ti v e   Op ti miza ti o n   o Rem o tely   Op e ra ted   Ve h icle   Co n tro S y ste Us in g   S u rr o g a te  M o d e li n g .   In I EE In tern a ti o n a C o n f e re n c e   o n   Co n tr o S y ste m ,   Co m p u ti n g   a n d   En g in e e ri n g .   2 0 1 1 .   p .   1 3 8 4 3 .   [1 3 ]   S h a h   M F N,  A b d u l lah   S S ,   F a r u q   A .   M u lt i - Ob jec ti v e   Op ti miza ti o n   o a n   Eva p o r a to Co n tro S y ste Us in g   S u rr o g a te  M o d e li n g .   I n 2 0 1 1   IEE I n tern a ti o n a l   Co n f e re n c e   o n   Co n tro l   S y ste m ,   Co m p u t in g   a n d   En g i n e e rin g .   2 0 1 1 .   p .   1 9 8 2 0 3 .                       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.