Int ern at i onal  Journ al of  P ower E le ctr on i cs a n Drive  S ystem   (I J PE D S )   Vo l.   11 ,  No.   3 Septem be r   2020 , pp.  1415 ~ 1422   IS S N:  20 88 - 8694 DOI: 10 .11 591/ ij peds . v 1 1 .i 3 . pp 1415 - 1422           1415       Journ al h om e page http: // ij pe ds .i aescore.c om   Des i gning  of a g ener ator f or wave  energy  conv ersion fo outdo or ac tiviti es       Noor Sy az ana  A b d G hani Taib Ibr ah im Nu rsy arizal  Mohd  N or    Depa rt m ent   o E le c tri c al a nd  Ele ct roni c   Eng ineer ing,   Univ ersit i   T eknol ogi   PETR ON AS ,   Mala ysia       Art ic le  In f o     ABSTR A CT   Art ic le  history:   Re cei ved   Ja n   7 , 20 20   Re vised  Feb   2 2 , 2 0 20   Accepte A pr   6 , 2 0 20       Wa ve  ene rgy  is  one  of  the   r ene w abl r esourc es  w it high  ava i la bi li ty  a rea   of   the   wav e   ac ross   the   world .   How eve r,  the  wav po wer  densi ty  in   Mala ysia   i s   smal ler  co mpa re to  oth er  coun t rie with  progr e ss ive   deve lop ment  in  Wa v e   Ene rgy  Conv erter  (W EC),  whic le ads  to  w ave   ene rgy  u ti l izati o to  produ ce   pic o - sca le   powe gene ra ti on  fo the   ben efi o outdoor  activitie s.  Thus ,     thi pap er  is  pr ese nti ng   the  mo del ing   of  tub ula longi tud inal  per ma n ent  ma gne l ine a g ene ra tor  for   wa ve  en erg conv ersion  for  ou tdo or  act ivitie s .   Thi r ese ar ch  aims  to   design   a   p ic o - sca le  li n ea r   gene ra tor   with   1 00  W   outpu t   power  utilizing  wave   en erg y.   T he  design   is  a lso  int end ed  to  b a   porta b le   design  with  a   weight   tha le ss   t han  20  kg,   whi ch  com p at ib le   with  outdoo r   ac t ivi ties.  The   g ene ra t or  is  prop osed  by  designing  the   d iffe r ent  shape o f   per ma n ent   m ag net with  slot le s conf igura t ion.  The   d esigns  ar simul at ed   using  the  Fini te  El ement   Analysi (FEA)  to   obtai the  p erf orma n ce  of  f lux   distri buti on ,   f lux   li nk age,  and   ba c EMF pe rfor mance .   Ke yw or d s :   Flux li nk a ge    Ind uced - E M F   Linear  ge ner at or   Perma ne nt ma gn et   Wav e  en e r gy c onve rsion   This   is an  open   acc ess arti cl e   un der  the  CC  BY - SA   l ic ense .     Corres pond in Aut h or :   Tai I brahim ,   Dep a rtme nt of  Ele ct rical  an Ele ct ro nic  Eng ineerin g,   Un i ver sit i Te knol og PETR O NAS,   Seri Iska ndar,   32610, Pe ra k,   M al aysia.   Emai l:   ta ibib@ utp .e du.m y       1.   INTROD U CTION   As  t he  w or ld   nowa days  eme rg i ng  into   m ore  a dv a nce   wi th  te ch nolo gical   ad van ce s,  more  thi ng s   consu mp ti on  is   nee ded,  es pecial ly  energ [ 1] The   us e   of  e ne rgy  in   M al a ysi is  exp li ci tl increasin by  1.8  %   annuall [ 2].   Hen ce ,   m or e   ge ner at e e ne rgy  powe r   is  re qu ire t sat isfy  the   dema nd  by  i ncr ea sin t he   scal of   ene rgy  ge ne rati on  us i ng  re new a ble  e nerg r eso urces  [3] T he  stu dies  on  im pro ving  th pe rformance   an sy ste on   ca pturin the  re new a ble  res ou rce  an co nve rting   to  el ect r ic al   ener gy  ha co nducte [ 1,   4] .     The  re ne wab le   resour ce  c ome from  var i ous  typ of   form s,  as  one  of  th em  is  from  the   ocean   wa ves.   Ocea n   wav has  hi gh   a vaila bili t area  acr os s   the  world  [5],   an M al ays ia   is  on of  the  co untrie that  a r e   su r rou nded   by  the  sea  with  t he   avail able  pote ntial   area  for  wav e   ene r gy  ut il iz ation The   sea  Strait   of   Ma la cca   su r rou nds  Wes Peninsular   Ma la ys ia wh il East   Peni nsula M al aysia  s urr ounded   by  t he  South  C hin a   S ea  [ 5] .   Ba sed  on  the  r ecorde wa ve  avail abili ty,  th wav powe densi ty  in  M al aysia  is  small er  [ 3 6]   c ompa red   t oth e r egi on s   s uch  as  southe r Africa A us tral ia an the  north wester c oast  of  the  U ni te Stat es  with  the   avail able  wa ve   power   t be   around  10 - 40  kW /m N one thele ss,  the  lo de ns it of   wav e nerg at   the  coastl ine  of  Ma la ys ia   ca be   us e t pro du c pico - scal powe generati on  s ys te m   with   outp ut  powe belo w   5kW  [7]  f or  the  be ne fit  of   ou t door  act ivit ie s.  Furthe rm ore,  the  M al a ysi governme nt   introd uced   t he   Small   Re new a ble  E ne rgy  P ower  ( SREP)  sche m in  2001  that   suppo rts  the  dev el opment  of  sm al scal powe gen e rati on fr om re ne wab le  e nerg [ 2, 8].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele Dr i   S ys t ,   V ol 1 1 , N o.   3 Se ptembe r   2020   :    14 15     14 22   1416   Wav e   e nerg can  be   ha r nes sed   thr ough   se ver al   sta ges   be fore  c onve rt  into  el ect rical   energ y.  The   pr ima ry  sta ge   dev ic es   cal le Wa ve   E nerg Co nverter   (WEC [9].  Wave  E nerg C onver si on   (WEC is   a   sy ste t hat  c an  be  cat e gor iz ed  ba sed   on   it operati ng   theo r as  O sci ll at ing   Wat er  Col umn  ( OW C ),   Ov e rto ppin Dev ic es  ( OTD),  a nd   Wa ve  Acti vated  B odie (WAB)  [3,  9,  10] Oscil la ti ng   water   c olu m (OWC)  is   the  dev ic t hat  uti li zes  par ti al ly  s ubmer ge ho ll ow  ai c ha mb e r.   T his  de vice  is  w orki ng  as  a   pn e um at ic   c onve rter  t ob t ai hi gh - s pee ai r flo th r ough  the   ai tur bin e,   w hich   giv e rob ust   an strai gh t forw a r de sig n.   Howev e r,   t his  de vice  ge ner at e noise   poll ut ion   a nd   gi ve   to  the  high  cost  of  pro du ct io a nd  mainte na nc t og et her   li feti m pro blem.  Overto pp i ng   (OT D)   de vice  cal le the  te r mina tor  is   the  syst em  that   us es  a   co nce pt   of   t he  w at er  reserv oir  a nd   r el easi ng   t hrough  tu rb i ne.   OTD  ha fe movin par ts  t hat  can   r edu ce   the n ee for  mainte na nc due  to   te ari ng  pro blems   a nd  le ads   to  a   sta ble  s ys te m d ue   to  the   la rg e   siz of  t he  de vice.  Ne xt,  wa ve  act i va te bodies   ( WA B w hich   is  os ci ll at ing  bodies C onsist of   the  floaters   that m ov e   pa rall el   to the  w ave ’s  mo t ion  and  ca ptur the  e ne rgy.  T he  point  a bsor ber  de vice  is   al so  one   of  the   dev ic es   that  util iz the  W AB   pri nci pl e.  It   ha t he  a dv a ntage   w hich  giv e minim al   ecol og ic al   i mp ac t   and  ve rsati li ty  as  fl oating  dev ic due  to  small   siz e.  Ev en  th ough  the   siz is  small bu t his  de vice   ver com plex   to  be   instal le a nd  com plica te m o ori ng  due  t unde rw at er   power  cable   re quire [9 12].   Th us,   base on   t he  c la ssific at ion   of  the  work i ng  pri nciple,   W AB   is  the  m os s uitable   de vice  pr i nciple  du e   to  th e   small   siz an simple  desig of  W AB.   The   dev ic e,   acc ordi ng  to   this  pr i nc iple,  pr eci sel y,  p oin t   abs orbe r,   has   the  pote ntial   to   be  dev el op e as  porta ble  pic o - scal el ect ric it [13,  14] P oin a bs or ber   i floati ng  st r uctu re  dev ic t hat  ha s   fixe buoy  in side  c ylin der  that  rises  a nd  fall with  t he  diff e re nces  in   wav e   hei gh [15]   a nd   has  horizo nt al  d imen sio ns   th a are  sm al le th an  the   wa vele ngth of  the   wa ve T he  sec onda ry  sta ge  i nvol ve the  el ect rical   machine,   cal le P ower   Ta ke - Off  (P T O) ,   wh ic conve rts  mec ha nical   f or ce   f r om  wa ve  ene r gy  int el ect rical   energy   [16,   17] PT f or   WEC  c onsist of  thre main  meth ods,   wh ic are  tu rb i ne  sy ste w it the   ro ta r y ge ner at or,  hydrauli cs tr ansf e r wit t he  rotary  g e ne rator, a nd d irect   dri ve  li nea r ge ne rator [ 18].   Rotary   gen e rat or  in   the  stu dy  of  [18 is  su it able  f or  t he  e nvir onment,   ef fi ci ency ,   a nd  c ost - eff ect i ve  app li cat io of  WEC. T he maj or   disa dv a ntag e o f  the  ro ta ry  gen e rato is i ts  high mai ntena nce r e quireme nts an com plex  str uct ur e Eve th ou gh   t he  r otar ge ner at or   is  m ost ly  us e f or   powe ge ne rati on  mainl due  t it s   mature  te c hnol ogy,   howe ver,  ad van ce me nt   in  direct  dr i ve  li near   mac hin desig is   li near   ge ne rator.     Un ti now t he   res earc re gardin porta ble  l inear   ge ne rato is   sti ll   un der  the   st udy  [ 13,   19 20] The   basic   con ce pt  of  th li near   ge nerat or   requires   translat or  w it the  mag ne t,  w hich  react li ke  ro t or  [ 21].    The  tra ns la to is  at ta ched   to  t he  he avi ng   bu oy   with  t he  wi nd i ng   sta tor moun te in  s tructu re  that  is   fairly  pr ese nted   in   [ 14] Wh e t he  heav i ng  buoy  os ci ll at es,  the  sta tor  i nduces   an  el ect ric  c urr ent.  Li near  ge ner at or   exp ect e to  be  m ore  ef fici ent  and  r obus for  sp eci fic  wav energ co nvers ion   a ppli cat ions  due  to  t he  a bse nce   of  the   tra ns mis sion  s ys te for  li nea move ment,   simple   s tructu re  a nd  re qu i res  le ss   mai ntena nce  si nce   it   has   minimal   movi ng   c omp on e nts   desp it bei ng  portable gen e rator.  T hu s the   li near   ge ner at or   is  m or e pro misi ng   du e   to   it high   ef fici ency  a nd  si mp le   desi gn  t hat  will   be   adv a ntage ous   f or  the   dev el opment  of  a   pico - scal gen e rato r [21 24].   Ther e f or e,   in   t his  pap e r,  the   li near   ge ner at or  is  pro posed   via  desig ning  t he  d if fer e nt  s ha pes  of  the   permane nt  ma gn et with  t he   slotl ess  co nf i gurati on  in  return  to  ge ner at pico - scal li near   ge ne rato with   100W  out pu powe util iz ing   wa ve  e nerg y.   T he  bac el ect ro m otive  force  ( bac k - E M F in flue nce the   char act e risti cs  of   the  pe rma ne nt  mag net  li ne ar  ge ner at or   (PML G)   that  ca be  obse rv e by  simulat io n.   Ba ck - EMF  is  t yp i cal   el ect ro ma gnet ic   cal culat ion  pr ocess  t ha is  know as   the  flu den s it wa veform  in  the   permane nt  ma gn et   an ca be  deter mine by   the   s hap e   par a mete rs   of   the  m ag net.   T her e fore,   the   di ff ere nt  sh a pe  of  the  m agn et   is  one   of   the  ke prob l ems  of  the  pe r mane nt  ma gne desig t det ermine   the   opt imum   desig of  varyi ng  s hap e   in   return  t pro duce  higher   perform ance.   T he  outp ut  f r om  the   ge ner at or  is  ta r ge te to   be  us e for  outd oo act i viti es  ap plica ti on.   Th us,  the   des ign  is  al so  ai med   to  be   porta ble  de sig with   a   weig htless t ha n 20 kg.       2.   RESEA R CH MET HO D   This  re searc comes  out  wit fi ve  desig ns   base on  t he  s uitable   li near  gen e rato c onf igurat ion  f or  ou t door  act ivit ie ap plica ti on.  T hus,   the   de sign  of  pe rma nen t   ma gn et mate rial   use ,   a nd  to polo gy  se le ct ion  need  to   c on si de as   dicta te   t he   overall   e ff ic i ency  of  the   ge ner at or  in   te rm of  powe l oss,  ou t pu t   volt age,   an weig ht  of   t he  gen e rato r.   T he   desig ns   are  si mu la te us in g   the  Finit Ele ment  A naly sis  (F E A)   to  obta in  the   performa nce  of f lu x dist rib ution,  flu li nkag e, and  bac E M pe rforman ce.     2.1 .     Pr oposed  design t opolo gies   Pr op os e desig will   be  tu bula str uctu re  c oncept  with  slot le ss  sta tor  due  to  bette r   exc og it at ion   a it   offer s   c onsta nt  ai ga a nd  higher   fl ux  densi ty.  The   s lotl ess  sta tor   is  re qu i red  f or  the  pro posed   desi gn   because   of  li gh s ys te a nd   can  mi nimize  co ggin force. Co ggin force can  be  pre ven t ed  f r om  o ccu rri ng   as   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Desig ning  of  a gen e ra t or  fo wave e nerg y   c on ve rsio fo outd oor  activ it ies   ( No or Sy azana A bd  Gha n )   1417   it   can  da mage  the  ma gn et   a nd  e ns ure  t he   pi ston   mo ti on  i sta ble  an s m oo t [ 25] Co mp a red   t the   slott ed  sta tor wh e re  m any resea rc st at es that slott ed  sta to rs pro duce highe r powe de ns it y,  wh ic is  good, b ut s lott ed  sta tor  can  ca use   coggi ng.  C ogging  ge neral ly  occurs  at   the  mag net  bor der   and   a ff ect the   mo ti on  of  the  pisto to  bec om unsmooth  a nd  unsta ble  m otio n.  In   t hat  case,   the  ai ga e ff ect ed T his  instabil it will   caus e   fluctuati on  i the  ou t pu t   [26] .   Furthe rm or e,   the  desig will   come  up  wit com bin at io of   a xial  an ra dial  to   form   the   Hal ba ch  mag netiz at ion .   T he   proce ss  of  the   Hal ba ch  mag netiz at ion  will   be   imp le mented   by   m ov i ng   mag net  with  a   longit ud i nal  flux  path  beca use   m ov i ng  ma gnet   has  a   small   w orkin ma gnet ic   ai ga [14]   that   yields  t the  hi gh e forces  via   hi gh e ma gn et ic   fiel d.   It  al so   has  higher   e ff ic ie nc as  re qu i rin le ss  a moun of  pe rma ne nt  mag net  c ompa re  t movin coil,  wh ic ne eds  m or e   coil  for  t he  same   outp ut  [27] Th us ,   the   pro po se de sign  will   co me   ou t   wit t he   f eat ur es   of  the   tu bula r   lo ng i t ud i nal  sl otless  sta to r,  an H al bac mag netiz at ion .     2.2 The  pr opo sed desi gn   wit h d im ensi on s   Five  desi gns  w ere  pro pose d.   T he  ma nipulat ing   as pect   of   th ese  desig ns   ca be  a nalyze in   the  s hape   of  per ma ne nt   mag net ,   w hic is  dif fer e nt  i the   s hap e   of  the  pe rma ne nt  mag net T he  di mensi on s   ha ve   bee n   ta bu la te in   T able  1.  The   de sign s   are   c ompare with   co nv e ntio nal  rectangula r   desig ns,  as   in   Fig ure   a nd  trapez oid   desi gns, Fi gure  2.           Fig ure   1 .  Rect ang le   desi gn           Figure  2 Tra pe zoid desi gn           Figure  3 .   LT s hap e  d e sig n.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele Dr i   S ys t ,   V ol 1 1 , N o.   3 Se ptembe r   2020   :    14 15     14 22   1418       Figure  4 .   T - s ha pe desig n.         Figure  5 .   LT s epar at e d desig n.       Table  1 . Desi gn  par a mete r de ta il s     Descripti o n   Valu e ( m m )   Ls   Leng th  of stato r   90   h ys   Heig h t of m ild  ste el   5   h sys   Heig h t of wind in g  coil   10   g   Air  g ap   1   Rm   Ou ter  radiu s o m a g n et   25   Re   Ou ter  radiu s o th e stato co re   41   hm   Rad ial thick n ess  of m ag n ets   10   h ym   Rad ial thick n ess  of su p p o rting  tu b e   5   Tmr   Ax ial leng th  of the ra d ical  m ag n etize d  m ag n et at  th e   ce n ter   50   Tmz   Ax ial leng th  of axially  m ag n etized  m ag n ets   10   Tp   Po le pitch   70   Lr   Leng th  of tr an slato   150     Nu m b er  o f  turn   1 0 0 0  turn s     Res istiv ity  of cop p er   1 . 7 10 5     Steel  m ateri al   Ir o n     Magn et m a terial   Nd Feb       The  recta ng le   desig s hap of   t he  P M LG   is  the  co nv e nt ion al   desi gn   t hat  easy  t co ns tr uct  an simple  desi gn,  as  il lustrate i Fig ur e   1.  Ac cordin to   the   [28] t he   ma gnet ic   flu de ns it will   be   hi gh e du e   to  the  co ns ta nt  su r face  area  a nd   volume  faci ng   t h ar matu r e.  The  tra pez oi de sig n,   as  in   Figure  2,   is  pa rt  of  the  c onve ntional   desi gn  by   [ 29]   that  has   c ompa red  wit t hree  pro po se de sign s T he   ra dial  ma gn et   ar r ay  has   la r ge   surface   area   a nd  volu me,   w hich   pro du ce   more   flu de ns it wh il the   a xial  a rray   of  ma gn et   has   a   small er  s urfac e.  Th us,  the   lo wer   mag netic   flu de ns it w il occu r T he  first  pr opos e desig is  L s hap e   desig n   a i F igure  3.   T he  a xial  an ra dial  ar ray  ma gnet   of  T mz  is   c ombine d   in   ret urn  t be   act ive   i mag netiz at ion .   The   s urface  a re a   of  the   ma gn et   at   the   ce nter,  Tm r ,   is  t he  more  si gn i f ic ant   dime ns i on  t hat   directl facin the  ar matu re  st at or   a nd  e xp e c te to   pro d u c high  flu densi ty  an in du ce   vol ta ge .   Ne xt the   T - s hap e   desig in   Fig ur e   il lustrate that   th thick ness   of  the  bac i ron  t hi cker  tha t he  oth e desig but  sti ll   has  the  same  di mension  of   al l   desig n.   The  a xial  an ra dial  arr a of   mag ne ti zat ion   is  ex pose to  th ar mature wh ic is  ex pe ct ed  to  pr oduc high  in du ce volt age.  The   third   desig n,   the  LT  se par at ed  ma gn et   des ign is   pro po se d,  as   s how i Fig ure  5.  A nalyze   that;   the   axial   mag net  a rr a do e no t   ex po se  to   the   ai r   ga a n armatu re,  w hich  le to  a   lo w er  ma gnet ic   flux.  Howe ver ,   the  s urface  a re of  the  ra dial  arr a is  high,   wh ic exp ect e to  produce  more  fl ux   t the  a rma ture,   a nd  m or e   vo lt a ge  is  in duced F ur t hermo re,  al desi gns  of   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Desig ning  of  a gen e ra t or  fo wave e nerg y   c on ve rsio fo outd oor  activ it ies   ( No or Sy azana A bd  Gha n )   1419   permane nt ma gn et  ar e emp l oyed wit h diff e r ent sh a pes of  t he  pe rma ne nt magnet that  wou l pro duce the b et te r   of ele ct romag ne ti c char act eris ti cs in su c h flu x densi ty.       3.   RESU LT S  AND  DI SCUS S ION   3.1.     Ope ci r cuit f lux   distri but io n   The  simulat io of  the   op e ci rc uit  flu distri bu ti on   was  c onduct e t a nalyze   the  desi gn  excogit at ion  pe rformance   in   su c as   flu li nkage ,   in du ce back  E MF,   an c oggi ng  forc e.  T he   distrib ution  of   flu li nes  at  no - loa d op e rati on  is sho wn for  a ll  d esi gns in   Fi gure  6 u ntil  Figure  10.              Figure  6 .   Flu x l ine of LT  shap e d esi gn     Figure  7 .   Flu x l ine of r ect a ngle  d esi g n             Figure  8. Flu x l ine of T  - s hape desi gn     Figure  9. Flu x l ine of LT  se pa rated  mag net  de sign           Figure  10 . Fl ux Li ne of Tra pe zoid Desi g       The  flu li ne  of  P M L is  sim ulate under  2D  m odel s.  O bse rv t hat  in  Fi gure  un ti Fig ur 10,  t he   mag netiz at ion   of  Hal bach  e qual ly  distrib ut ed  i th s pac of  PMLG T he  flu li ne   f or  LT   s hap e   de sign  sp rea e ven l y,   bu at   the  s ha pe   of   ma gnet   T,   the  flu li ne  ha sh ar c urv e,  w hich  inc re ases  the  rel uctance  of  t he  c or e , so  le ss f lu x flo w,   simi la to  oth e r  d esi gn s  which  T - s ha pe  de sig n.   H ow e ver, th e sm oo t c urve  that   occurs   will   de crease  t he   rel uctance   of  ma gn et ic   flu x,  a nd  m ore   fl ux  di stribu ti on   can   le ad   to   m or e   fl ux  li nk age   t i s uch o f   Re ct an gl e,  LT   se par at e mag net   an trapez oid. Thus the  f lu li nka ge  c ontrib utes  to  the   higher  in du ce d v oltage  of the  pro po se d desi gn.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele Dr i   S ys t ,   V ol 1 1 , N o.   3 Se ptembe r   2020   :    14 15     14 22   1420   3.2.     Air  gap  fl ux density .   Figure  11  sho ws  how  th a ir  ga distrib ut ion   c ompares   the  fl ux   de nsi ty.  The   de ns i ty  of  fl ux  increases  at   di sta nce  of  50  mm,  a nd  ar ound  10 m m,  wh i ch  is  at   the  ce nt er  of  the  sta to r   du e   to  fl ux  flo to   the  adjace nt  m agn et .   I c on tr ast the  higher  peak  val ue  of  flu de ns it is  by  LT  se par at ed  ma gnet wit a aver a ge  of  42 0.40mT  fo ll owed   by  Re ct a ng le ,   Tra pez oid T - s hap e a nd  LT   sh a pe.  T hu s the   sim ulati on ’s   mean  ai r gap  f l ux d e ns it y i s r e corde in  Tab l e 2 .             Figure.  1 1 .   Air  g a p flu x den si ty       3. 3 .     Flux   li nk ag e  and  ba c k - EMF   Figu re  12  s ho ws  the  desig n’s  flu li nk a ge,   wh il Fig ure  13  sho ws  the  ba ck - i nduce E M ob ta ine from  t he  dyna mic  sta te The   translat io m ov e with   ve locit of  1m /s  al ong  the   Z - a xi s.  Re su lt f r om  the   two - str ok e   tra ns la ti on  ob ta in ed  i si mu la ti on.  T he   sim ulati o data  fro in duced   vo l ta ge  a nd  flu l ink a ge   repor te in  Ta ble 2.           Figure  1 2 .   Flu li nkage           Figure  1 3 .   Ind uced bac k EM F.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In t J  P ow Elec   & Dri S ys t   IS S N:  20 88 - 8 694       Desig ning  of  a gen e ra t or  fo wave e nerg y   c on ve rsio fo outd oor  activ it ies   ( No or Sy azana A bd  Gha n )   1421   Table  2.   A ver a ge of   in du ce d back   E M F a nd  flu li nkage .   Desig n   Air  G ap  Flux  Dens ity (m Tesl a)   Flu x  L in k ag e ( W b )   Ind u ced  Back  E M F ( V )   LT  Shap e   2 7 3 .12   2 .23   1 2 6 .95   Rectan g le   4 0 5 .55   2 .63   1 3 8 .6   T - sh ap e   3 4 4 .95   2 .73   1 2 1 .28   LT  S ep arate d   Mag n et   4 2 0 .40   2 .74   1 4 5 .62   Tr ap ezoi d   3 9 8 .86   2 .61   1 3 7 .59       Table  sho w the  av era ge  ai ga fl ux  de ns it y,   flu li nk a ge,  an in du ce bac E M for  al l   pro po se desig ns C ompari ng   with  al desig ns L sepa rat ed  ma gn et   desi gn   obta ined  t he   higher  flu li nk a ge   and  in du ce volt age.  N on et he le ss,  the  valu of  fl ux  li nk a ge   of   t he  desi gn s   is  sli ghtl dif fer e nt,  wh i ch  is   arou nd  0.1  t 0.5  W only The   fl ux  li nka ge   i Fig ur e   12,   the   value   is  pro portion al   to   obta ine f or  i nduce d   vo lt age   value as  in   Fig.   13,   t he   induce volt age  of  al desi gns  has  excee de the   rate desi gn  volt a ge whic is  100 V  w hen op en  ci rc uit as  w el l as to  get the  p ic o - scal ge ne rator o utput  powe r.     3. 4 .     Wei ght  of the pr oposed  design   M ore ov e r,  the   total   w ei ght  has  meas ur e base on  the   volume   of  the   s pecific  mate ria by  desig pro po se d.  T he  vo l um e   of  pro po s ed   de sig ns   gaine from   th simulat io of   desi gn by  FE A.   The   par ame te o f   the  de sig ns   in f luences   the  me asur e weig ht   and  the  de ns it of   t he  mate rial   us e d.   All  de sign s   pro vi de  al mo st   the  same  weig ht  base on  th init ia dimensi on   of  the  des ign .   All   de sig n ha ve  the  s am volume  of  c oppe wh ic is   319   3 same  volume   of  ir on,   33  3   a nd  sa me   volu me   of  ma gn et   that   is  377   3 .Th e refor e t he  total   weigh of  al design   of   t he  pro pose P M L is   8.3 3kg  as  well   as  m eet   the  require ment  to  be  porta ble  desig n w it h we igh t   le ss t han 20kg .       4.   CONCL US I O N   The  wa ve  e ne rgy  a vaila ble  in  M al aysia  was  i den ti fie d.  T he  po te ntial   of  lo wa ve   de ns it in   M al aysia   ca be   util iz ed  in   th portable   pic o - scal ge ner at or  t pow er - up   small   po wer  a pp li ance f or  outd oor  act ivit ie s.  This   resea rch  ha pro po se five   desig ns ,   na m el Re ct an gle,  L Se par at e m agn et ,   LT   S ha pe,   T   Sh a pe,   a nd  T r apezo i d,   w hich   dif fer  in  s ha pe   of  per ma ne nt   li near   ma gne and  ha ve  bee c ompare wi th  the  conve ntion al   desig n.  Th LT  se par at e desi gn  ha pro du ce a   be tt er  pe rforma nce  in   te rm s   of  the  el ect ro ma g neti cha racteri sti cs  base on  t he   FE c ompa red  to  t he  othe desig n.  It  c an  c oncl ude  t hat  the   diff e re nt  s hap e of   pe rma ne nt   mag net  co ntr ibu te   t t he   pe rformance   of  the  li nea r   ge ne rator  for  WEC T he   par a mete rs  a nd  dimensi ons  of   the  pro posed  desig ns   hav s ho ws  t hat  the  desig ns   ca be   portable  des ign   for   ou t door  act ivit ie s.  H ow e ve r,   the  de sig ne e ds   to   be   opti m iz ed  f or  f ur t he an detai ls  a nalysis  i ret urn  t hav e  the  best  pe rformance  for WEC a ppli cat ion   f or   outd oor  acti viti es.       ACKN OWLE DGE MENTS   The  a utho r a ckno wled ge  t he   sup port  fro Un i ver sit Tek no l og PE TRON AS  f or  the  a ward  by  gr a duat e assist ants a nd r esea r ch faci li ti es.       REFERE NCE   [1]   M.  Faizal  and  Y.  H.  T an,  " Poten ti al  of  wave   po wer  as  source   of   el e ct r ic i ty  in  M al aysi a, "   Int ernati onal  Journal  o f   Adv anc ed  S ci en t if ic Research  an Manage ment ,   vol.   3 ,   no .   5 ,   pp .   50 59,   2018 .   [2]   B.   K.  Sova cool   and  I.  M.  Drupa dy,   " Examini ng   the   sma ll   ren ew abl e   ene rgy   power  (SREP progr am   in   Mal aysia , "   Ene rgy  Pol i cy ,   v ol.   39 ,   no .   11 ,   pp .   7244 7256 ,   20 11.   [3]   N.  A.  M.   Z am r i,  T.  Ibra h im,  an d   N.  M.   Nor,   " Optim i za t ion  of   l in ea g ene r at or   de signs  for  wave   e ner gy  conv erter  (W EC)   sys te m   i Mal aysia, "   in   2016  6th   In te rn ati onal   Conf ere nce  on   Int el l igent  and   Adv an ced  Syst ems  (ICI A S) pp.   1 6 ,   2016 .   [4]   C.   W ang  and   Z .   Zha ng ,   " Key  t e chnol ogi es  of  w ave   ene rgy  pow er  gen era t ion  sy stem , "   in  2017  I EE I nte rnat ion al   Confe renc on   Me chat roni cs  an Aut omat ion  (I CMA) ,   pp .   61 65 ,   2017 .   [5]   S.  C.   Loon   and   J.  Koto ,   " Wa v en erg for  elec tr ic i ty  g ene r ation  in   Mal aysia Mera ng  shore ,   T ere ngg anu, "   Inte rnational   Jo ur nal  of Ene rgy   and  Environm ent ,   vo l.  4 ,   no.   1,   p p.   8 18 ,   2016 .   [6]   A.  Mirzaei ,   F.  Ta ngang ,   and  L .   Juneng,   " Wa v en erg pot ent i al   al ong  the   ea s co ast  of  Pen in sular  Mal aysia ,"   Ene rgy ,   vol .   68 ,   pp.   722 734 ,   20 14.   [7]   A.  A.   Nimje  an G.  Dh anj ode ,   " Pico - 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                          IS S N :   2088 - 8 694   In t J   P ow  Ele Dr i   S ys t ,   V ol 1 1 , N o.   3 Se ptembe r   2020   :    14 15     14 22   1422   [8]   H.  Polinde and  M.  Scuott o ,   " W ave   en erg conv ert ers  and  th ei i mpa c on  power   sys te ms, "   in  20 05  Inte rnationa l   Confe renc on   F uture  Pow er  Sys te ms ,   2005 .   [9]   B.   Dr ew,  A.   R.   Plumm er ,   and   M.  N.   Sah inka y a,  A   re vi ew   o f   w ave  en ergy   con v erte technology ,   Sag e   Publi ca t i ons   Sage  UK L ondo n,   Eng la nd ,   200 9.   [10]   R.   Ekström ,   B .   Eke rga rd ,   and   M.  L ei jon ,   " El e c tri c a l   dam p ing  o li n ea r   gen erato rs  for  wav ene r gy  conv ert ers rev ie w, "   Re n ewa ble   and   Sustaina ble   Ene rgy   Revi ews ,   vol .   42 ,   pp .   116 128,   2015 .   [11]   S.  S.  Praka sh  et   al . 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