1
BAB I
PENDAHULUAN
Bab ini menjelaskan mengenai pendahuluan. Dimulai dari latar belakang, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penelitian yang akan dilakukan.
1.1 Latar Belakang
Motor DC Brushless (BLDC) sering kali diaplikasikan pada bidang industri, robotika, kesehatan, dan otomotif. Hal itu dikarenakan BLDC memiliki umur pemakaian yang lama dan biaya perawatan yang rendah. Faktor yang menyebabkan hal tersebut ialah komutator BLDC digantikan oleh sebuah pengendali elektronik dari motor DC brushless yang secara terus menerus menyalakan fasa ke gulungan untuk membuat motor tetap bergerak. Komutasi elektronik ini memiliki efisiensi yang tinggi, sedikit getaran, sedikit noise pada penggunaan kecepatan tinggi (Saranya dkk, 2014). Kekurangan dari motor DC brushless adalah pengendalian variasi kecepatan mempunyai kompleksitas yang tinggi dan biayanya yang tinggi (Saranya dkk, 2014).
Terdapat banyak jenis pengendalian yang telah diteliti dan dievaluasi, seperti pengontrol konvensional (Ridwan dkk, 2017). Pada penelitian terdahulu telah dilakukan perbandingan pengontrol kecepatan motor BLDC menggunakan metode Direct Torque Control (DTC) dan tanpa DTC. Dimana dapat diketahui bahwa metode DTC dapat meningkatkan pengontrolan kecepatan dan torsi sehingga mampu mengurangi riak torsi (Kusuma dkk, 2014).
Telah dilakukan pula pada penelitian terdahulu, perbandingan pengontrol kecepatan motor BLDC menggunakan metode DTC dengan kontroler PI dan tanpa kontroler. Pada penelitian ini penyaklaran yang digunakan adalah Pulse Width Modulation (PWM), dimana dapat diketahui bahwa metode DTC dengan kontroler PI dapat mengurangi riak torsi (Korkmaz dkk, 2016).
2
Pada pengendalian motor terdapat penyaklaran lain selain PWM, yaitu SPWM. Berdasarkan penelitian sebelumnya SPWM memiliki kualitas kinerja yang cukup baik dari segi kualitas harmonisa, arus stator dan juga riak torsi (Haryanto,2016).
Pada beberapa penelitian terdahulu belum ada yang membahas mengenai analisis perbandingan kontroler dengan menggunakan metode DTC dan penyaklaran SPWM pada motor BLDC. Oleh karena itu, pada tugas akhir ini dibahas mengenai analisis perbandingan torsi dan kecepatan motor BLDC menggunakan metode DTC dengan penyaklaran SPWM dan kontroler yang berbeda.
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang dikaji dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut.
1. Analisis perbandingan karakteristik arus stator dalam pengendalian motor BLDC menggunakan metode DTC dan penyaklaran SPWM dengan kontroler yang berbeda.
2. Analisis perbandingan karakteristik torsi dalam pengendalian motor BLDC menggunakan metode DTC dan penyaklaran SPWM dengan kontroler yang berbeda.
3. Analisis perbandingan karakteristik kecepatan dalam pengendalian motor BLDC menggunakan metode DTC dan penyaklaran SPWM dengan kontroler yang berbeda.
1.3 Tujuan
Adapun tujuan pengerjaan tugas akhir ini adalah untuk
1. Mengetahui perbandingan karakteristik arus stator dalam pengendalian motor BLDC menggunakan metode DTC dan penyaklaran SPWM dengan kontroler yang berbeda.
2. Mengetahui perbandingan karakteristik torsi dalam pengendalian motor BLDC menggunakan metode DTC dan penyaklaran SPWM dengan kontroler yang berbeda.
3 3. Mengetahui perbandingan karakteristik kecepatan dalam pengendalian motor BLDC menggunakan metode DTC dan penyaklaran SPWM dengan kontroler yang berbeda.
1.4 Manfaat Penelitian
Penelitian ini dilakukan diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut.
1. Dapat mengetahui kontroler terbaik pada pengendalian motor BLDC.
2. Dapat mengetahui pengaruh metode penyaklaran terhadap pengendalian motor BLDC.
3. Dapat menjadi referensi pengembangan untuk penelitian yang akan datang.
4. Dapat digunakan pada pengaplikasian kendaraan listrik.
1.5 Batasan Masalah
Demi menghindari uraian yang terlalu meluas, maka dalam tugas akhir ini difokuskan pada beberapa pembahasan berikut.
1. Motor yang digunakan adalah motor BLDC.
2. Metode pengendalian yang digunakan adalah metode DTC.
3. Kontroler yang digunakan adalah kontroler P, PI dan PID.
4. Penentuan parameter PID untuk kontroler kecepatan menggunakan metode Ziegler Nichols.
5. Inverter yang digunakan adalah Voltage Source Inverter (VSI) 2 level menggunakan IGBT.
6. Metode penyaklaran yang digunakan adalah SPWM.
7. Perbandingan pengendalian dilakukan terhadap respon arus stator, torsi dan kecepatan.
8. Respon arus stator dilakukan analisis pada arus maksimum dan arus steady state.
9. Respon torsi dilakukan analisis pada torsi pull-out.
10. Respon kecepatan dilakukan analisis pada settling time, rise time, overshoot, error steady state, peak time dan peak value.
4
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam penyusunan laporan tugas akhir adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang dasar teori yang digunakan dan menjadi ilmu penunjang bagi peneliti, berkenaan dengan masalah yang ingin diteliti, yaitu motor BLDC, DTC, kontroler P, PI dan PID, SPWM .
BAB III : METODOLOGI PENELITIAN
Bab ini membahas mengenai metodologi penelitian, dimulai dari diagram alir penelitian, diagram blok sistem, penentuan parameter motor, pemodelan pengendalian langsung, pemodelan transformasi clark dan dq0, pemodelan DTC, pemodelan SPWM, pemodelan VSI dan pemodelan kontroler.
BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini membahas mengenai hasil simulasi pengendalian langsung, pengendalian tanpa kontroler, pengendalian dengan kontroler P, PI dan PID serta perbandingan pada setiap pengendalian.
BAB V : PENUTUP
Bab ini membahas mengenai hasil kesimpulan berdasarkan analisis yang telah dilakukan, serta saran untuk penelitian selanjutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Bab ini berisi referensi yang digunakan penulis dalam melakukan penelitian ini termasuk dari jurnal ataupun dari media cetak seperti buku.
