RANCANG BANGUN DAN SIMULASI KONTROL KECEPATAN MOTOR INDUKSI 10 KW MENGGUNAKAN METODE DIRECT TORQUE CONTROL BERBASIS FUZZY LOGIC CONTROLLER UNTUK MOBIL LISTRIK. RANCANG BANGUN DAN SIMULASI KONTROL KECEPATAN MOTOR INDUKSI 10 KW MENGGUNAKAN METODE DIRECT TORQUE CONTROL BERBASIS FUZZY LOGIC CONTROLLER UNTUK MOBIL LISTRIK. RANCANG BANGUN DAN SIMULASI PENGENDALIAN KECEPATAN MOTOR INDUKSI 10 KW MENGGUNAKAN METODE SOFT BASED DIRECT TORQUE CONTROL.
Dibalik kelebihan tersebut, motor induksi juga mempunyai kelemahan dalam pengendalian kecepatan. Hal ini disebabkan karena sifat motor induksi yang tidak linier yaitu dengan bertambahnya beban maka kecepatan motor akan melambat sehingga diperlukan pengendalian untuk menstabilkan putaran. Metode DTC menjadi semakin populer dalam pengendalian motor induksi karena menawarkan respon torsi dinamis yang cepat dan performa yang baik. Untuk mengatasi permasalahan tersebut maka dipilihlah metode pengendalian kecepatan DTC dengan menggunakan Fuzzy Logic Controller (FLC) yang bertujuan untuk mengatur batasan nilai acuan torsi untuk meningkatkan respon kecepatan mesin pada saat beban berubah dan sesuai dengan yang diinginkan. titik.
DESIGN AND SIMULATION OF SPEED CONTROL OF 10 KW INDUCTION MOTOR USING PHASE LOGIC BASED DIRECT INSANITY CONTROL METHODS. In this study, the direct torque control (DTC) method was chosen to regulate the speed of the induction motor.
DAFTAR TABEL
DAFTAR SIMBOL
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
- Rumusan Masalah
- Batasan Masalah
- Manfaat
Motor induksi yang umum digunakan adalah motor induksi tiga fasa dan motor induksi satu fasa. Oleh karena itu kecepatan motor induksi tiga fasa harus dikontrol agar kondisi gerak motor dapat tercapai (Wahjono, 2015). Metode pengendalian yang umum diterapkan pada motor induksi biasanya meliputi pengendalian skalar dan pengendalian vektor.
Untuk meningkatkan respon kecepatan motor induksi, tugas akhir ini menggunakan pengontrol Fuzzy Logic yang bertujuan untuk mengurangi overshoot. Bagaimana memodelkan perancangan dan simulasi pengendalian kecepatan motor induksi 10 kW menggunakan metode Direct Torque Control berbasis Fuzzy Logic Controller. Bagaimana karakteristik yang dihasilkan dari pengendalian kecepatan motor induksi 10 kW menggunakan metode Direct Torque Control berbasis Fuzzy Logic Controller.
Merancang dan mensimulasikan pengendalian kecepatan motor induksi 10 kW menggunakan metode Direct Torque Control berbasis Fuzzy Logic Controller. Memahami karakteristik penggunaan metode Direct Torque Control berbasis Fuzzy Logic Controller untuk mengontrol kecepatan motor induksi 10 kW.
TINJAUAN PUSTAKA
- Hasil Penelitian Terdahulu
- Dasar Teori
- Motor induksi Tiga fasa
- Direct Torque Control
- Mobil Listrik
Motor induksi tiga fasa mempunyai dua komponen utama, yang pertama adalah bagian diam yang disebut stator. Stator motor induksi mempunyai lintasan yang kelipatan tiga karena arus yang digunakan adalah tiga fasa, sehingga bila dibentuk medan magnet akan membentuk kutub-kutub yang kelipatan tiga. Rotor pada motor induksi terbagi menjadi dua jenis yaitu rotor sangkar dan rotor belitan. Rotor sangkar tupai memiliki kumparan yang terdiri dari beberapa batang penghantar yang menyerupai sangkar tupai, sedangkan rotor belitan memiliki belitan fasa yang sama dengan stator dan terhubung secara bintang.
Keunggulan motor induksi sangkar tupai adalah lebih sederhana, murah dan handal, mampu menghasilkan karakteristik dimana poros yang konstan sangat diperlukan (Kurniawan et al., 2020). Jika kumparan stator motor induksi tiga fasa dihubungkan dengan sumber tegangan tiga fasa maka yang terjadi adalah kumparan stator tersebut akan menghasilkan medan magnet yang berputar. Beban mempengaruhi arus induksi yang dihasilkan oleh rotor, dimana jika beban bertambah maka kopling menjadi lebih besar sehingga menghasilkan arus motor induksi yang besar.
Semakin banyak jumlah kutub maka semakin kecil kecepatan putaran medan stator dan sebaliknya (Sumanjaya et al., 2015). Kumparan stator dan rotor pada motor induksi dianggap sebagai transformator, dua bagian bergerak yang berubah terus menerus seiring dengan perubahan posisi rotor θ. Motor induksi dapat dijelaskan dengan persamaan diferensial dan induktansi timbal balik yang bervariasi terhadap waktu, mirip dengan motor dua fase.
Dimana untuk menjaga kecepatan diperlukan inverter untuk mengontrol tegangan dan frekuensi yang masuk ke motor induksi. Hasil yang diperoleh adalah ketika motor induksi diberikan variasi beban, kecepatannya tetap konstan dan stabil (Kurniawan dkk., 2020). Keluaran dari duty cycle tersebut akan masuk ke inverter untuk mengatur kecepatan motor induksi (Muntashir et al., 2020).
Direct Torque Control (DTC) merupakan skema pengendalian vektor yang dapat mengontrol secara langsung fluks stator dan torsi elektromagnetik motor induksi. DTC dapat dicapai dengan menghitung fluks dan torsi motor listrik dan hanya besaran stator yang dapat diukur, seperti tegangan stator dan arus penggerak motor AC. DTC adalah strategi pengendalian vektor yang terdiri dari dua loop kontrol, yang masing-masing memproses fluks magnet stator dan torsi elektromagnetik.
Prinsip kerja DTC didasarkan pada inverter sumber tegangan dengan delapan vektor tegangan, dimana enam vektor bukan vektor nol dan dua vektor lainnya adalah vektor nol untuk menjaga fluks stator dan torsi elektromagnetik pada nilai pita histeresis yang diinginkan. Pada saat setting motor induksi dengan metode DTC, estimator berfungsi sebagai pengganti sensor pada sistem umpan balik.
METODOLOGI
- Pemodelan Blok Sistem
- Spesifikasi Sistem
- Perancangan Desain Simulasi Sistem
- Perhitungan Pembebanan
Sistem kendali kecepatan motor induksi yang menggunakan kendali torsi langsung berbasis kendali logika fuzzy mempunyai beberapa komponen yang perlu dimasukkan. Spesifikasinya harus sesuai dengan spesifikasi asli yang ada di pasaran agar hasil simulasi yang didapat bisa mendekati aslinya. Motor induksi yang digunakan adalah motor induksi dengan daya 10 kW atau 13,4 HP, sehingga daya keluaran yang diperoleh dari hasil simulasi akan memiliki kecepatan maksimal mendekati 10 kW.
Spesifikasi yang digunakan sebagai beban dalam simulasi antara lain berat mobil, panjang mobil, lebar mobil, tinggi. Sistem simulasi pengendalian kecepatan motor induksi 10 KW menggunakan metode Direct Torque Control berbasis Fuzzy Logic Control dirancang dan disimulasikan menggunakan aplikasi MATLAB/Simulink. Pada metode DTC terdapat bagian-bagian sistem yaitu penduga fluks dan torsi, sektor sudut fluks stator, komparator, meja jahitan dan pengatur kecepatan.
Pada sistem penduga fluks dan torsi diperoleh sinyal masukan berupa tegangan dan arus tiga fasa dari tegangan motor induksi yang dihasilkan oleh inverter. Perancangan bidang sudut fluks stator adalah dengan mengubah besar kecilnya sudut fluks stator (α) secara sektoral. Dari gambar diatas terlihat bahwa sinyal input berupa nilai sudut fluks stator yang dihasilkan oleh estimator yang akan dibandingkan dengan nilai sudut sektor.
Terdapat tiga faktor yang mempengaruhi tabel switching yaitu histeresis fluks stator, histeresis torsi dan sudut fluks stator sektor efektif. Nilai histeresis fluks dan torsi stator diperoleh dari keluaran komparator, sedangkan medan sudut fluks magnet diperoleh dari keluaran blok sektor sudut fluks stator. Pada dasarnya konsep DTC melibatkan perbandingan vektor tegangan efektif AC dari masukan inverter sehingga tegangan masukan ke motor induksi berbentuk sinyal sinusoidal.
Pada bagian ini input untuk pengaturan kecepatan adalah perbandingan antara kecepatan referensi dengan kecepatan motor induksi. Metode fuzzy yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode Mamdani karena hasil dari proses fuzzy berupa bilangan bukan persamaan. Pada fase ini didefinisikan suatu aturan yang berisi aturan-aturan yang menggambarkan kondisi masukan fuzzy yang digunakan dalam simulasi ini.
Spesifikasi motor induksi disesuaikan berdasarkan beban pada kendaraan listrik PEHV Roadster Series ITS, meliputi bodi, rangka, hambatan luar seperti gesekan aspal, gesekan udara, dan berat penumpang yang dikenakan oleh mobil tersebut. Di bawah ini adalah parameter yang digunakan untuk menghitung momen beban yang diambil oleh mesin.
HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN
- Hasil Simulasi Motor Induksi Tanpa Beban
- Hasil Simulasi Motor Induksi beban konstan
- Hasil Simulasi Motor Induksi Beban Berubah
Pada tugas akhir ini dilakukan pengujian tentang bagaimana pengaturan kecepatan menggunakan kontrol logika fuzzy lebih baik atau tidak untuk kontrol PID. Hasil dari kedua sinyal pengujian tersebut akan dibandingkan dan dianalisis untuk melihat respon yang dihasilkan oleh kendali logika fuzzy. Setelah diperoleh hasil simulasi kendali logika fuzzy dan PID, maka akan dilakukan analisis terhadap grafik kecepatan dan torsi yang dihasilkan motor berdasarkan respon sinyal yang dihasilkan.
Pada bagian ini akan dibahas perbandingan torsi, kecepatan dan respon arus pada kendaraan listrik saat bergerak dengan pengontrol PID dan kontrol logika fuzzy.
Kesimpulan dan Saran
- Kesimpulan 5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
BIODATA PENULIS
