Rancang Bangun Six Step Inverter untuk Motor Brushless Direct Current Outrunner pada Sepeda Listrik
Abstrak
Pada umumnya, motor BLDC terdapat sebuah sensor posisi (sensor Hall) didalamnya, yang mana hall sensor ini akan memberikan umpan balik informasi posisi ke pengontrol sehingga dengan menggunakan metode sensored pengopersian motor bisa dilakukan dengan baik karena pengontrol tersinkroniksasi sempurna dengan posisi rotor. Pada penelitian ini membahas pengaturan kecepatan motor brushless DC dengan metode pengendalian inverter motor BLDC yaitu komutasi enam langkah. Sistem ini menggunakan konsep bentuk sepeda lipat yang termodifikasi, dengan pengontrol berasal dari mikrokontroler yang terintegrasi aplikasi android untuk pemantauan data pengukuran. Pengujian dilakukan secara parsial dan integrasi secara keseluruhan sistem tanpa beban serta dengan menggunakan beban mekanik. Hasil pengujian pada penelitian ini yaitu inverter tiga fasa memiliki tingkat kesalahan sebesar 0,75%, begitu juga dengan sensor tegangan yang memiliki tingkat kesalahan sebesar 0,49%, dan sensor arus dengan tingkat kesalahan sebesar 0,994%. Kecepatan motor yang dihasilkan oleh inverter akan meningkat seiring dengan peningkatan tegangan input. Kecepatan maksimum yang dapat dicapai oleh sepeda listrik adalah 30 km/jam. Data pengukuran tegangan baterai, arus dan daya, terkirim secara realtime pada aplikasi android.
Kata Kunci— Motor BLDC, Inverter Tiga Fasa, Komutasi Enam Langkah, Sensor Hall, Sepeda Listrik
##plugins.generic.usageStats.downloads##
Referensi
[2] D. Mohanraj et al., “A Review of BLDC Motor: State of Art, Advanced Control Techniques, and Applications,” IEEE Access, vol. 10, pp. 54833–54869, 2022, doi: 10.1109/ACCESS.2022.3175011.
[3] K. F. I. Faruque, N. Nawshin, M. F. Bhuiyan, M. R. Uddin, M. Hasan, and K. M. Salim, “Design and Development of BLDC controller and its Implementation on E-Bike,” in 2018 International Conference on Recent Innovations in Electrical, Electronics & Communication Engineering (ICRIEECE), Jul. 2018, pp. 1461–1465. doi: 10.1109/ICRIEECE44171.2018.9008597.
[4] R. Pradhana, A. A. Rahman, O. A. Qudsi, and I. Ferdiansyah, “Desain dan Implementasi Pengaturan Kecepatan Motor BLDC Dengan Metode FOC Menggunakan Fuzzy,” JTT (Jurnal Teknol. Terpadu), vol. 11, no. 1, pp. 33–39, Apr. 2023, doi: 10.32487/jtt.v11i1.1524.
[5] H. Y. Al-Faruq and H. Septanto, “A comparison between six-step and sine-wave commutation methods for brushless direct current motors,” Int. J. Power Electron. Drive Syst., vol. 13, no. 2, p. 665, Jun. 2022, doi: 10.11591/ijpeds.v13.i2.pp665-673.
[6] H.-C. Wu, M.-Y. Wen, and C.-C. Wong, “Speed control of BLDC motors using hall effect sensors based on DSP,” in 2016 International Conference on System Science and Engineering (ICSSE), Jul. 2016, pp. 1–4. doi: 10.1109/ICSSE.2016.7551633.
[7] M. K. Sari, W. Hadi, and W. Cahyadi, “Analisis Motor Brushless Direct Current Aksial Fluks 3 Fasa Menggunakan Magenet Permanen Neodymium Sebagai Prime Mover Generator,” Maj. Ilm. Teknol. Elektro, vol. 19, no. 2, p. 195, Dec. 2020, doi: 10.24843/MITE.2020.v19i02.P11.
[8] F. Auliansyah, Sutedjo, O. Asrarul Qudsi, and I. Ferdiansyah, “Controlling Speed Of Brushless DC Motor By Using Fuzzy Logic Controller,” in 2020 International Seminar on Application for Technology of Information and Communication (iSemantic), Sep. 2020, pp. 298–304. doi: 10.1109/iSemantic50169.2020.9234290.
[9] I. Sholikha, S. D. Nugraha, O. A. Qudsi, E. Purwanto, G. Prabowo, and I. Ferdiansyah, “PENGATURAN KECEPATAN MOTOR BLDC SENSORLESS MENGGUNAKAN FOC,” Power Elektron. J. Orang Elektro, vol. 11, no. 2, p. 162, Jul. 2022, doi: 10.30591/polektro.v12i1.2960.
[10] Pawenary, S. Azzahra, H. Azis, H. Andre, and A. S. Prabuwono, “Comparison design of electric motorcycles using hybrid systems (BLDC motor) on 150Cc motorcycles based on parameter testing,” 2023, p. 060001. doi: 10.1063/5.0116826.
[11] Sutedjo, Ony Asrarul Qudsi, Suhariningsih, and Diah Septi Yanaratri, “DESAIN DAN IMPLEMENTASI SIX-STEP COMUTATION PADA SISTEMKONTROL MOTOR BLDC 1,5 kW,” Pros. Sentrinov Tahun 2017, vol. 3 –ISSN: 2, pp. 261–273, 2017.
[12] M. R. Rusli et al., “BLDC Motor Drives with A Programmable Simplified C-Block to Generate Accurate Six-Step PWM Based on STM32 Microcontroller,” Elinvo (Electronics, Informatics, Vocat. Educ., vol. 7, no. 2, pp. 112–118, Jan. 2023, doi: 10.21831/elinvo.v7i2.52992.
[13] G. Prabowo, I. Ferdiansyah, E. Purwanto, and M. Budiono, “An Effective Approach of Speed Estimation Using Position Detector on Six Step Inverter for Trapezoidal PMSM Drive,” in 2022 International Conference on Electrical and Information Technology (IEIT), Sep. 2022, pp. 260–266. doi: 10.1109/IEIT56384.2022.9967882.
[14] T. Nama, A. K. Gogoi, and P. Tripathy, “Application of a smart hall effect sensor system for 3-phase BLDC drives,” in 2017 IEEE International Symposium on Robotics and Intelligent Sensors (IRIS), Oct. 2017, pp. 208–212. doi: 10.1109/IRIS.2017.8250123.
[15] S. H. Samudera, M. M. Rifadil, I. Ferdiansyah, S. D. Nugraha, O. A. Qudsi, and E. Purwanto, “Three Phase Induction Motor Dynamic Speed Regulation Using IP Controller,” in 2020 3rd International Seminar on Research of Information Technology and Intelligent Systems (ISRITI), Dec. 2020, pp. 406–411. doi: 10.1109/ISRITI51436.2020.9315340.
[16] A. A. Muntashir, E. Purwanto, and S. D. Nugraha, “Rancang Bangun Inverter 3 Fasa dengan Metode V/F Scalar Control pada Mobil Listrik,” INOVTEK - Seri Elektro, vol. 2, no. 2, p. 102, Aug. 2020, doi: 10.35314/ise.v2i2.1334.
[17] Y. Lee and J. Kim, “Analysis of the Three-Phase Inverter Power Efficiency of a BLDC Motor Drive Using Conventional Six-Step and Inverted Pulsewidth Modulation Driving Schemes,” Can. J. Electr. Comput. Eng., vol. 42, no. 1, pp. 34–40, 2019, doi: 10.1109/CJECE.2018.2885351.
[18] A. Mousmi, A. Abbou, and Y. El Houm, “Binary Diagnosis of Hall Effect Sensors in Brushless DC Motor Drives,” IEEE Trans. Power Electron., vol. 35, no. 4, pp. 3859–3868, Apr. 2020, doi: 10.1109/TPEL.2019.2934794.
[19] F. Garnacho, A. Khamlichi, and J. Rovira, “The Design and Characterization of a Prototype Wideband Voltage Sensor Based on a Resistive Divider,” Sensors, vol. 17, no. 11, p. 2657, Nov. 2017, doi: 10.3390/s17112657.
[20] A. Rahmadani and A. A. Prastiyo, “Sistem Pendeteksi Arc Flash Pada Sambungan Jaringan Tegangan Rendah Dengan Sensor LDR Berbasis Telegram,” J. Teknol. Elektro, vol. 14, no. 1, p. 18, Feb. 2023, doi: 10.22441/jte.2023.v14i1.004.
[21] A. Rahmadani, N. A. Windarko, and L. P. S. Raharja, “Rancang Bangun Sistem Monitoring Suhu dan Kelembapan serta Kendali Dua Heater pada Kubikel 20 kV Berbasis Sistem Informasi Geografis,” Maj. Ilm. Teknol. Elektro, vol. 21, no. 2, p. 219, Dec. 2022, doi: 10.24843/MITE.2022.v21i02.P09.
[22] A. I. Pradana et al., “Manajemen dan Pemantauan Energi Motor BLDC pada Mobil Listrik Berbasis IoT,” J. Nas. Tek. Elektro dan Teknol. Inf., vol. 7, no. 4, pp. 444–450, 2018, doi: 10.22146/jnteti.v7i4.463.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License