ABSTRAK SEBUAH STUDI RIAK ARUS MOTOR AC MULTIFASA YANG DICATU INVERTER PWM

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "ABSTRAK SEBUAH STUDI RIAK ARUS MOTOR AC MULTIFASA YANG DICATU INVERTER PWM"

Yuliana Santoso
5 tahun lalu
Tontonan:

1 ABSTRAK SEBUAH STUDI RIAK ARUS MOTOR AC MULTIFASA YANG DICATU INVERTER PWM Oleh Anwar Muqorobin NIM: (Program Studi Doktor Teknik Elektro dan Informatika) Motor multifasa adalah motor ac yang mempunyai jumlah fasa lebih dari tiga. Motor ini dibagi menjadi dua tipe, yaitu motor prima fasa dan kelipatan tiga fasa. Sampai saat ini, hanya motor kelipatan tiga fasa yang telah diaplikasikan di industri karena motor ini dapat dicatu dari beberapa inverter tiga fasa konvensional. Selain itu, konfigurasi tiga fasa dapat dioptimasi untuk mendapatkan beberapa keuntungan seperti riak arus masukan inverter yang minimum, riak arus stator minimum dan riak arus rotor minimum. Riak arus masukan dan riak arus rotor lebih penting untuk diperhatikan dibandingkan dengan riak arus stator karena rugi-rugi stator lebih mudah untuk diatasi. Dengan alasan tersebut, proses optimasi dalam disertasi ini mempunyai tujuan untuk meminimasi riak arus masukan inverter dan riak arus rotor. Motor ac yang dicatu inverter dapat beroperasi baik pada mode gelombang persegi maupun PWM. Mode PWM digunakan saat motor beroperasi pada kecepatan rendah dan mode gelombang persegi untuk kecepatan tinggi. Konfigurasi optimal yang dapat meminimasi riak arus rotor saat motor dioperasikan dengan mode gelombang persegi telah diketahui. Konfigurasi asimetris optimal untuk motor kelipatan tiga fasa dengan jumlah fasa genap. Di lain pihak, baik asimetris maupun simetris keduanya optimal untuk motor dengan jumlah fasa ganjil. Lebih lanjut, disertasi ini menunjukkan bahwa konfigurasikonfigurasi tersebut selain optimal untuk meminimasi riak arus rotor, juga optimal untuk meminimasi riak arus masukan inverter. Investigasi untuk menemukan konfigurasi yang optimal saat motor beroperasi pada mode PWM juga telah dilakukan. Pada analisis riak arus masukan inverter, arus keluaran dianggap sinusoidal. Untuk menganalisis riak arus keluaran inverter, arus stator ditransformasikan terlebih dahulu untuk memisahkan komponen arus yang berfungsi untuk menghasilkan arus rotor dan komponen yang hanya berputar di stator dan menghasilkan rugi-rugi tambahan. Kedua riak arus dievaluasi dalam periode pensaklaran, kemudian rms riak arus dihitung dalam periode fundamental. Persamaan riak arus yang dihasilkan dioptimasi untuk mendapatkan pergeseran fasa yang optimal. Berdasarkan analisis yang dilakukan, diketahui bahwa konfigurasi yang optimal untuk motor kelipatan tiga fasa adalah simetris. Untuk aplikasi yang memerlukan operasi mode ganda,

2 pilihan yang terbaik adalah motor kelipatan tiga fasa dengan jumlah fasa ganjil dan konfigurasi simetris. Disertasi ini juga melakukan kegiatan untuk mengeksplorasi jumlah fasa yang optimal untuk inverter PWM multifasa. Riak arus masukan digunakan sebagai indikator. Diketahui bahwa riak arus masukan dapat dikurangi dengan meningkatkan jumlah fasa. Akan tetapi, pengurangan ini menjadi tidak signifikan saat jumlah fasa lebih dari sembilan. Dengan demikian, jumlah fasa lebih dari sembilan sesuai untuk aplikasi dimana keandalan dan kapasitas komponen pensaklaran dipertimbangkan sebagai faktor yang penting. Kata kunci: inverter, multifasa, riak arus, mode ganda.

4 ABSTRACT A STUDY ON CURRENT RIPPLE OF PWM INVERTER-FED MULTIPHASE AC MOTORS By Anwar Muqorobin Student ID: (Doctoral Program in Electrical Engineering and Informatics) Multiphase motor is an ac motor with number of phase more than three. It can be divided into two types, i.e. prime phase and multiple three phase motors. Until now, only multiple three phase motor that has been applied in industry because it can be supplied by several conventional three phase inverters. Besides that, the three phase sets configuration can be optimized to obtain some advantages i.e. minimum inverter input current ripple, stator current ripple, and rotor current ripple. Inverter input and rotor current ripples are more important compared to stator current ripple because the stator losses are easier to handle. For that reason, optimization in this dissertation has an aim to minimize the inverter input current and rotor current ripples. Inverter-fed ac motor can be operated under either squarewave or PWM modes. The PWM mode is used for low speed operation and squarewave mode for high speed operation. The optimal configuration that could minimize the rotor current ripple under squarewave operation is well known in the literature. Asymmetrical configuration is optimal for even phase motor. On the other hand, both asymmetrical and symmetrical configurations are optimal for odd phase motor. Furthermore, this dissertation shows that besides all the optimal configuration could minimize the rotor current ripple, it also minimize the inverter input current ripple. Further investigation is conducted to find the optimal configuration under PWM operation. In the inverter input current ripple analysis, sinusoidal output currents are assummed. For the output current ripple analysis, the stator currents are transformed by using special transformation to separate the current components that are useful for rotor current production and the current components that only circulate in the stator and produce additional losses. Both the current ripples are evaluated during switching period and then the rms of the current ripples are calculated over the fundamental period. The resulted current ripple expressions are optimized to obtain the optimal phase displacement. Based on the analysis, it is symmetrical configuration that is optimal for all multiple three phase motor. For dual mode operation, the best choice is odd multiple three phase motor with symmetrical configuration.

5 This dissertation also explore the optimal phase number for multiphase PWM inverter. The input current ripple is used for the performance indicator. It is found that the input current ripple can be reduced by increasing the phase number. However, the reduction is not significant when the phase number is more than nine. So, more than nine phase number is suitable for applications where reliability and switching device rating are considered as important factors. Keywords: inverter, multiphase, current ripple, dual mode.

dokumen-dokumen yang mirip

ANALISIS DAN MINIMISASI RIAK SISI AC DAN SISI DC INVERTER PWM MULTIFASA

ANALISIS DAN MINIMISASI RIAK SISI AC DAN SISI DC INVERTER PWM MULTIFASA TESIS MAGISTER oleh DENI NIM : 23206049 BIDANG KHUSUS TEKNIK TENAGA ELEKTRIK PROGRAM STUDI ELEKTROTEKNIK PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT