SISTEM PENGEREMAN ELEKTRIS BRUSHLESS DC MOTOR MENGGUNAKAN BIDIRECTIONAL INVERTER UNTUK APLIKASI KENDARAAN LISTRIK

dokumen-dokumen yang mirip
Sistem Pengereman Elektris Brushless DC Motor Menggunakan Bidirectional Inverter untuk Aplikasi Kendaraan Listrik

DC-DC Step-Up Converter Rasio Tinggi Kombinasi Charge Pump dan Boost Converter untuk Catu Daya Motor Induksi pada Mobil Listrik

DC-DC Step-Up Converter Rasio Tinggi Kombinasi Charge Pump dan Boost Converter untuk Catu Daya Motor Induksi pada Mobil Listrik

LAPORAN PENELITIAN HIBAH BERSAING DENGAN BIAYA BOPTN

BAB I PENDAHULUAN. efesiensi, torsi, kecepatan tinggi dan dapat divariasikan, serta biaya perawatan

Desain Kontrol Kecepatan Motor Brushless DC Berbasis Power Factor Correction (PFC) Menggunakan Single Ended Primary Inductance Converter (SEPIC)

Simulasi dan Analisis Konverter Kaskade Buck- Boost Dua Arah sebagai Pencatu Tegangan Inverter Motor Induksi pada Mobil Listrik

Konverter DC-DC Input Ganda Rasio Tinggi Sebagai Pencatu Motor DC Brushless Permanen Magnet Untuk Mobil Listrik

RANCANG BANGUN PENGEREMAN REGENERATIVE (KERS) PADA MOBIL LISTRIK UNIVERSITAS JEMBER

Sistem Perbaikan Faktor Daya Pada Penyearah Diode Tiga Phasa Menggunakan Hysteresis Current Control

RANCANG BANGUN PENGEREMAN REGENERATIVE (KERS) PADA MOBIL LISTRIK UNIVERSITAS JEMBER

RANCANG BANGUN PENGGERAK GOKART MENGGUNAKAN BLDC MOTOR

Draft MOTOR BLDC (BRUSHLESS DC MOTOR)

RANCANG BANGUN KENDALI DIGITAL MOTOR BLDC UNTUK MOBIL LISTRIK UNIVERSITAS JEMBER

RANCANGAN Gambar Rancangan Prototype Design Body Team CIMAHI

Rancang Bangun Inverter Tiga Phasa Back to Back Converter Pada Sistem Konversi Energi Angin

Perbaikan Performa Tegangan Motor Induksi Kapasitas Besar Berbasis Hybrid Converter System

Desain dan Simulasi Average Model Voltage Source Inverter pada Generator Induksi

Pemodelan Konverter AC DC Tiga Fasa Dua Arah Pada Sepeda Listrik Menggunakan Metode SPWM

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Flow Chart Perancangan dan Pembuatan Alat. Mulai. Tinjauan pustaka

KENDALI KECEPATAN BRUSHLESS DIRECT CURRENT MOTOR MENGGUNAKAN BACK-EMF ZERO CROSSING DENGAN METODE SIX STEP COMMUTATION SKRIPSI.

Desain Boosting MPPT Tiga Level untuk Distributed Generation Tiga Fasa Presented by: Hafizh Hardika Kurniawan

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA. Dalam system tenaga listrik, daya merupakan jumlah energy listrik yang

BAB III PERANCANGAN DESAIN POMPA AIR BRUSHLESS DC. DENGAN MENGGUNAKAN dspic30f2020

KEGIATAN 1 : PENGEREMAN MOTOR ARUS SEARAH DENGAN MENGGUNAKAN TAHANAN GESER UNTUK APLIKASI LABORATORIUM

KONVERTER DC-DC MULTI-INPUT BI- DIRECTIONAL UNTUK APLIKASI KENDARAAN LISTRIK

SISTEM KONVERTER DC. Desain Rangkaian Elektronika Daya. Mochamad Ashari. Profesor, Ir., M.Eng., PhD. Edisi I : cetakan I tahun 2012

Perencanaan dan Pembuatan Modul Inverter 3 Phase Sebagai Suplai Motor Induksi Pada Pengembangan Modul Praktikum Pengemudi Listrik (Sub Judul Hardware)

PENGERTIAN THYRISTOR

MOTOR DC BRUSHLESS TIGA FASA-SATU KUTUB

MONITORING KINERJA BATERAI BERBASIS TIMBAL UNTUK SISTEM PHOTOVOLTAIC

PEMANFAATAN ENERGI MATAHARI MENGGUNAKAN SOLAR CELL SEBAGAI ENERGI ALTERNATIF UNTUK MENGGERAKKAN KONVEYOR

PENGATURAN TEGANGAN DAN FREKUENSI GENERATOR INDUKSI MENGGUNAKAN VSI UNTUK SISTEM TIGA FASA EMPAT KAWAT

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB I PENDAHULUAN. Inverter adalah alat yang banyak digunakan dalam aplikasi elektronis. Alat ini

Kegiatan 2 : STARTING MOTOR ARUS SEARAH DENGAN MENGGUNAKAN TAHANAN

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

DASAR MOTOR STEPPER. I. Pendahuluan.

SISTEM PENGENDALIAN MOTOR SINKRON SATU FASA BERBASIS MIKROKONTROLER

Pradesa, et al., Pengendalian Motor Induksi Tiga Fasa dengan Sumber Inverter menggunakan JST

Perbaikan Performa Tegangan Motor Induksi Kapasitas Besar Berbasis Hybrid Converter System.

BAB I PENDAHULUAN. menggerakan belt conveyor, pengangkat beban, ataupun sebagai mesin

Desain DSTATCOM pada Distribusi 3 Phasa 4 Kawat Berbasis Synchronous Reference Frame Teori.

Wendi Alven Pradana

SISTEM PENGATURAN STARTING DAN PENGEREMAN MOTOR UNTUK PINTU GESER OTOMATIS

BAB III PERANCANGAN SISTEM

BAB III METODE PENELITIAN

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 1, No. 1, (2013) 1-6 1

Oleh : ARI YUANTI Nrp

Skema Pengendali Motor BLDC Tanpa Sensor Posisi Rotor dengan Metode Deteksi Back EMF Berbasis Mikrokontroler Arduino

KONVERTER KY INVERSE BIDIRECTIONAL SEBAGAI PENCATU DAYA KENDARAAN LISTRIK

Desain Konverter DC/DC Zero Voltage Switching dengan Perbaikan Faktor Daya sebagai Charger Baterai untuk Kendaraan Listrik

PERBAIKAN FAKTOR DAYA PADA PENGATURAN KECEPATAN MOTOR BRUSHLESS DC MENGGUNAKAN BRIDGELESS ISOLATED-CUK CONVERTER

Andriani Parastiwi. Kata-kata kunci : Buck converter, Boost converter, Photovoltaic, Fuzzy Logic

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB IV ANALISA DAN PENGUJIAN ALAT

DESAIN SISTEM KONTROL KECEPATAN MOTOR BLDC BERBASIS PROGRAMMABLE ARRAY LOGIC DENGAN METODE SIX STEP COMMUTATION

Pendahuluan. Prinsip Kerja Motor Stepper

Perancangan Dan Implementasi Sistem Pengaturan Kecepatan Motor Bldc Menggunakan Kontroler Pi Berbasiskan Neural-Fuzzy Hibrida Adaptif

JURNAL TEKNIK ITS Vol. 1, No. 1 (Sept. 2012) ISSN: B-136

RANCANG BANGUN PENGENDALIAN MOTOR PENGGERAK MOBIL LISTRIK DESIGN AND BUILD CONTROLLER MOTOR DRIVER ELECTRIC CAR

KONTROL MOTOR BLDC BERBASIS MIKROKONTROLER DENGAN METODE SIX STEP COMMUTATION SKRIPSI

Click to edit Master text styles

BAB III METODE PENELITIAN

BAB III PERANCANGAN ALAT

PERANCANGAN STAND ALONE PV SYSTEM DENGAN MAXIMUM POWER POINT TRACKER (MPPT) MENGGUNAKAN METODE MODIFIED HILL CLIMBING

Penggunaan & Pengaturan Motor Listrik PENGEREMAN MOTOR LISTRIK

Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ITS Kampus ITS Sukolilo Surabaya

Politeknik Elektronika Negeri Surabaya ITS Kampus ITS Sukolilo,Surabaya

BAB I PENDAHULUAN. sumber energi tenaga angin, sumber energi tenaga air, hingga sumber energi tenaga

Disain Konverter Charge Pump Rasio Tinggi Untuk Aplikasi Mobil Listrik

PERANCANGAN BRUSHLESS DC MOTOR 3 FASA SEDERHANADENGAN 4 KUTUB ROTOR

TUGAS DAN EVALUASI. 2. Tuliska macam macam thyristor dan jelaskan dengan gambar cara kerjanya!

Dasar Konversi Energi Listrik Motor Arus Searah

BAB II LANDASAN TEORI

KONTROLLER MOTOR BLDC MENGGUNAKAN MICROCHIP Yohan Averian Bethaputra Loe 1

Bab VI. Motor Stepper

KONTROL TORSI MOTOR DC BRUSHLESS PENGGERAK HYBRID ELECTRIC VEHICLE MENGGUNAKAN PREDICTIVE DIRECT TORQUE CONTROL

Penurunan Rating Tegangan pada Belitan Motor Induksi 3 Fasa dengan Metode Rewinding untuk Aplikasi Kendaraan Listrik

PERANCANGAN DAN REALISASI INVERTER MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA168

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN. Penelitian ini memanfaatkan energi cahaya matahari untuk menggerakan

BAB III CARA KERJA INVERTER

ek SIPIL MESIN ARSITEKTUR ELEKTRO

RANCANG BANGUN SISTEM PENGENDALI MOTOR BRUSHLESS DC UNTUK APLIKASI PADA MOBIL LISTRIK SINOSI UNIVERSITAS JEMBER

MODUL 1: DIODA DAYA PERCOBAAN 1 PENYEARAH SETENGAH GELOMBANG SATU FASA. Dioda dilambangkan seperti pada gambar di bawah ini :

Reduksi Harmonisa dan Ketidakseimbangan Tegangan menggunakan Hybrid Active Power Filter Tiga Fasa berbasis ADALINE-Fuzzy

RANCANG BANGUN PENYEARAH AC TO DC RESONANSI SERI DENGAN ISOLASI TERHADAP FREKUENSI TINGGI

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA

Pengendalian Kecepatan Motor DC Magnet Permanen Dengan Menggunakan Sensor Kecepatan Rotari

BAB III METODA PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. Teknologi konverter elektronika daya telah banyak digunakan pada. kehidupan sehari-hari. Salah satunya yaitu dc dc konverter.

Desain dan Implementasi Model Reference Adaptive Control untuk Pengaturan Tracking Optimal Posisi Motor DC

Alexander et al., Perancangan Simulasi Unjuk Kerja Motor Induksi Tiga Fase... 1

Oleh : Kikin Khoirur Roziqin Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Mochammad Ashari, M.Eng. Ir. Sjamsjul Anam, M.T.

Sistem Pengendalian Kecepatan Motor Pendorong Robot Hovercraft Line Follower Menggunakan Kontroler PID Berbasis Mikrokontroler ATmega 8535

DAFTAR ISTILAH. : perangkat keras sistem : perangkat lunak sistem. xiii

PENGEMBANGAN TEKNOLOGI PENGENDALI SWITCHING PADA KENDARAAN HYBRID RODA DUA

Materi Presentasi: Pendahuluan Tinjauan Pustaka Perancangan Hasil Simulasi Kesimpulan

Pemodelan Sistem Kontrol Motor DC dengan Temperatur Udara sebagai Pemicu

PENGONTROLAN DC CHOPPER UNTUK PEMBEBANAN BATERAI DENGAN METODE LOGIKA FUZZY MENGGUNAKAN MIKROKONTROLER ATMEGA 128 TUGAS AKHIR

Transkripsi:

SISTEM PENGEREMAN ELEKTRIS BRUSHLESS DC MOTOR MENGGUNAKAN BIDIRECTIONAL INVERTER UNTUK APLIKASI KENDARAAN LISTRIK AHMAD AFIF FAHMI 2209100130 Dosen Pembimbing: Prof. Ir. Mochamad Ashari, M.Eng., Ph.D Heri Suryoatmojo, ST., MT., Ph.D.

2 Mobil Listrik Inverter Motor BLDC Pengereman Elektris

3 Latar Belakang Energi banyak terbuang saat menggunakan pengereman mekanis Memanfaatkan energi regeneratif saat dilakukan pengereman elektris Mengubah urutan switching VSI berdasarkan sinyal sensor hall motor BLDC Daya tahan baterai meningkat

4 Batasan Masalah Pengaturan kecepatan motor BLDC dilakukan dengan referensi 200 rpm sampai 1200 rpm. Pengaruh penggunaan kapasitas Ampere Hour baterai dianalisis dari state of charge (SOC) baterai. Mode regeneratif motor yang dibahas hanya pengereman elektris saja.

5 Tujuan Untuk mengetahui karakteristik kinerja bidirectional voltage source inverter serta pengaruh penggunaanya terhadap kapasitas Ampere Hour (Ah) baterai.

6 Ilustrasi Kerja Sistem Mode Akselerasi Mode Regeneratif Kecepatan 1200 rpm A B 0 rpm C Waktu A = Kondisi Akselerasi B = Pengereman Elektris C = Motor Berhenti

7 Konfigurasi Sistem Baterai Lithium Inverter + Decoder C INVERTER 3 FASA BLDC MOTOR BEBAN Decoder Ha Hb Hc PWM Brake Command Mode Selection Current Controller - + Brake Reference Acceleration Reference Sistem Controlled PWM Driver Controller Kecepatan Aktual Drive Cycle

8 Rangkaian Ekuivalen Inverter Beserta Motor BLDC Switch Atas V batt C S1 a D1 D3 D5 S3 S5 b c R a R b R c L a Lb L c e a e a e a S2 D2 D4 D6 S4 S6 Switch Bawah

9 Perancangan Decoder INVERTER 3 FASA Decoder Ha Hb Hc Input Decoder : Sinyal sensor hall Braking Command (SB) Sinyal PWM Decoder berupa rangkaian logika yang disusun berdasarkan kombinasi-kombinasi komutasi PWM Braking Command B

10 Urutan Switching Inverter Mode Akselerasi Phase a Phase b Phase c Ha Hb Hc S1 S3 S5 S2 Armature current Back EMF Commutation signals Switching signals Braking Command (SB) = 0 State Kombinasi H(a,b,c) S1 & S2 S3 & S4 S5 & S6 I 101 S1 S4 - II 100 S1 - S6 III 110 - S3 S6 IV 010 S2 S3 - V 011 S2 - S5 VI 001 - S4 S5 S4 S6 I II III IV V VI 0 30 90 150 210 270 330 30

11 Aliran Arus (Mode Akselerasi) i batt i in S1 (a) ON OFF ON OFF ON S1 D1 i on S3 D3 S4 ON t V batt C S2 a D2 i ab i off e ab S4 b D4 I in I ab t t (b) t Fase Komutasi I (101) Saat switch S1 dan S4 ON (konduksi) Saat switch S1 OFF sedangkan S4 ON (freewheeling)

12 Urutan Switching Inverter Mode Regeneratif Armature current Phase a Back EMF Braking Command (SB) = 1 Phase b State Kombinasi H(a,b,c) S1 & S2 S3 & S4 S5 & S6 Phase c Ha Hb Hc S1 S3 S5 S2 Commutation signals I 101 S2 S3 - II 100 S2 - S5 III 110 - S4 S5 IV 010 S1 S4 - V 011 S1 - S6 VI 001 - S3 S6 S4 S6 Switching signals I II III IV V VI 0 30 90 150 210 270 330 30

13 Aliran Arus (Mode Regeneratif) i batt i in S3 ON OFF ON OFF ON V batt C S1 S2 a D1 i ab D2 i on i off e ab S3 S4 b D3 D4 S2 I in I ab ON OFF ON OFF ON t t t t Fase Komutasi I (101) (b) Saat switch S2 dan S3 ON Saat switch S2 dan S3 OFF Va

14 Sistem Controlled PWM Saat SB = 0, Sinyal referensi akselerasi lebih diutamakan MUX Saat SB = 1, Sinyal referensi pengereman lebih diutamakan MUX

15 Pengaturan Kecepatan Sistem ini menggunakan dua macam referensi sebagai umpan balik yaitu kecepatan aktual motor dan arus output baterai. Output mux (mode selector) akan menjadi referensi komparator untuk menghasilkan sinyal PWM yang diinginkan.

16 Simulasi Sistem Simulasi sistem dengan kecepatan bervariasi Simulasi sistem dengan torsi bervariasi Simulasi sistem dengan torsi pengereman bervariasi Simulasi kemampuan regeneratif sistem

Simulasi Sistem dengan Kecepatan Bervariasi 17

18 Simulasi Sistem dengan Kecepatan Bervariasi

Analisis Respon Kecepatan Motor BLDC 19 Simulasi Sistem dengan Kecepatan Bervariasi (2) Parameter Simulasi Kecepatan steady state (rpm) Kecepatan Referensi (rpm) 1200 1000 800 400 200 1201 1000 799 398 199 Kesalahan (%) 0.083 0 0.125 0.5 0.5 Waktu steady state (detik) 1,3 1,5 3 4 4,7 Osilasi respon (rmp) ± 0,4 ± 0,2 ± 0,3 ± 0,1 ± 0,2 Arus Baterai (A) 60 50,6 44 23 14

Simulasi Sistem dengan Torsi Bervariasi 20

21 Simulasi Sistem dengan Torsi Bervariasi A B Sempat Terjadi Penurunan Kecepatan 3,6 detik

Simulasi Sistem dengan Torsi Pengereman Bervariasi 22

23 Simulasi Sistem dengan Torsi Pengereman Bervariasi Mode Akselerasi Mode Regeneratif

24 Arus Phasa a Saat Mode Akselerasi I II III IV V VI Ampere

25 Arus Phasa a Saat Mode Regeneratif I II III IV V VI Ampere

Respon Kecepatan Motor dengan Variasi Torsi Pengereman 26 Simulasi Sistem dengan Torsi Pengereman Bervariasi (2) Parameter Simulasi Durasi pengereman (detik) Sinyal Referensi Pengereman (volt) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 1,4 1,1 0,89 0,64 0,51 Torsi rata-rata sampai tepat berhenti (Nm) 3,3 14 36 75 157 Torsi rata-rata setelah berhenti (Nm) 1 2,8 8,5 16 22

27 Simulasi Sistem dengan Torsi Pengereman Bervariasi (3) Efek bila referensi pengereman terlalu besar Motor berputar balik Saat referensi pengereman 0,6 volt, torsi yang terbangkit mencapai - 74 Nm Saat referensi pengereman 0,7 volt, torsi yang terbangkit mencapai - 105 Nm

Simulasi Kemampuan Regeneratif Sistem 28

29 Simulasi Kemampuan Regeneratif Sistem PWM bernilai 1 ( t on ) terjadi pengereman plugging dengan memberikan arus ke motor (bernilai positif) PWM bernilai 0 ( t off ) terjadi pengereman regeneratif sehingga arus mengalir menuju baterai (bernilai negatif)

Simulasi Kemampuan Regeneratif Sistem (2) Aliran daya negatif saat referensi pengereman 0,3 volt 30 Mode Akselerasi Mode Regeneratif

31 Simulasi Kemampuan Regeneratif Sistem (3) Minus 0,087 Ah Kenaikkan SOC Plus 0,00304 Ah Mode Akselerasi Mode Regeneratif

32 Simulasi Kemampuan Regeneratif Sistem (4) Hasil Simulasi Kemampuan Regeneratif Sistem Parameter Simulasi Kenaikkan SOC (%) Kenaikkan SOC (Ah) Pulsa regeneratif terbesar (Ampere) Sinyal Referensi Pengereman (volt DC) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 4,12e-4 14,3e-4 20,25e-4 18,4e-4 7,08e-4 6,2e-4 2,14e-3 3,04e-3 2,77e-3 1,06e-3 56 170 292 416 528 Terbesar Semakin besar referensi maka pulsa arus regeneratif semakin besar namun periode ( t off ) justru semakin pendek sehingga kenaikkan SOC justru semakin kecil saat referensi semakin diperbesar.

33 Simulasi Kemampuan Regeneratif Sistem (5) Semakin besar sinyal referensi maka torsi pengereman dan arus regeneratif yang dihasilkan juga semakin besar Untuk melindungi sistem dari torsi pengereman yang terlalu besar dan arus regeneratif yang melebihi rating arus charging baterai maka sinyal referensi perlu dibatasi lebih kecil atau sama dengan 0,3 volt.

34 Kesimpulan 1. Metode regenerasi berbasis EMF motor BLDC ini memberikan peningkatan performa pengereman motor yang lebih baik dibandingkan penggunaan pengereman mekanik. 2. Pengaturan arus regeneratif dan torsi pengereman sistem dilakukan dengan mengubah nilai sinyal referensi pengereman ( 0 < ref 0,3 volt ). 3. Penambahan Ah baterai tidak linier terhadap kenaikkan nilai referensi pengereman dimana nilai penambahan terbesar mencapai 0,00304 Ah.

TERIMA KASIH

TUGAS SEMINAR 36

37 Tugas Seminar Tunjukkan berapa daya yang dibutuhkan untuk pengereman plugging dan daya yang dikembalikan saat pengereman regeneratif? Jawab :

38 Porsi Daya Saat Sinyal Referensi Pengereman 0,3 Volt P Reg 645 % lebih besar dari P Plug P Reg = 2331 watt - P Plug = 361 watt = 1970 watt 1970 Ws * Daya rata-rata

39 Arus Saat Referensi 0,3 Volt

40 Porsi Daya Saat Sinyal Referensi Pengereman 0,2 Volt P Reg 1432 % lebih besar dari P Plug P Reg = 1475 watt - P Plug = 103 watt = 1345 watt 1345 Ws * Daya rata-rata

41 Arus Saat Referensi 0,2 Volt