Umum Pengontrolan Vektor Pada Motor Induksi

34

BAB III PENGONTROLAN TORSI SECARA LANGSUNG

DIRECT TORQUE CONTROL

3.1 Umum

Dalam penggunaannya, motor induksi dapat dioperasikan dengan kecepatan yang bervariasi. Oleh karena itu, motor induksi banyak dipergunakan dalam industri saat ini. Pengaturan kecepatan putaran motor induksi dapat dilakukan dengan beberapa metode dan salah satu metode yang digunakan adalah dengan mengontrol torsi motor induksi secara langsung. Direct Torque Control merupakan kemajuan terbaru dalam teknologi pengontrolan motor induksi. Seperti diketahui bahwa fungsi dasar penggerak pengatur kecepatan variable speed drive adalah mengendalikan aliran energi dari jala-jala ke mesin dalam proses produksi industri. Energi ini disuplai lewat poros motor. Dua besaran yang dapat diukur yang menunjukkan kondisi poros ini adalah torsi dan kecepatan. Untuk mengendalikan aliran energi maka besaran tersebut harus diatur. Dalam prakteknya salah satu dari besaran ini harus dikontrol yang dikenal dengan kontrol torsi torque control dan kontrol kecepatan speed control. Ketika variable speed drive beroperasi sebagai kontrol torsi maka kecepatan bergantung kepada beban. Sebaliknya ketika beroperasi sebagai kontrol kecepatan, maka torsi bergantung kepada beban. Pada awalnya yang paling banyak digunakan dalam aplikasi mesin listrik yang membutuhkan pengaturan kecepatan dan pengontrolan torsi dengan kehadalan yang tinggi adalah motor DC karena fluks dan torsinya dapat dengan mudah diatur tanpa membutuhkan peralatan elektronika yang kompleks. Perkembangan teknologi Jeremia Purba : Simulasi Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Direct Torque Control Dengan Menggunakan Matlab 7.0.1, 2009. USU Repository © 2009 35 penggerak pengatur kecepatan mesin ac ac variable speed drive didasari atas keinginan untuk menandingi bahkan melebihi performansi yang cukup bagus yang dimiliki penggerak motor dc dc drives, seperti respon torsi yang cepat dan pengaturan kecepatan yang akurat dengan memanfaatkan berbagai kelebihan motor ac.

3.2 Pengontrolan Vektor Pada Motor Induksi

Teknik pengontrolan pada motor induksi yang dikenal dengan field-oriented control FOC bekerja dengan performansi dinamik yang tinggi yang sebanding dengan karakteristik dari motor dc. Pengontrolan motor induksi ini dilakukan dengan mengontrol parameter motor dalam besaran vektor. Pengontrolan vektor ini menggunakan pengendalian umpan balik torsi dan fluks stator Gambar 3.1. Fluks dan torsi dihitung dari tegangan dan arus stator yang diukur pada motor. Metode ini menggunakan model referensi stator stator reference frames motor induksi. Gambar 3.1 Skema DTC Persaman tegangan stator mesin dalam model referensi stator stator reference frames dalam besaran vektor adalah: Jeremia Purba : Simulasi Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Direct Torque Control Dengan Menggunakan Matlab 7.0.1, 2009. USU Repository © 2009 36 dt d i R v s s s s λ + = ………………………………………………….3.1 sehingga: dt i R v s s s s − ∫ = λ .. ……………………………………….....….3.2 dengan: = s v vektor tegangan stator = s i vektor arus stator = s R tahanan stator = s λ vektor fluks stator dengan demikian fluks linkages dalam koordinat stator reference frames dihitung berdasarkan dt i R v qs s qs qs − ∫ = λ ……………………………………………..3.3 dt i R v ds s ds ds − ∫ = λ ………………………………..……………3.4 sehingga besarnya fluks stator adalah: 2 2 ds qs s λ λ λ + = fs θ ∠ .………………………............…….3.5 ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ = − ds qs fs λ λ θ 1 tan …………………….………………….3.6 Persamaan torsi elektromagnetik adalah: qs ds ds qs e i i P T λ λ − = 2 2 3 …………………..…..……….3.7 Frekuensi listrik dihitung dengan mendifferensialkan sudut vektor fluks rotor yaitu: ⎪⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ = = − ds qs r e dt d dt d λ λ θ ω 1 tan 2 s qs ds ds qs e λ λ λ λ λ ω − = ……...………………………………..…..3.8 Jeremia Purba : Simulasi Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Tiga Phasa Dengan Direct Torque Control Dengan Menggunakan Matlab 7.0.1, 2009. USU Repository © 2009 37 Persamaan kecepatan rotor adalah : 2 r e r e r T R P λ ω ω − = …………………………………3.9 dengan komponen d dan q-axis diperoleh dari transformasi tiga phasa ke sistem dua phasa. as qs i i = …………………….……………………….……..…....3.10 3 1 bs cs ds i i i − = ………………...…………….…………..…..3.11

3.3 Kondisi Switching Dan Vektor Tegangan Output Inverter