Program Pengabdian Masyarakat | 159
PerIset
F. Yusivar
1
, A. Halim
1
staf N.A. Wicaksono
1
, A.E. Perdinasari
1
student
1. Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, University of Indonesia
Email : feri.yusivarui.ac.id, nanda.aviantoui.ac.id, arum.estiui.ac.id
Restarting for Sensorless Permanent Magnet
Synchronous Motor Based on Speed Observer in Railway
Application
Program Pengabdian Masyarakat 160 |
Salah satu alternatif mengatasi persoalan ini adalah de ngan
menggunakan pengontrol yang bisa mengikuti kecepatan motor.
Pengontrol harus mengandung pemantau kecepatan untuk bisa
memperkirakan kecepatan motor.
riset | 161
T
ransportasi massal merupakan kebutuhan utama di kota besar dengan populasi yang tinggi. Seperti
Jakarta, Bandung dan Medan. Alternatif transportasi massal terbaik adalah kereta api. Di negara yang
berkembang, kereta api merupakan tulang punggung transportasi antara kota ibukota dengan kota-kota satelitnya.
Dibandingkan dengan moda transportasi lainnya, kereta api memiliki lebih banyak kelebihan. Seperti kapasitas yang lebih
besar, konsumsi bahan bakar yang rendah, emisi gas yang rendah dan tingkat kebisingan yang lebih rendah.
Dalam aplikasi kereta api, sistem drive didominasi oleh motor induksi. Meski begitu, ke depannya motor induksi akan
digantikan oleh Permanent Magnet Synchronous Motor PMSM.
Menyalakan Permanent Magnet Synchronous Motor
Based
Tanpa Sensor pada Pengamat Kecepatan
Kereta Api
riset 162 |
Keuntungan menggunakan PMSM adalah tingkat kekuatan densitasnya yang lebih tinggi, ripple torsi yang lebih rendah dan
ukuran yang lebih kecil dibandingkan motor induksi. Untuk eisiensi energi, kereta api dioperasikan dalam coasting
mode . Dalam mode ini, rotor motor dioperasikan dalam kecepatan
tinggi tanpa adanya suplai listrik dari grid. Coasting mode biasanya digunakan di tengah perjalanan atau ketika hendak
sampai di stasiun. Rata-rata 25,7 persen perjalanan kereta api dapat dioperasikan dalam mode ini. Konsumsi energinya bisa
dihemat hinggamencapai 25 persen. Ketika menyalakan dalam mode coasting, suplai listrik
dikembalikan pada PMSM di saat Big Back Electromotive Force BEMF masih dinyalakan oleh PMSM. Suplai listrik harus
disinkronkan dengan BEMF. Jika suplai listrik tidak sinkron, bisa muncul masalah.
Masalah yang bisa muncul adalah, jika BEMF lebih tinggi dari voltase maksimum alat switching maka mereka akan
terbakar. Lalu jika arus naik sebanyak delapan kali dari arus nominal dan memicu sistem perlindungan, yang mana kemudian
akan menutup seluruh sistem. Contoh lainnya adalah oscillation arus akan terjadi lalu operasi gagal dilaksanakan.
Salah satu alternatif mengatasi persoalan ini adalah de ngan menggunakan pengontrol yang bisa mengikuti kecepatan motor.
Pengontrol harus mengandung pemantau kecepatan untuk bisa memperkirakan kecepatan motor. Pengontrol yang dikembang-
kan untuk PMSM tanpa sensor dengan pengontrol kecepatan adalah tujuan dari penelitian ini. Pengembangan pengontrol
kecepatan dibuat berdasarkan pengontrol adaptif Luenberger
riset | 163
Pengontrol untuk PMSM tanpa sensor dengan pengamat kecepatan ini ditulis di C-MEX Matlab dan disimulasikan dengan
Simulink Matlab. Sistem dites oleh tiga skenario. Pertama, acuan kecepatan adalah konstan dan torsi eksternal ditambahkan di
tengah simulasi. Untuk skenario kedua dan ketiga, motor kecepatan dites
dalam kondisi kecepatan jalanan. Perbedaan antara skenario kedua dan ketiga adalah perkiraan kecepatan awal pengamat.
Pada tes ketiga, kecepatan awal dari pengamat lebih tinggi dibandingkan kecepatan sesungguhnya.
Hasil simulasi menunjukkan, perkiraan pengamat ke cepatan
mampu meraih kecepatan yang aktual meski jika kece-
patan awal yang diperkirakan berbeda dengan kecepatan
awal yang sesungguhnya.
riset 164 |
Pada skenario pertama, sistem dites dengan kecepatan kons- tan pada 100 raddetik dan muatan torsi T
L
konstan pada 0 Nm hingga lima detik, lalu 0,5 Nm setelah lima detik. Pada skenario
kedua dan ketiga, sistem dites menggunakan q-axis signal current reference i
q-ref
constant pada 2 A antara nol hingga 0,5 detik, lalu –2
A antara 0,5 hingga 1,5 detik dan 0 A setelah 1,5 detik. Hal ini menyebabkan kecepatan motor meningkat antara 0
dan 0,5 detik, menurun antara 0,5 detik dan 1,5 detik dan stabil pada kecepatan konstan setelah 1,5 detik. Kedua skenario meng-
gunakan kecepatan awalan sesungguhnya pada 100 raddetik. Menyalakan operasi dari mode coasting sangatlah memung-
kinkan. Hasil simulasi menunjukkan, perkiraan pengamat ke- cepatan mampu meraih kecepatan yang aktual meski jika kece-
patan awal yang diperkirakan berbeda dengan kecepatan awal yang sesungguhnya.
Penelitian ini dikerjakan oleh Feri yusivar, A. Haiim, Nanda Avianto dan Arum Esti dari Jurusan Teknik Elektro Universitas
Indonesia.
l
Program Pengabdian Masyarakat | 165
PerIset
E. Kusrini
Kategori