PENGENDALIAN MOTOR SINKRON MAGNET PERMANEN MENGGUNAKAN DIRECT MODEL REFERENCE ADAPTIVE CONTROL DAN ADAPTIVE FIELD WEAKENING CONTROL

  _{SIPIL ’ MESIN ’ARSITEKTUR ’ELEKTRO} e k PENG ENDA LIA N MO TO R SINKRO N MA G NET PERMA NEN MENG G UNA KA N

  DIREC T MO DEL REFERENC E A DA PTIVE C O NTRO L DA N A DA PTIVE FIELD WEA KENING C O NTRO L

• * Ta jud d in Ha m d a ni

  A b stra c t This p a p e r p re se nt a n a p p ro a c h fo r a d a p tive c o ntro l o f the surfa c e m o unte d p e rm a ne nt m a g ne t sync hro no us m o to r (PSMS) o ve r its e ntire sp e e d ra ng e . This re q uire s c o o rd ina tio n o f d ire c t a nd _{d q} q ua d ra ture a xis c urre nts i , i . Dire c t m o d e l re fe re nc e a d a p tive c o ntro l is re sp o nsib le fo r the c o ntro l o f q ua d ra ture a xis c urre nt. Dire c t a xis c urre nt is c o ntro lle d b y a n a d a p tive fie ld we a ke ning a p p ro a c h a t e le va te d sp e e d s whe re the inve rte r is in vo lta g e sa tura tio n. The d e ve lo p e d a d a p tive fie ld we a ke ning sc he m e is a b le to d e te rm ine the rig ht a m o unt o f i d a t a ny o p e ra tio n c o nd itio ns witho ut the kno wle d g e o f lo a d to rq ue , m o to r o r inve rte r p a ra m e te rs.

  Ke y wo rds : MSMP, a d a p tive c o ntro l, fie ld we a ke ning , fluks, DMRAC .

  A b stra k Pa p e r ini a ka n m e m b a ha s se b ua h p e nd e ka ta n ke nd a li a d a p tive untuk Mo to r sinkro n m a g ne t p e rm a ne n (MSMP) tip e surfa c e m o unte d d a la m se luruh re nta ng ke c e p a ta nnya . Pe nd e ka ta n ini m e m b utuhka n ko o rd ina si a nta ra a rus sum b u d ire c t i d d a n a rus sum b u q ua d ra tur i q . Dire c t Mo d e l Re fe re nc e Ad a p tive C o ntro l d ig una ka n untuk me ng e nd a lika n a rus sum b u q ua d ra tur. Se d a ng ka n a rus sum b u d ire c t d ike nd a lika n d e ng a n p e nd e ka ta n Ad a p tive Fie ld We a ke ning p a d a sa a t ke c e p a ta n b e rta m b a h d im a na inve rte r d a la m ko nd isi sa tura si. Ske m a ke nd a li d a ri Ad a p tive Fie ld _d We a ke ning ya ng d ike m b a ng ka n d a p a t m e ne ntuka n b e sa r i ya ng te p a t p a d a se m b a ra ng ko nd isi o p e ra si ta m p a p e rlu m e ng e ta hui to rka b e b a n, p a ra m e te r m o to r a ta u inve rte r.

  Kata kunc i : MSMP, a d a p tive c o ntro l, fie ld we a ke ning , fluks, DMRAC

  ke c e p a ta n d a sa r, ha l ini tid a k b isa

1. Pe nd a hulua n

  d ila kuka n, ka re na ke tika mo to r Mo to r Sinkro n Ma g ne t Pe rm a ne n m e nc a p a i ke c e p a ta n d a sa r, inve rte r

  (MSMP) b a nya k d ig una ka n d a la m ya ng m e nsup la i te g a ng a n ke te rm ina l a p lika si p e ng g e ra k se rvo ya ng sta to r m ula i m e ng a la mi sa tura si m e nsya ra tka n re sp o n d ina mik ya ng te g a ng a n, se hing g a ke c e p a ta n m o to r c e p a t se p e rti ro b o tika d a n ke nd a ra a n tid a k b isa la g i d ina ikka n. Untuk listrik ka re na ke le b iha n ya ng d imilikinya m e ng o p e ra sika n m o to r d ia ta s d ib a nd ing ka n d e ng a n m o to r ind uksi ke c e p a ta n d a sa r ma ka fluks me d a n se p e rti e fie nsi, ra sio to rka te rha d a p ha rus d ip e rle m a h. Na m un p e le m a ha n ine rsia d a n ke ra p a ta n d a ya ya ng ting g i, fluks tid a k b isa d d ila kuka n se c a ra ukura n le b ih ke c il d a n b e b a s d a ri la nsung ka re na m e d a n d ib a ng kitka n p e m e liha ra a n. Da la m a p lika si te rte ntu, o le h m a g ne t p e rm a ne n. Se hing g a MSMP ha rus d a p a t d io p e ra sika n d a la m p e ng e nd a lia n to rka d a n fluks ha rus re nta ng ke c e p a ta n ya ng le b a r m ula i d ila kuka n d e ng a n c a ra m e ng e nd a lika n d a ri ke c e p a ta n re nd a h d ib a wa h a rus sta to r se c a ra d e c o up le , ya itu ke c e p a ta n d a sa r sa mp a i me le b ihi m e m b a g i a rus sta to r m e nja d i d ua ke c e p a ta n d a sa r. ko m p o ne n sum b u, ya itu a rus sum b u

  Pe ng e nd a lia n m o to r d i b a wa h

  d ire c t d a n a rus sumb u q ua d ra tur. Ke d ua

  ke c e p a ta n d a sa r um um nya d a p a t ko m p o ne n a rus sta to r ini d ike nd a lika n d ila kuka n d e ng a n m e ng a tur te g a ng a n m a suka n. Na m un untuk ko nd isi d ia ta s

• Sta f Pe ng a ja r Jurusa n D3 Te knik Ele ktro Fa kulta s Te knik Unive rsita s Ta d ula ko , Pa lu

• − =
• = ………….......(2)

  d a n

  ……......(1)

  θ λ

  , i d

  ( ) _{abc abc abc abc} Ri v dt

  Mo d e l p rila ku d ina mis MSMP d ib utuhka n untuk m e nd ukung p e ng e m b a ng a n siste m p e ng e nd a lia n. Pe rsa m a a n d ina mik b e lita n tig a fa sa ya ng m e ng hub ung ka n te g a ng a n te rmina l ke fluks linkup d a n a rus fa sa a d a la h:

  d im a na

  ( ) θ L

  ( ) θ k d a n

  L k i abc abc

  m e ng e nd a lika n a rus sum b u d ire c t p a d a sa a t ke c e p a ta n b e rta m b a h d im a na inve rte r d a la m ko nd isi sa tura si.

  We a ke ning C o ntro l untuk

  sumb u q ua d ra tur. Da n Ad a p tive Fie ld

  Dire c t Mo d e l Re fe re nc e Ad a p tive C o ntro l untuk m e ng e nd a lika n a rus

  Pa p e r ini m e m b a ha s p e nd e ka ta n ke nd a li a d a p tive untuk m e ng e nd a lika n ke d ua ko m p o ne n a rus sta to r ini. Ya itu

  θ

  Pe ng e nd a lia n Mo to r Sinkro n Ma g ne t Pe rm a ne n Me ng g una ka n Dire c t Mo d e l Re fe re nc e Ad a p tive C o ntro l d a n Ad a p tive Fie ld We a ke ning C o ntro l (Ta jud d in Ha m d a ni)

  b e rturut-turut a d a la h ind ukta nsi, ko nsta nta g g l la wa n p o sisi ro to r. Ka re na p e rme a b illita s re la tif d a ri ma g ne t p e rm a ne n m e nd e ka ti nila i sa tu ind ukta nsi fa sa no mina l d a n ta k te rg a ntung p o sisi ro to r, m a ka fluks ling kup d id e finisika n se b a g a i:

  ( ) ( ) θ θ λ

2. Tinja ua n Pusta ka

• ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤
• −
• ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤
• −

  2.2 Mo d e l Mo to r Sinkro n Ma g ne t Pe rm a ne n

  = L–M.

  De ng a n m e ng g a b ung ka n p e rsa m a a n 1 d a n 4, m a ka p e rsa m a a n d ina mik e le ktrik d a p a t d itulis :

  ( ) ( ) ( )

  ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  −

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  ..........(4) Dim a na

  ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  = ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ _{3 2 3 2} sin sin sin

  π π

  θ θ

  θ

  P KP P KP P KP L L L i i i R

  R R v v v

_dt

_c

_di

_dt

_b

_di

_dt

^a

^di

_{T T T c b a c b a}

  …………….(5)

  L T

  L L _{abc T T T abc}

  Ad a d ua tip e uta m a MSMP d i p a sa ra n. Ya ng p e rta m a a d a la h m o to r m a g ne t inte rio r (MI). Mo to r ini m a m p u m e ng ha silka n to rka re lukta nsi se la in to rka m utua l. To rka re lukta nsi d iha silka n o le h struktur ya ng m e no njo l d a la m linta sa n-linta sa n m a g ne tik sum b u q ua d ra tur (q ) d a n sumb u d ire c t (d ). To rka m a g ne tik d iha silka n o le h inte ra ksi m e d a n m a g ne t d a n a rus sta to r. Ka re na to rka re lukta nsi ya ng b e sa r ma ka me mung kinka n untuk d ila kuka n p e le m a ha n m e d a n. Ya ng la in a d a la h tip e p e rmuka a n (surfa c e mo unte d ). Mo to r tip e ini me miliki struktur ya ng ke c il d e ng a n unjuk ke rja ya ng sa ng a t b a ik d a n sa ng a t e fe ktif d a la m a p lika si- a p lika si ind ustri d e ng a n d a ya ya ng ting g i. Da la m p e ne litia n ini d ig una ka n MSMP e na m kutub tip e p e rmuka a n.

  π π θ θ

  Mo to r sinkro n ma g ne t p e rm a ne n (MSMP) me rup a ka n sua tu so lusi ya ng sa ng a t me na rik untuk p e ng g e ra k se rvo d a la m kisa ra n kilo Wa tt. Sta to r p a d a MSMP mirip d e ng a n m o to r ind uksi, se d a ng ka n ro to rnya me rup a ka n m a g ne t p e rm a ne n se hing g a tid a k a d a a rus m a g ne tisa si.

  Mo to r Sinkro n Ma g ne t Pe rm a ne n (MSMP)

  47 untuk m e ng e nd a lika n to rka d a n ke c e p a ta n m o to r.

  ( ) ( ) ( )

  ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢

  ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ =

  3 ^{2 3 2} cos cos cos

  θ λ P K P K P K i L L L

  θ λ P K P K P K i L

  .....(3) Dim a na P a d a la h jum la h p a sa ng a n kutub ma g ne tik. Ka re na L a = L b = L c = L, L a b = L c a = L c b = M,

  i a + i b + i c = 0 d a n Mi b + Mi c = -Mi a ,

  m a ka :

  ( ) ( ) ( )

  ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢

  ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ =

  3 ^{2 3 2} cos cos cos

  π π θ θ

  L L L L L L _{abc c cb ca cb b ba ca ba a abc}

• ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤
• ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤
• − − −

• =

  ⎡ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢

  ⎢ ⎣ ⎡

  ⎢ ⎣ ⎡

  P L L R v v q d dt d

• − + = ⎥ ⎦ ⎤

  T T T dt d

  T q d

  sum b u-d ne g a tif , se p e rti

  Pe le m a ha n m e d a n se c a ra la ng sung tid a kla h m ung kin ka re na e ksita si d ip e ro le h d a ri m a g ne t p e rm a ne n. Aka n te ta p i, e fe k ya ng sa m a d a p a t d ic a p a i d e ng a n m e na m b a hka n sua tu a rus

  Pe ng a tura n to rka d ila kuka n d e ng a n m e ng e nd a lika n m a g nitud i ^{q s} d a n e fe k p e le m a ha n m e d a n (fie ld we a ke ning ) d ila kuka n d e ng a n m e ng e nd a lika n m a g nitud i ^{d s} . Pe ng o p e ra sia n m o to r se c a ra o p tim a l d ila kuka n d i b a wa h ke c e p a ta n d a sa r, d im a na te g a ng a n c ukup te rse d ia d a ri inve rte r untuk me nsup la i b e lita n sta to r. Aka n te ta p i d i a ta s ke c e p a ta n d a sa r (zo na d a ya ko nsta n), g g l ya ng te rind uksi b e rta m b a h se c a ra p ro p o rsio na l d e ng a n ke c e p a ta n ro to r (fluks e ksita si te ta p ko nsta n). Jika ke c e p a ta n d ina ikka n m a ka te g a ng a n te rm ina l m e sti jug a d ina ikka n untuk m e nse la ra ska n g g l sta to r. Ke na ika n te g a ng a n sta to r m e m b utuhka n p e na m b a ha n ra ting te g a ng a n d a ri inve rte r ya ng d ig una ka n. Aka n te ta p i inve rte r m e m p unya i b a ta sa n te g a ng a n te rting g i ya ng tid a k d a p a t d ic a p a i. Se hing g a untuk m e m b a ta si te g a ng a n te rmina l me sin p a d a b a ta sa n te rting g i te g a ng a n inve rte r, p e le m a ha n m e d a n (fie ld we a ke ning ) ha rus d ila kuka n.

• ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣

  2.3 O p e ra si p a d a Zo na Da ya Ko nsta n Be rd a sa rka n m o d e l rua ng fa so r

  MSMP, p e ng e nd a lia n to rka d a n fluks mo to r se c a ra te rp isa h (d e c o up le ) d ila kuka n d e ng a n m e ng e nd a lika n ko mp o ne n i ^{d s} d a n i ^{q s} d a ri a rus sta to r i ^s .

  3 =

  2

  q e KPi T

  To rka e le ktro m a g ne tik d a la m ke ra ng ka d q a d a la h :

  ω ω ω

  G a m b a r 1. Dia g ra m fa so r se la m a o p e ra si fie ld we a ke ning Pe rsa m a a n fluks ling kup d ib e rika n o le h :

  [ ] [ ] ) t ( j f

  ) t ( j qs ds s ) t ( j qs ds

  KP i i L R P L

  ) e e t ( i j ) t ( i L e ) t ( j ) t ( ∈ ∈ ∈

  λ Ψ Ψ

  ……………..........(11)

  3 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤

  ⎢ ⎢ ⎣ ⎡

  2

  Jurna l SMARTe k, Vo l. 3, No . 1, Pe b rua ri 2005 : 46- 56

  48 Se d a ng ka n p e rsa m a a n d ina m ik m e ka nik a d a la h:

  ω ω

  B T T dt d J l e

  − − =

  …………..(6)

  ω θ = dt d

  ………………………… .(7) Dim a na T ^e a d a la h to rka e le ktro m a g ne tik ya ng d a p a t d inya ta ka n se b a g a i:

  ( ) ( ) ( ) θ θ θ

  θ θ v d dk i i d dL

  T i ^T _{abc abc} ^T _{abc e}

  2

  1

  ..(8) Ba g ia n p e rta m a p e rsa m a a n (8) a d a la h to rka re lukta nsi d a n nila inya no l untuk MSMP no n-sa lie nt.

  ( ) θ v

  me rup a ka n to rka ro d a p e ng g e ra k d a n nila inya sa ng a t ke c il d ise b a b ka n o le h ke tid a ksim e tria n la mina si sta to r se hing g a p e rsa m a a n to rka d a p a t d ise d e rha na ka n m e nja d i:

  ( ) θ θ d dk

  T i ^T _{abc e} =

  …………..............(9) De ng a n m e ne ra p ka n tra nsfo rma si d ua fa sa ke d q , ma ka siste m d ina mik e le ktrik d a la m ke ra ng ka re fe re nsi ro to r d a p a t d itulis m e nja d i :

  ) .......... 10 .....( ..........

  ...............................(12)

• = +

  rb ω . Ka re na

  c o ntro l, d a n (3) se b ua h re g ula to r a rus.

  to rka b e rb a nd ing lurus d e ng a n i ^{q s} , m a ka p e rsa m a a n (16) d a p a t d itulis ke m b a li m e nja d i :

  i q s

  = ( ω ^{rb /(}

  ω ^{r )i q s} ,ra te d …………….(17)

  Dim a na i ^{q s} a d a la h ko m p o ne n sum b u q d a ri a rus sta to r p a d a ke c e p a ta n ω ^r d a n

  i ^{q s}

  , ra te d a d a la h a rus sta to r untuk to rka ya ng d ite ntuka n p a d a ke c e p a ta n d a sa r. Ka ra te ristik to rka -ke c e p a ta n d a ri m o to r d ip e rliha tka n d a la m G a m b a r 2

  G a m b a r 2. Ka ra kte ristik To rka – ke c e p a ta n MSMP

  2.4 Stra te g i p e ng e nd a lia n Ra nc a ng a n ke nd a li d a ri MSMP d im ula i d e ng a n ke nd a li ke c e p a ta n va rib e l. Pe rb e d a a n ska la wa ktu siste m m e ka nik d a n e le ktrik m e m ung kinka n kita untuk m e ng g una ka n ke nd a li m ulti-lo o p . Pe ng e nd a lia n ini d ila kuka n d e ng a n m e ng o p e ra sika n se c a ra se re m p a k d a ri tig a p e ng e nd a li ya itu (1) ke nd a li d ire c t

  m o d e l re fe re nc e a d a p tive c o ntro l

  (DMRAC ), (2) a d a p tive fie ld we a ke ning

  DMRAC d ig una ka n untuk lo o p ke nd a li ke c e p a ta n. Lo o p b a g ia n lua r m e m b e ntuk a rus-a rus re fe re nsi tig a fa sa d a n lo o p a rus b a g ia n d a la m m e ng ha silka n a rus-a rus re fe re nsi ini m e la lui inve rte r sum b e r te g a ng a n. DMRAC me ng e nd a lika n ke c e p a ta n d e ng a n a rus sumb u q ya ng d iing inka n. Arus sumb u d d ip e rluka n untuk o p e ra si ke c e p a ta n ting g i d im a na inve rte r d a la m ke a d a a n sa tura si te g a ng a n. G a m b a r 3 m e m p e rliha tka n d ia g ra m b lo k umum d a ri siste m p e ng g e ra k MSMP.

• I

  d a n T ^b a d a la h to rka d a sa r ya ng d ite ntuka n p a d a ke c e p a ta n d a sa r

  2.5 Alg o ritm a DMRAC Ad a d ua tip e d a sa r a lg o ritm a a d a p tif, ya itu te knik d ire c t d a n te knik

  ind ire c t . Te knik a d a p tif ind ire c t

  m e m b utuhka n p e ng e ta hua n ya ng je la s d a ri p a ra me te r p la nt. Te knik ind ire c t m e m p e rb a rui p e ng e nd a li b e rd a sa rka n p a ra m e te r ya ng d ie stima si (Se p e , 1991). Te knik d ire c t m e rub a h g a in p e ng e nd a li b e rd a sa rka n e rro r a nta ra m o d e l d a n ke lua ra n siste m . Alg o ritm a d ire c t

  a d a p tive

  d a p a t m e na ng a ni va ria si p a ra m e te r d a la m siste m MSMP (So ze r,

  1997 ).

  Pe rso a la n ke nd a li a d a p tif re fe re nsi m o d e l inva ria n wa ktu line a r d ia m b il untuk p la nt :

  ) ( ) ( ) ( .

  B t u t x A t x p p p p p

  ) t ( x C ) t ( y p p p

  =

  ω

  ………..........(18)

  I

  Pe ng e nd a lia n Mo to r Sinkro n Ma g ne t Pe rm a ne n Me ng g una ka n Dire c t Mo d e l Re fe re nc e Ad a p tive C o ntro l d a n Ad a p tive Fie ld We a ke ning C o ntro l (Ta jud d in Ha m d a ni)

  49 De ng a n m e ng hila ng ka n unsur ^{) t ( j}

  e ∈

  d i ke d ua sisi d a n m e misa hka n b a g ia n re a l d a n im a jine r, m a ka fluks ling kup sum b u

  d d a n q d ib e rika n o le h : f ds s ds

  ) t ( i L ) t ( λ Ψ + =

  ……........(13)

  ) t ( i L ) t ( _{qs s ds} =

  Ψ

  ……..…….....(14) Pe rsa m a a n (14) m e nya ta ka n b a hwa a rus sum b u d ne g a tif me ng ura ng i fluks ling kup sumb u d , ya ng b e ra rti m e le m a hka n m e d a n.

  Ma g nitud a rus sta to r ya ng me rup a ka n jumla h ve kto r ko mp o ne n a rus sum b u d d a n sumb u q , a ka n b e rta m b a h jika m e sin d ike nd a lika n untuk m e nimb ulka n to rka ya ng sa m a se p e rti p a d a ke c e p a ta n d a sa r. Untuk m e m b a ta si a rus sta to r p a d a nila i ya ng te p a t, ko m p o ne n i q s , d a ri a rus sta to r ha rus d ikura ng i se d e mikia n rup a se hing g a :

  d s

  a d a la h ke c e p a ta n a ng ula r d i a ta s ke c e p a ta n d a sa r _rb

  2

  q s

  2 ≤

  I

  m a x

  2

  ......................(15) Dim a na I

  m a x

  a d a la h nila i RMS d a ri a rus sta to r. Sup a ya mo to r b e ro p e ra si d i zo na d a ya ko nsta n, ma ka : _{b rb e r}

  T T ω ω =

  ……………….......(16) d im a na _r

  ω

• =

  G a m b a r 3. Dia g ra m b lo k um um d a ri siste m p e ng g e ra k MSMP (So ze r, 1998)

  …..(21) ma ka ke nd a li u p (t) d itulis se b a g a i

  Hukum ke nd a li a d a p tif d ib e rika n o le h :

  ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( K t u t t x t K K t e t t u m u m x y e p

  ...(20) Dim a na e ^y

  (t) = y ^m (t) – y ^p (t) d a n K ^e (t), K ^x (t), d a n K ^u (t) a d a la h g a in-g a in

  a d a p tif. De ng a n m e nd e finisika n ve kto r

  r(t) se b a g a i : [ ]

  T m m y ) t ( u ) t ( x ) t ( e ) t ( r =

  ) t ( r ) t ( K ) t ( u _p =

  =

  d e ng a n :

  ) t ( K ) t ( K ) t ( K _{i p}

  ,

• =

  , ) ( ) ( ) ( ≥ = p p T y p

  T T t r t e t K …...(22) , ) ( ) ( ) ( > = i i T y i

  T T t r t e t K T p

  d a n Ti b e rturut-turut a d a la h te ta p a n p ro p o rsio na l d a n inte g ra l. Dia g ra m b lo k d a ri DMRAC d ip e rliha tka n d a la m G a m b a r 4. G a in-g a in d a la m p e ng e nd a li DMRAC me nye sua ika n d iri untuk m e ng ura ng i e rro r a nta ra m o d e l d a n ke lua ra n p la nt. Pe nye sua ia n b e rhe nti b ila e rro r sud a h m e nja d i no l. Da la m p e ne litia n ini te ta p a n ke nd a li d ite ntuka n untuk m e m p e ro le h ke lua ra n ke c e p a ta n ya ng d iing inka n d a la m b a ta sa n a rus m a ksim un.

  .................(19) Mo d e l te rse b ut m e ng g a b ung ka n p rila ku p la nt ya ng d iing inka n, te ta p i p iliha nnya tid a k d ib a ta si. Da la m ke nya ta a nya , o rd e d a ri p la nt d a p a t le b ih b e sa r d a rip a d a o rd e m o d e l re fe re nsi.

  .

  ) t ( x C ) t ( y m m m

  a d a la h ve kto r ke lua ra n

  Jurna l SMARTe k, Vo l. 3, No . 1, Pe b rua ri 2005 : 46- 56

  50 d im a na

  ) t ( x p

  a d a la h ve kto r ke a d a a n (n x 1),

  ) t ( u p

  a d a la h ve kto r ke nd a li (m x 1),

  ) t ( y _p

  p la nt

  (q x 1), d a n A ^{p , B p} a d a la h m a trik d e ng a n d ime nsi ya ng se sua i untuk m e mva ria sika n p a ra m e te r. Tujua nnya a d a la h m e m p e ro le h ke nd a li

  u p (t),

  ta m p a m e ng e ta hui se c a ra e xp lisit

  A p , B p

  , se hing g a ve kto r ke lua ra n p la nt

  y p (t)

  m e ng ikuti m o d e l re fe re nsi :

• =

  ) t ( u B ) t ( x A ) t ( x m m m m m

• =
• + -

• + + +
^{Up(t) Um Xm(t) Ym(t) Yp(t) ey(t)}

  ..........................................................(23) Dim a na Φ ^a a d a la h

  G a m b a r 5. Ling ka ra n te g a ng a n d a n a rus m a ksim un Pe rm a sa la ha n d a la m te knik fie ld

  G a m b a r 5 m e m p e rliha tka n ling ka ra n b a ta s a rus d a n te g a ng a n. G a ris e d a r 1 d a la m g a m b a r 5 m e re p rse nta sika n o p e ra si m o to r d ib a wa h ke c e p a ta n d a sa r. G a ris e d a r 2 m e nya ta ka n o p e ra si d i a ta s ke c e p a ta n d a sa r, d im a na p e ne ra p a n a rus sum b u d ne g a tif se c a ra te rp isa h m e la wa n fluks ya ng m e ling kup i b e lita n ya ng d ise b a b ka n o le h m a g ne t ro to r. De ng a n m e ng ura ng i fluks linkup ke c e p a ta n m o to r d a p a t d ina ikka n p a d a zo na d a ya ko nsta n. Di a ta s ke c e p a ta n kristis ω ^c p ro d uksi a rus p a d a ling ka ra n b a ta s a rus m e nja d i tid a k m ung kin d ip e rta ha nka n ( So ze r, 1998 ).

  ...............................................(24) Dim a na V ^lim a d a la h te g a ng a n m a ksim un ya ng te rse d ia d a ri inve rte r.

  ω

  V PL i i L P P + + = ω Φ

  2 T q d T a lim

  2

  2

  ( )

  ( ) ( )

  . Pe rsa m a a n Ling ka ra n b a ta s te g a ng a n untuk ke c e p a ta n ya ng b e rb e d a a d ib e rika n o le h:

  K ₂ ³

  ( ) ( ) ^{2 2} _{T q d T a a} L i P i L P P V ω ω Φ ω

  . Be rta m b a hnya ke c e p a ta n m e nye b a b ka n g g l la wa n d a n te g a ng a n ya ng d ib utuhka n ke m o to r jug a b e rta mb a h. Ma g nitud d a ri te g a ng a n fa sa ya ng d ib e rika n ke te rmina l m o to r a d a la h:

   = i ^{d 2} + i ^{q 2}

  d ike nd a lika n untuk m e ng ha silka n to rka e le ktro m a g ne tik ya ng d ip e rluka n se la m a inve rte r d a p a t m e nsup la i te g a ng a n ya ng d ip e rluka n ke te rm ina l fa sa m o to r. Sa tu-sa tunya b a ta sa n a rus d i b a wa h ke c e p a ta n d a sa r m o to r a d a la h a rus m a ksim un ya ng d a p a t d ip ikul mo to r. Ma g nitud a rus fa sa d ib e rika n se b a g a i I ^{m 2}

  i q

  Arus

  2.6 Ke nd a li Pe le m a ha n Me d a n (Fo e ld We a ke ning C o ntro l)

  Mo d e l o rd e sa tu d ip ilih untuk m e ng ha silka n re sp o n ke nd a li c e p a t. Mo d e l ya ng d iing inka n untuk d iikuti ke c e p a ta n m o to r d ip ilih se b a g a i A m = - 16, B m = 1 d a n C m = 16 d ima na u m a d a la h m a suka n m o d e l (ke c e p a ta n re fe re nsi) d a n y m a d a la h ke lua ra n m o d e l.

  re fe re nsi tig a fa sa ya ng d iha silka n te rg a ntung d a ri p o sisi ro to r θ , m a g ntiud a rus i ^q d a n a rus i ^d .

  . . Arus

  ke d ua nya sa m a d e ng a n ke c e p a ta n ω , d a n ke nd a li a d a p tif u ^p a d a la h m a g nitud d a ri a rus i ^q

  p la nt y ^p

  G a m b a r 4. Dia g ra m b lo k untuk d ire c t mo d e l re fe re nc e a d a p tive c o ntro lle r (DMRAC ) Ke a d a a n p la nt x ^p d a n ke lua ra n

  Pe ng e nd a lia n Mo to r Sinkro n Ma g ne t Pe rm a ne n Me ng g una ka n Dire c t Mo d e l Re fe re nc e Ad a p tive C o ntro l d a n Ad a p tive Fie ld We a ke ning C o ntro l (Ta jud d in Ha m d a ni) f(xm,dy) _PLANT ^{MODEL Cm Kx(t)} _{f(xm,dy) Ku(t)} f(xm,dy) ^Ke(t)

• =
Jurna l SMARTe k, Vo l. 3, No . 1, Pe b rua ri 2005 : 46- 56 _d

  we a ke ning c o ntro l a d a la h m e ne ra p ka n

  jumla h a rus i ya ng te p a t p a d a wa ktu Sua tu a lg o ritm a ke nd a li ya ng _d ya ng te p a t. Jika a rus i ta k c ukup , ma ka d id a sa rka n a ta s p e rhitung a n to rka untuk inve rte r m e nja d i je nuh d a n a rus fa sa MSMP tip e inte rio r d ije la ska n o le h Ja hns ya ng d ib utuhka n tid a k d a p a t d iha silka n. (1991). Erro r a nta ra to rka ya ng _d

  Se b a liknya a rus i ya ng b e rle b iha n d iing inka n d a n to rka re fe re nsi _d m e na ika n m a g nitud a rus fa sa d a n m e ng e nd a lika n m a g nitud a rus i . m e nye b a b ka n ine fisie nsi d a ri Alg o ritm a ini sa ng a t te rg a ntung b a ik p e ng g una a n inve rte r d a n m o to r. Arus i d p a d a p a ra m e te r me sin a ta up un to rka ya ng m e m e nuhi untuk ko nd isi b e rb e b a n b e b a n d a n ke c e p a ta n m e sin. d a n ta np a b e b a n d ib e rika n o le h: Alg o ritm a ke nd a li a d a p tif d ike m b a ng ka n untuk m e m p e ro le h nila i

  i d

  a rus ya ng b e na r d e ng a n

  ⎛ ⎞ −

  1 V _lim i = Φ − _{a a}

  m e ng g una ka n e rro r a nta ra a rus a ktua l

  ⎜⎜ ⎟⎟ L P ω _{T r}

  ⎝ ⎠ ....(25)

  d a n a rus re fe re nsi d a la m ke ra ng ka _q

  − i ⎛ ⎞ re fe re nsi α β

• - (So ze r, 1998). Erro r a nta ra

  V _lim − ⎜⎜ ⎟⎟ a ktua l d a n re fe re nsi d a ri a rus d ua fa sa

  L

  I P − Φ _{T m b a} ω ⎝ ⎠ _m m e m b e rika n ukura n ke je nuha n inve rte r.

  Dim a na I a d a la h a rus m a ksim un ya ng Inte g ra si d a ri e rro r ini me ng e nd a lika n d ia lirka n d a la m b e lita n. Me to d a ini _d a rus i . Ke tika ke c e p a ta n m o to r a ta u m e ng a sum sika n o p e ra si d a ya ko nsta n d i to rka b e b a n b e rkura ng a ta u p a ra m e te r a ta s ke c e p a ta n d a sa r d e ng a n _d mo to r b e rub a h, ma ka a m p litud o a rus i

  ω b

  ha rus d a p a t d iturunka n. Info rma si ini

  i = I . G a mb a r 6 d a n 7 q m

  ω r

  tid a k d a p a t d ip e ro le h jika p e rub a ha n- m e m p e rliha tka n ve kto r a rus fa sa d a n p e rub a ha n ini tid a k d ie stima si. _d ve kto r te g a ng a n te rm ina l d a ri m o to r. Arus i d ikura ng i se d ikit d e mi se d ikit d a la m p e rio d e ya ng p a nta s. _d Inte g ra si d a ri e rro r m e na ikka n a rus i ke nila i se b e lumnya d e ng a n c e p a t se te la h se tia p la ng ka h re d uksi jika tid a k a d a p e rub a ha n d a la m ko nd isi o p e ra si siste m . Jika siste m b e rub a h, e rrro r tid a k a ka n _d te rja d i se hing g a a rus i b e rkura ng d e ng a n nila i p e ng ura ng a n ya ng b e rta m b a h sa m p a i ke nila i ya ng b e na r. Dia g ra m b lo k d a ri fie ld we a ke ning ko ntro l d ip e rliha tka n d a la m G a m b a r 8.

3. Me to d o lo g i Pe ne litia n

  G a m b a r 6. Ve kto r a rus fa sa Te o ri ya ng d ib a ha s d iuji p a d a m o to r MSMP 25 hp . Pa ra m e te r m o to r d ip e ro le h d a ri a na lisis FEM. Inve rte r sumb e r te g a ng a n tig a fa sa , a lg o ritm a ke nd a li d a n m o d e l m o to r d isim ula sika n. Untuk m e m p e ro le h e fe k sa tura si te g a ng a n inve rte r, m a ka sim ula si p a d a ko nd isi ke c e p a ta n ting g i d ila kuka n d e ng a n d ua p e rla kua n, ya itu d e ng a n

  fie ld we a ke ning d a n ta mp a fie ld we a ke ning . Ke c e p a ta n d iub a h-ub a h

  d a ri 150 ra d / d e t sa mp a i 160 ra d / d e t d e ng a n ke na ika n 5 ra d / d e t. To rka G a m b a r 7. Ve kto r te g a ng a n te rm ina l b e b a n d ib ua t ko nsta n p a d a 140 Nm .

  Dima na ke c e p a ta n d a sa r = 150 ra d / d e t.

  52

  Pe ng e nd a lia n Mo to r Sinkro n Ma g ne t Pe rm a ne n Me ng g una ka n Dire c t Mo d e l Re fe re nc e Ad a p tive C o ntro l d a n Ad a p tive Fie ld We a ke ning C o ntro l (Ta jud d in Ha m d a ni)

  G a m b a r 8. Dia g ra m b lo k Ad a p tive Fie ld We a ke ning C o ntro l (So ze r, 1998)

4. Ha sil d a n Pe m b a ha sa n

  Ha sil ya ng d ip e ro le h d a ri sim ula si d ip e rliha tka n d a la m b e ntuk g a m b a r- g a m b a r se p e rti ya ng d itunjukka n p a d a g a m b a r 9 sa m p a i 14.

  G a m b a r 9 m e m p e rliha tka n a rus fa sa a ktua l d a n re fe re nsi p a d a ke c e p a ta n 150 ra d / d e t d a n to rka b e b a n 140 Nm. Ke tika ke c e p a ta n d ina ikka n sa mp a i 155 ra d / d e t, inve rte r me ng a la mi sa tura si d a n tid a k d a p a t m e ng ha silka n a rus re fe re nsi, se p e rti d itunjukka n d a la m G a m b a r 10.

  Alg o ritm a p e ng a tura n i d se c a ra o to m a tis d iuji m e la lui o p e ra si tra nsie n d a ri m e sin. Pro se s a d a p ta si a rus i ^d te rha d a p p e rub a ha n ke c e p a ta n d ip e rliha tka n p a d a G a mb a r 11. Se la m a tra nsie n d a ri 0 sa m p a i 0,4 d e tik,

  i d

  d ib e rika n o le h p e ng e nd a li se c a ra b e rta ha p sa m p a i ke c e p a ta n m e nd e ka ti 160 ra d / d e t. Ke tika ke c e p a ta n mo to r b e rta m b a h, inve rte r m ula i sa tura si d a n e rro r a nta ra a ktua l d a n re fe re nsi d a ri a rus d ua fa sa tim b ul, d a n inte g ra si d a ri e rro r ini me nimb ulka n a rus i ^d . Arus i ^d m e nc a p a i ke a d a a n m a nta p (i ^d =0) ke tika ke c e p a ta n me nc a p a i ke a d a a n m a nta p . G a m b a r 12 m e m p e rliha tka n ke a d a a n m a nta p d a ri a rus a ktua l d a n a rus re fe re nsi p a d a ke c e p a ta n 160 ra d / d e t d a n to rka b e b a n 140 Nm. Tid a k a d a la g i e rro r ke tika ke c e p a ta n b e rkura ng sa m p a i nila i ke c e p a ta n d a sa r.

  Da ri 0,4 sa m p a i 0,8 d e tik, a rus i ^d b e rkura ng p a d a se tia p p ulsa switc hing , te ta p i e rro r a nta ra re fe re nsi d a n a c tua l d a ri a rus-a rus d ua fa sa m e m a ksa p e ng e nd a li untuk m e na ikka n a rus i d ke mb a li se te la h se tia p p ulsa . Pa d a 0,8 d e tik, re fe re nsi ke c e p a ta n d ikura ng id a n ke c e p a ta n m o to r b e rkura ng se c a ra b e rta ha p sa mp a i 120 ra d / d e t d a n p e ng e nd a li p e ng e nd a li d a p a t m e nurunka n a rus i ^d ya ng tid a k d ip e rluka n sa mp a i 0 se c a ra b e rta ha p . Arus i ^d me mb utuhka n 1,2 d e tik untuk m e nc a p a i 0.

  To rka ya ng d iha silka n m o to r untuk ko nd isi ya ng d ib e rika n p a d a g a m b a r 11 d ip e rliha tka n p a d a g a mb a r 13.

  G a m b a r 9 . Arus re fe re nsi (g a ris p utus-p utus) d a n a rus a ktua l (g a ris p a d a t) fa sa a p a d a ke c e p a ta n 150 ra d / d e t, to rka b e b a n 140 Nm, i ^d = 0 Jurna l SMARTe k, Vo l. 3, No . 1, Pe b rua ri 2005 : 46- 56

  G a m b a r 10 . Arus re fe re nsi (g a ris p utus-p utus) d a n a rus a ktua l (g a ris p a d a t) fa sa a _d p a d a ke c e p a ta n 155 ra d / d e t, to rka b e b a n 140 Nm , i = 0 G a m b a r 11. Ad a p ta si a rus sum b u d ke tika ke c e p a ta n m o to r na ik (0 d e tik – 0,4 d e tik) d a n ke tika turun (0,8 d e tik – 1,2 d e tik) d e ng a n to rka b e b a n 140 Nm G a m b a r 12 . Arus re fe re nsi (g a ris p utus-p utus) d a n a rus a ktua l (g a ris p a d a t) fa sa a _d p a d a ke c e p a ta n 160 ra d / d e t, to rka b e b a n 140 Nm , i = 0

  Pe ng e nd a lia n Mo to r Sinkro n Ma g ne t Pe rm a ne n Me ng g una ka n Dire c t Mo d e l Re fe re nc e Ad a p tive C o ntro l d a n Ad a p tive Fie ld We a ke ning C o ntro l (Ta jud d in Ha m d a ni)

  (a ) (b )

  G a m b a r 13. To rka ya ng d iha silka n m o to r ke tika ke c e p a ta n na ik (0 – 0,4 d e t) d a n turun (0,8 – 1,2 d e t). (a ) kurva ke se luruha n, (b ) p e rb e sa ra n kurva untuk inte rva l 0,45 - 0,7 d e tik.

  (a ) _q (b ) G a mb a r 14. Arus i ke tika ke c e p a ta n m o to r na ik (0 d e t– 0,4 d e t) d a n turun (0,8 d e t –

  1,2 d e t). (a ) kurva ke se luruha n, (b ) p e rb e sa ra n kurva untuk inte rva l 0,54 - Jurna l SMARTe k, Vo l. 3, No . 1, Pe b rua ri 2005 : 46- 56

  5. Ke sim p ula n

  O p e ra si MSMP p a d a d a e ra h fie ld we a ke ning m e rup a ka n o p e ra si m o to r d a la m ko nd isi d a ya ko nsta n. Pe ng a tura n MSMP d i d a e ra h fie ld we a ke ning d ila kuka n d e ng a n m e mb ua t a rus sumb u d m e nja d i ne g a tif.

  Untuk m e nd a p a t a rus sum b u d ne g a tif b a nya k a lg o ritm a ya ng d a p a t d ila kuka n untuk ke nd a li flux we a ke ning , sa la h sa tunya a d a la h d ire c t mo d e

  re fe re nc e a d a p tive c o ntro l (DMRAC ).

  Ad a p tif flux we a ke ning d a p a t te ta p m e nja g a inve rte r m e nja d i ta k je nuh d e ng a n m e ng e nd a lika n a rus sum b u ne g a tif.

  Ske m a a d a p tif flux we a ke ning ya ng te la h d ike m b a ng ka n d a p a t untuk m e ne ntuka n kua ntita s ya ng te p a t d a ri i ^d p a d a se m b a ra ng ko nd isi o p e ra si ta np a m e ng e ta hui to rka b e b a n, p a ra m te r m o to r a ta u inve rte r.

  6. Da fta r Pusta ka

  Ja hns,TM., 1991, C o ntro l Te c hniq ue fo r Im p ro ve d Hig h-Sp e e d Pe rfo rma nc e o f Inte rio r PM Sync ro no us Mo to r Drive s, IEEE

  Tra nsc tio n o n Ind . Ap p l., Vo l IA- 27, No . 4, p p 997-1004.

  Kim ,J.M., e t.a l.,1997, Sp e e d C o ntro l o f Inte rio r Pe rma ne nt Ma g ne t PM Sync ro no us Mo to r Drive s fo r the Flux We a ke ning O p e ra tio n, IEEE

  Tra nsc tio n o n Ind . Ap p l., Vo l IA- 33, No . 1, p p 43-48.

  Se p e , R.B., e t.a l., 1991, Re a l Time Ad a p tive C o ntro l o f Pe rma ne nt Ma g ne t Sync hro no us Mo to r, IEEE Tra nsa c tio n o n Ind ustria l Ap p lic a tio n, Vo l.IA-27, No .4, p p .706-714.

  So ze r, Y, e t.a l., 1997, Dire c t Mo d e l Re fe re nc e Ad a p tive C o ntro l o f Pe rm a ne nt Ma g ne t Brushle ss DC Mo to r, IEEE Inte rna tio na l C o nf.

  O n C o ntro l Ap p l., Vo l.1, p p .633- 638. So ze r, Y. e t.a l., 1998, Ad a p tive Flux we a ke ning C o ntro l o f

  Pe rm a ne nt Ma g ne t Sync hro no us Mo to rs, IEEE ko d e p a p e r 0-7803-4943-1/ 98/ $10.00.