Asyrof, Muhammad and Dr. Rini Nur Hasanah, S.T., M.Sc., IPM. and Dr. Tri Nurwati, ST., MT. (2022) Pengurangan Nilai THD Pada Kontrol Kecepatan Motor BLDC Menggunakan Cuk Converter. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Motor brushless DC merupakan salah satu jenis motor DC yang tidak memiliki sikat. Maka dari itu, motor brushless DC memiliki beberapa kelebihan diantaranya, yaitu efisiensi yang tinggi, tidak bising, perawatan lebih murah, dan dapat berputar dengan kecepatan tinggi. Dalam pengoperasian motor BLDC pada umumnya menggunakan sumber tegangan AC satu fasa, kemudian pada umumnya membutuhkan full wave rectifier, kapasitor filter, serta inverter di mana kontrol dilakukan melalui switching pada inverter menggunakan Pulse Width Modulation (PWM). Namun dalam pengoperasian tersebut dapat menghasilkan nilai Total Harmonic Distortion (THD) dari arus sumber dan dapat mengurangi faktor daya dari sumber AC karena pengaturan kecepatan menggunakan switching PWM pada inverter menyebabkan losses yang disebabkan oleh frekuensi dari kerja switching. Salah satu solusi dari permasalahan tersebut yaitu dapat dilakukan dengan cara memasang filter pasif, filter aktif, dan hybrid filter. Namun, cara seperti ini sangat memerlukan biaya mahal dan masih ada losses lainnya. Maka dari itu cara lain yang dapat digunakan yaitu dengan menggunakan DC-DC Converter dengan jenis cuk converter yang dapat dikendalikan tegangan keluarannya dengan memiliki ripple arus masukan atau input yang rendah, sehingga dapat digunakan untuk PFC (Power Factor Correction) sekaligus untuk kontrol kecepatan motor BLDC. Pada penelitian ini akan dilakukan desain controller dengan menambahkan cuk converter pada rangkaian motor BLDC. Harapannya, desain yang akan dibuat penelitian kali ini dapat meningkatkan kinerja dari motor BLDC dengan cara mereduksi Total Harmonic Distortion (THD) dan memperbaiki faktor daya sumber. Penelitian ini dilakukan dengan mensimulasikan sistem pengendalian motor BLDC tanpa menggunakan cuk converter dan menggunakan cuk converter dengan ditambahkan rangkaian kontroler berbasis power factor correction yang akan menjadi acuan switching pada cuk converter menggunakan Simulink MATLAB 2020a. Dalam simulasi sistem pengendalian motor BLDC dilakukan perubahan kecepatan referensi dari 200 rpm hingga 2800 rpm dengan rentang sebesar 200 rpm dan menggunakan beban yang tetap sebesar 2,9588 Nm. Untuk simulasi tanpa cuk converter digunakan kecepatan referensi maksimum pengujian sebesar 2800 rpm dan beban sebesar 2,9588 Nm. Sedangkan, untuk simulasi menggunakan cuk converter digunakan perubahan kecepatan referensi dari 200 rpm hingga 2800 rpm dengan rentang sebesar 200 rpm dan menggunakan beban yang teteap sebesar 2,9588 Nm. Hal tersebut dilakukan untuk melihat apakah desain sistem dengan ditambahkan cuk converter dapat meningkatkan kinerja dari sistem pengendalian motor BLDC dengan mengurangi nilai THD dan memperbaiki faktor daya pada sumber. Hasil yang diperoleh pada penelitian ini adalah Rangkaian kontrol kecepatan motor BLDC menggunakan cuk converter mampu mengurangi harmonisa pada sumber saat kecepatan pengujian maksimum sebesar 2800 rpm dari 74,53 % dalam kondisi tanpa cuk converter hingga 1,67 % dalam kondisi menggunakan cuk converter. Selain itu, jika didapatkan pengurangan nilai THD maka untuk nilai faktor daya juga akan meningkat. Seperti pada penelitian ini didapatkan Rangkaian kontrol kecepatan motor BLDC menggunakan cuk converter mampu memperbaiki faktor daya saat kecepatan pengujian maksimum sebesar 2800 rpm dari 0,80115 dalam kondisi tanpa cuk converte hingga 0,99985 dalam kondisi menggunakan cuk converter.
English Abstract
Brushless DC motor is a type of DC motor that does not have a brush. Therefore, brushless DC motors have several advantages including high efficiency, low noise, cheaper maintenance, and can rotate at high speeds. In operation, BLDC motors generally use a single-phase AC voltage source, then generally require full wave rectifiers, filter capacitors, and inverters where control is carried out through switching on the inverter using Pulse Width Modulation (PWM). However, in this operation, it can produce a Total Harmonic Distortion (THD) value from the source current and can reduce the power factor from the AC source because speed regulation using PWM switching on the inverter causes losses caused by the frequency of the switching work. One solution to this problem can be done by installing a passive filter, an active filter, and a hybrid filter. However, this method is very expensive and there are still other losses. Therefore, another way that can be used is to use a DC-DC Converter with a type of cuk converter that can control the output voltage by having a low input or input current ripple, so that it can be used for PFC (Power Factor Correction) as well as for BLDC motor speed control . In this study, a controller design will be carried out by adding a cuk converter to the BLDC motor circuit. It is hoped that the design that will be made in this research can improve the performance of the BLDC motor by reducing the Total Harmonic Distortion (THD) and improving the source power factor. This research was conducted by simulating a BLDC motor control system without using a cuk converter and using a cuk converter with the addition of a power factor correction-based controller circuit which will be the switching reference for the cuk converter using Simulink MATLAB 2020a. In the simulation of the BLDC motor control system, the reference speed changes from 200 rpm to 2800 rpm with a range of 200 rpm and uses a constant load of 2.9588 Nm. For simulation without a cuk converter, a maximum reference speed of 2800 rpm is used and a load of 2.9588 Nm. Meanwhile, for the simulation using the cuk converter, the reference speed changes from 200 rpm to 2800 rpm with a range of 200 rpm and a constant load of 2.9588 Nm. This is done to see if the system design with the addition of a cuk converter can improve the performance of the BLDC motor control system by reducing the THD value and improving the power factor at the source. The results obtained in this study are the BLDC motor speed control circuit using a cuk converter is able to reduce harmonics at the source when the maximum test speed is 2800 rpm from 74.53% in conditions without a cuk converter to 1.67% in conditions using a cuk converter. In addition, if the THD value is reduced, the power factor value will also increase. As in this study, it was found that the BLDC motor speed control circuit using a cuk converter was able to improve the power factor when the maximum test speed was 2800 rpm from 0.80115 in conditions without a cuk converter to 0.99985 in conditions using a cuk converter.
Other obstract
-
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 0522070069 |
| Uncontrolled Keywords: | Kata kunci: Motor BLDC, Cuk converter, Power Factor Correction, THD, Power factor |
| Subjects: | 600 Technology (Applied sciences) > 621 Applied physics > 621.3 Electrical, magnetic, optical, communications, computer engineering; electronics, lighting > 621.38 Electronics, communications engineering > 621.381 Electronics |
| Divisions: | Fakultas Teknik > Teknik Elektro |
| Depositing User: | yulia Chasanah |
| Date Deposited: | 24 May 2022 01:27 |
| Last Modified: | 16 Jun 2022 07:35 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/190722 |
![[thumbnail of DALAM MASA EMBARGO]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (DALAM MASA EMBARGO)
MUHAMMAD ASYROF.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2024. Download (4MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |