Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Salah satu jenis motor yang sangat sering digunakan sebagai penggerak seperti mesin – mesin listrik adalah motor Brushless Direct Current. Oleh karena itu, diperlukan perancangan optimasi suatu design motor BLDC menggunakan metode simulasi dengan perangkat lunak berbasis finite element analysis (FEA). Untuk pembahasan disini, spesifikasi motor yang digunakan adalah motor BLDC dengan 24 slots dan 8 poles. Hasil optimasi yang ingin didapatkan adalah memiliki torsi dan kecepatan yang cukup untuk menjalankan sepeda motor serta memiliki putaran rotor yang mulus dengan mengurangi torsi cogging pada motor tersebut. Hasil tersebut ingin dicapai menggunakan input 72 Volt dan 80 Ampere. Optimasi itu didapatkan dengan memvariasikan ukuran – ukuran dimensi pada motor serta pemberian lubang pada gigi stator. Untuk merealisasikan perancangan tersebut pada sepeda motor, penulis menggunakan ukuran referensi dari sepeda motor Gesits untuk dianalisiskan dengan beban jalan yang akan dialami oleh sepeda motor tersebut.

---

One of the kinds of motor that is very often used as an acctuator is a Brushless Direct Current Motor. Because of that, there needs to be an optimal design of the BLDC motor from simulation using a finite element analysis (FEA) metode. In this section, the motor spesification that was used is a BLDC motor with 24 slot and 8 poles. The design must be optimized so that the torque and speed can withstand the load of the motorcycle and have a smooth rotation of the rotor by reducing the cogging torque. Those optimizations will do with the input of 72 Volts and 80 Ampere. The optimazation of the design is by vary the dimention of the motor and the addition of holes in the tooth of the stator. To realize the design on the motor, the writer uses the Gesits electric motorcycle as a reference to further the analysis of road loads thats going to apply on the motorcycles motor."

"Motor induksi merupakan salah satu jenis motor yang paling banyak digunakan di dunia industri. Hal ini disebabkan karena motor induksi menawarkan beberapa kelebihan yang tidak dimiliki oleh jenis motor lainnya, mulai dari strukturnya yang sederhana, tangguh, murah, ringan, serta membutuhkan lebih sedikit perawatan. Pada aplikasi penggunaan motor induksi, diperlukan suatu algoritma kontrol yang dapat memberikan akurasi yang baik dalam pengendalian kecepatan ataupun torsi pada kondisi beban yang dinamis. Oleh karena itu, akan digunakan kontrol vektor lup tertutup RFOC (rotor flux oriented control). Pada pengoperasian motor induksi dengan strategi kontrol RFOC konvensional, dimana fluks akan bernilai konstan, akan ada banyak energi yang hilang selama prosesnya. Energi-energi yang hilang ini meliputi energi yang diperlukan untuk menggerakkan rotor, serta rugi-rugi energi yang terjadi selama pengoperasian motor. Oleh sebab itu, pada penelitian ini, akan diimplementasikan strategi kontrol rotor flux oriented control (RFOC) berbasis maximum torque per ampere (MTPA). Kontrol MTPA ditambahkan untuk memastikan bahwa arus arus eksitasi dari motor induksi bernilai minimum dengan menyesuaikan tingkat fluks berdasarkan kebutuhan torsi. Dengan penambahan skema MTPA, motor induksi tidak akan menerima eksitasi berlebih sehingga efisiensi pengoperasian akan meningkat.

---

Induction motors are one of the most widely used types of motors in the industrial world. This is because induction motors offer several advantages that are not possessed by other types of motors, ranging from their simple structure, tough, cheap, lightweight, and require less maintenance. In applications using induction motors, an control algorithm is needed that can provide good accuracy in controlling speed or torque under dynamic load conditions. Therefore, closed-loop vector control with RFOC (rotor flux oriented control) algorithm will be used. In the operation of an induction motor with a conventional RFOC control strategy, where the flux will be constant, there will be a lot of energy lost during the process. These lost energies include the energy required to drive the rotor, as well as energy losses that occur during motor operation. Therefore, in this study, a maximum torque per ampere (MTPA) based rotor flux oriented control (RFOC) strategy will be implemented. MTPA control is added to ensure that the excitation current of the induction motor is minimum by adjusting the flux level based on the torque requirement. With the addition of the MTPA scheme, the induction motor will not receive excessive excitation."

"Setelah menemukan keunggulan maupun kelemahan algoritma Variable Learning Rate with Momentum, Levenberg-Marquardt dan Resilient Backpropagation, khususnya dalam kasus pengendalian kecepatan motor induksi, diharapkan rancangan dapat memberikan unjuk kerja yang baik dalam kondisi rawan derau dan penggunaan rangkaian tambahan untuk implementasi paralel berskala besar dapat dihindari. Tahap simulasi dan pengujian sistem terdiri atas pencarian arsitektur optimal, pelatihan dengan menyertakan data validasi (penghentian dini) dan data uji serta uji ketahanan terhadap derau. Tahap pertama bertujuan menemukan arsitektur model pengendali yang optimal, dalam arti menghasilkan fungsi kinerja terendah dalam waktu pelatihan yang relatif singkat. Tujuan tahap kedua ialah memeriksa pengaruh data validasi dan uji terhadap unjuk kerja sistem. Pada kedua tahap awal ini, kemampuan model untuk memperkirakan plant acuan diperiksa dengan metode regresi linier. Sementara pada tahap ketiga akan diperiksa pengaruh derau terhadap kemampuan model untuk mengikuti kecepatan rotor acuan. Berdasarkan percobaan yang dilakukan diambil kesimpulan sebagai berikut. Dengan integrasi sistem yang nyaris identik dengan plant acuan, model pengendali hasil pelatihan dengan algoritma Varible Learning Rate with Momentum, Levenberg-Marquardt maupun Resilient Backpropagation mampu mengikuti kecepatan sudut acuan ?r* dengan baik saat disimulasikan. Fungsi kinerja terbaik diberikan oleh model dengan algoritma Levenberg-Marquardt, yaitu 5,49478 x 10-9 rad_/s_ dengan regresi linier A = T ? 0,0254 dimana R = 1. Karena regresi liniernya menurun drastis, yaitu dari A = T ? 0,127 dan R = 1 menjadi A = 1,2T ? 8,06 dan R = 0,954, dan saat disimulasikan memberikan tanggapan yang tidak stabil, pelatihan dengan algoritma Resilient Backpropagation tidak cocok menyertakan validasi dan pengujian; paling tidak dalam kasus model motor induksi ini. Sebaliknya model Levenberg-Marquardt menghasilkan regresi linier yang semakin baik setelah dilatih dengan validasi dan uji, yaitu A = T ? 0,0238 dan R = 1. Dengan frekuensi derau 10 Hz, model pengendali dengan algoritma Varible Learning Rate with Momentum, Levenberg-Marquardt maupun Resilient Backpropagation mampu menunjukkan unjuk kerja yang baik. Semakin tinggi frekuensi dan intensitas daya derau, unjuk kerja sistem cenderung semakin buruk. Model Levenberg-Marquardt menghasilkan galat mutlak rata-rata terendah yakni 4,703 rad/s pada power spectral density derau 10-3 dB/Hz.

---

Founding advantages and disadvantages of Variable Learning Rate with Momentum, Levenberg-Marquardt and Resilient Backpropagation algorithms, especially on induction motor speed controlling case, the design were hopefully able to give good performance under noise environment and additional circuit for large scale parallel implementations could be avoided. The system?s simulation and testing steps were optimal architecture search, training with validation (early stopping) and testing data, and noise resistance test. The first step?s objective was to find an optimal controller model?s architecture by means of the lowest performance function under relatively short training time. The second?s objective was to check validation and testing influence to system?s performance. On both these steps, the model?s ability to approximate the reference plant was being checked by linear regression method. On the third step, the noise influence to the model?s ability to track the reference rotor speed was being observed. Based on experiments being held, conclusions are enlisted following. With a system integrated closely similar to the reference plant, the controller models of the algorithms? training results are able following reference angular speed ?r* well. The best performance function is 5,49478 x 10-9 rad_/s_ which belongs to Levenberg-Marquardt algorithm?s model, with A = T ? 0.0254 and R = 1 linear regression. Due to linear regression?s drastic reduction from A = T ? 0.127 and R = 1 into A = 1.2T ? 8.06 and R = 0.954 and unstable response when being simulated, validation and testing assistance on training are unfit for Resilient Backpropagation algorithm; at least on this case. On contrary the Levenberg-Marquardt model produces better linear regression after being trained with validation and testing, i.e. A = T ? 0.0238 and R = 1. With 10 Hz noise frequency, all controller models with Varible Learning Rate with Momentum, Levenberg-Marquardt and Resilient Backpropagation algorithms are able to show good performance. The higher the noise frequency and power intensity, the system?s performance tends to get worse. Levenberg-Marquardt model produces the lowest mean absolute error, i.e. 4.703 rad/s on 10-3 dB/Hz noise power spectral density."

"Motor BLDC banyak digunakan untuk berbagai aplikasi karena memiliki kelebihan pada karakteristiknya. Namun, motor dengan permanen magnet jenis ini memiliki kekurangan, salah satunya torsi cogging. Oleh karena itu, dirancang atau dilakukan modifikasi pada motor BLDC agar diperoleh torsi cogging yang seminimal mungkin. Metode yang digunakan untuk mereduksi torsi cogging pada penelitian ini adalah dengan penambahan notch pada gigi stator dengan memvariasikan kedalaman, bentuk, dan lebar notch untuk mendapatkan desain yang terbaik. Pada penelitian ini digunakan perangkat lunak berbasis FEM Finite Element Method. Dari semua variasi modifikasi yang dilakukan, selanjutnya dianalisis pengaruh kedalaman, bentuk, dan lebar notch terhadap torsi cogging. Desain terbaik reduksi torsi cogging terjadi saat lebar notch sebesar 2,85 dan kedalaman notch sebesar 0,25mm dengan hasil reduksi sebesar 75,83, dan torsi riak yang berkurang menjadi 58,74 dari sebelumnya sebesar 65,4.

---

Cogging Torque Reduction on BLDC Motors 12 Slot 8 pole with adding notch on stator teeth. Brushless DC Motor is widely used for various applications because it has advantages in its characteristics. However, motors with permanent magnets have some disadvantages, one of them is cogging torque. Therefore, it is designed or modified on a Brushless DC motor to obtain minimal cogging torque. The method used to reduce the cogging torque in this research is by adding notches to the stator teeth by varying the depth, shape, and width of the notch to obtain the best design. In this research used FEM based software Finite Element Method . Of all variations of modifications made, then analyzed the effect of depth, shape, and notch width to cogging torque. The best design of cogging torque reduction occurs when the notch width is 2.85 and the notch depth is 0.25mm with the reduction of 75.83 , and the reduction of ripple torque becomes 58.74 from the previous 65.4."

"Motor BLDC merupakan salah satu jenis motor listrik yang penggunaannya sudah luas di berbagai aplikasi karena keunggulannya. Namun, motor BLDC memiliki kekurangan yaitu adanya getaran dan noise pada motor akibat torsi cogging sehingga harus dihilangkan. Oleh karena itu, dilakukan reduksi torsi cogging pada motor BLDC 12 alur 8 kutub dengan menggunakan metode segmentasi kutub magnet permanen. Parameter dari metode yang diteliti ini adalah lebar magnet permanen dan jarak antar segmen magnet dari setiap kutubnya. Diperoleh hasil bahwa metode segmentasi kutub magnet permanen dapat mereduksi torsi cogging secara signifikan bila posisi segmen magnet terhadap stator tepat. Desain modifikasi dengan torsi cogging terkecil diperoleh dari kutub yang disegmentasi dengan lebar sudut magnet permanen 33,6o dan jarak antar segmen sebesar 5,25o, menghasilkan torsi cogging sebesar 0,023 Nm dengan besar reduksi sebesar 90,83 dari nilai torsi cogging awal motor yaitu sebesar 0,251 Nm.

---

BLDC motor is one type of electric motor which becoming widely used in many applications because of its predominance characteristics. However, BLDC motors have drawbacks which is vibration issues and noise caused by the cogging torque, so it should be minimized. Therefore, cogging torque on motor BLDC 12 slot 8 pole had been reduced by using permanent magnet segmentation method. Parameters that had been studied are permanent magnet width and distance between magnet segment on each rotor pole.

The result is minimum cogging torque can be obtained when the position of magnet segment relative to stator is appropriate. Modified design with minimum cogging torque is achieved from pole that had been segmented with permanent magnet width 33,6o and distance between magnet segment is 5,25o, which produces cogging torque of 0,023 Nm with a reduction of 90,83 from its original design which produces cogging torque of 0,251 Nm."

"Teknologi perancangan motor listrik brushless direct current telah berkembang pesat. Salah satu parameter yang banyak dikembangkan adalah desain pelilitan pada stator. Penelitian ini mencari desain pelilitan stator motor BLDC 3 fasa 12 slot 8 kutub yang menghasilkan performa terbaik pada motor. Rangkaian dari kumparan yang sefasa yang terdiri dari empat kumparan divariasikan menjadi empat kumparan seri, dua kumparan seri diparalel dengan dua lainnya, dan empat kumparan paralel. Penelitian dilakukan dengan melakukan simulasi motor dengan beban dan tanpa beban menggunakan finite element method. Nilai konstanta Ke, efisiensi, torsi, tegangan, dan rugi tembaga dari setiap model rangkaian dibandingkan untuk mengetahui desain lilitan yang memiliki performa terbaik. Hasil simulasi menunjukan model seri-paralel dengan 40 lilitan menghasilkan nilai torsi terbesar dengan besar arus dan advance angle yang sama dan nilai rugi tembaga paling rendah.

---

The brushless direct current motor design technology thrives rapidly nowadays. One of its parameter is the stator winding design. This research investigates the stator winding design for 3 phase BLDC 12 slots 8 poles which provides the best motor performance. The circuit of the coils in a phase is varied with series, series-paralel, and paralel connection.

The investigation is done by committing motor no load and load simulations using finite element method calculation. Than the circuit model with the best motor performance is determinable by observing the value of back electromotive constant (Ke), efficiency, torque, voltage, and copper losses of every circuit model. The result shows that the series-paralel model generate higher torque with the same electric current."

"Mesin Arus Searah Tanpa Sikat (MASTS) merupakan motor arus searah yang tidak menggunakan sikat-sikat untuk komutasinya dan memiliki kecepatan yang sinkron antara medan putar stator dan rotomya. Rotor MASTS adalah magnet permanen sehingga tidak diperlukan kumparan penguat dan tidak ada arus beban yang mengalirinya. Metode pengaturan kecepatan pada MASTS ada 2 macam, yaitu pengaturan tegangan catu dan pengaturan percepatan sudut fasa (phase advance angle). Pada pengaturan percepatan sudut fasa, kecepatan optimal dapat diperoleh ketika arus dan ggl bersamaan dalam waktu atau dengan kata lain sefase. Model simulasi MASTS menggunakan SIMCAD versi 4.1 untuk prediksi unjuk kerja MASTS yang dikendalikan oleh PWM inverter. Berdasarkan simulasi diperoleh kecepatan optimal pada percepatan sudut fasa 45_ dan apabila percepatan sudut fasa terus ditingkatkan maka kecepatan akan menurun."

"Studi tentang perancangan motor listrik jenis BLDC magnet permanen semakin banyak dilakukan. Motor BLDC banyak dipilih karena tipe motor ini dikenal memiliki ketahanan yang tinggi, disain yang sederhana, dan kemampuan bekerja pada RPM tinggi. Dalam perancangan, perubahan ukuran baik diameter stator dan rotor maupun ketebalan motor pun menjadi hal yang harus diperhatikan. Perbedaan jumlah slot dan kutub juga turut memberikan kontribusi terhadap performa motor yang dirancang. Dalam studi ini, sebuah motor BLDC dirancang menggunakan perangkat lunak berbasis FEA (Finite Element Analysis), yaitu Infolytica MotorSolve BLDC untuk kemudian dibuatkan prototipe dari rancangan tersebut. Selanjutnya, pada motor simulasi maupun motor prototipe yang sudah dibuat, dilakukan pengukuran parameter yang terdapat pada motor tersebut. Parameter yang diukur meliputi resistansi stator (Rs), induktansi pada sumbu-d (Ld), induktansi pada sumbu-q (Lq), dan konstanta back-EMF. Hingga pada akhirnya, nilai yang terukur tersebut dibandingkan dan dievaluasi terhadap adanya perbedaan nilai antara parameter motor hasil simulasi dengan motor prototipe. Hal ini terjadi dikarenakan penggunaan material yang berbeda antara simulasi dan prototipe juga alat ukur yang digunakan. Kesulitan untuk mendapatkan material yang sama dan tempat pembuatan motor di Indonesia menjadi catatan utama dalam produksi sebuah motor listrik.

---

The study of electric motor permanent magnet type BLDC design is getting popular and interesting. Motor BLDC motor type was chosen because it is known to have high durability, simple design, and the ability to work at high RPM. In the design process, the change of both the stator and rotor diameter and the thickness of the motor are very important. The differences in the number of slots and poles are also contributing to the performance of the motor.

In this study, a BLDC motors are designed using a FEA (Finite Element Analysis) based software, Infolytica MotorSolve BLDC. After the simulated design is achieved, the prototype is produced. Subsequently, the parameters from both the simulation and prototype motor are measured. The measured parameters are stator resistance (Rs), the inductance on the d-axis (Ld), the inductance on the q-axis (Lq), and the back-EMF constant.

In the end, the measured values are compared and evaluated against the differences in value between the simulation results and the motor prototype measured parameters. This error occurs due to the usage of different materials between simulation and prototype also the measurement tools. The difficulties to obtain the same materials and workshop to make the motor in Indonesia became a major record in the production of an electric motor."

"Motor BLDC dalam dunia otomotif tengah berkembang dikarenakan keunggulannya dibandingkan dengan jenis motor lainya, yaitu memiliki efisiensi tinggi, umur yang panjang, konsumsi energi yang kecil, dan rendahnya electrical noise yang dihasilkan. Namun untuk mendapatkan design motor BLDC sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan, dibutuhkan penelitian dari berbagai aspek dan bagian motor BLDC. Dalam skripsi ini, akan dianalisis pengaruh penempatan lubang baut dan diameter stator dengan menggunkan metode FEM (Finite Element Method) pada motor BLDC 12 slot 8 pole dengan daya input 25kW dan kecepatan nominal di 6000 rpm. Pengujian motor dilakukan dengan simulasi elektromagnetik dengan memvariasikan diameter luar stator, penempatan baut di stator, penambahan lilitan rotor, advance angle motor, variasi kecepatan nominal. Hasil yang didapatkan dari pengujian motor berupa peta aliran fluks, bentuk gelombang fluks linkage dan back EMF, grafik torsi terhadap kecepatan, daya keluaran terhadap kecepatan, efisiensi terhadap kecepatan, konstanta ke terhadap kecepatan, tegangan terhadap kecepatan, dan arus motor terhadap kecepatan. Pada akhirnya dari seluruh hasil pengujian motor dianalisis untuk mendapatkan design motor yang terbaik sesuai dengan spesifikasi kinerja kerja motor yang diharapkan. Didapatkan design motor terbaik dengan ukuran diameter luas stator 216mm dengan posisi lubang baut di tepi antar tooth stator pada 22 lilitan, advance angle -160 saat di 6000rpm dan -230 saat di 4000 rpm.

---

BLDC motors in the automotive world is growing rapidly because of the advantages compared to the other types of motor with high efficiency. BLDC motor is durable, has small energy consumption, and has low generated electrical noise. But to get a BLDC motor design which performs as the desired specifications, it takes research from various aspects and parts of the BLDC motor. In this thesis, the analysis is specifically focused on stator diameter and bolt position variation which is tested by using FEM (Finite Element Method). The specification of the designed brushless DC motor is, it has 8 pole, 12 slot, input power 25KW at 6000rpm rated speed. The analysis is performed by using electromagnetic simulation consisting several parts, namely the testing of the motor design with variations in the stator diameter, the placement of bolt position, rotor windings, advance angle, and rated speed.

The results obtained from testing the motor are shown in the form of a flux flow map, flux linkage and back EMF waveform graphic, graph of torque versus speed, output power versus speed, efficiency versus speed, ke constant versus speed, voltage versus speed, and input currents versus speed. At the end of this research, the results are analyzed to obtain the most optimal motor design according to the specifications. The best motor design obtained has the following spesifications: outer diameter 216mm, bolt position on the edge of stator between stator teeth at 22 turns, advance angle -160 in rated speed 6000rpm, and -230 in rated speed 4000 rpm."

"[ABSTRAKSejak teknologi magnet permanen ini mulai banyak dikembangkan, motor BLDC telah digunakan untuk berbagai aplikasi . Motor BLDC dengan kapasitas daya yang besar banyak digunakan untuk penggerak utama mobil listrik, sepeda listrik, mesin penggerak pada industri-industri. Bentuk atau geometri serta dimensi dari bagian-bagian motor adalah salah satu topik yang umum dibahas dan diteliti dalam riset pengembangan perancangan motor BLDC. Motor BLDC menggunakan magnet permanen pada rotornya sebagai sumber medan magnet. Aliran fluks mempengaruhi torque ripple. Salah satu yang paling mempengaruhi aliran fluks magnet pada motor BLDC adalah bentuk dari stator. Stator sendiri dapat divariasikan bentuknya yang dapat mengatur aliran fluks dari magnet. Pada penelitian ini divariasikan perancangan bentuk stator untuk perancangan rotor yang sama. Variasi yang dilakukan adalah variasi ukuran lebar gigi dan yoke. Pada penelitian ini ditemukan bentuk ukuran yang optimal dari enam variasi yang digunakan adalah bentuk perancangan payung lengkungan stator yang memiliki lebar gigi 10 mm, ukuran lebar yoke 125 mm dan ukuran lebar alur bukaan sebesar 2.4 mm. Pada penelitian ini ditemukan bahwa dengan perancangan ukuran yang tepat dan dengan memberikan lengkungan pada bagian kaki stator dapat mengurangi daerah saturasi, sehingga pada daerah yang terdapat saturasi dapat diminimalisir panas pada bagian daerah stator motor tersebut dan dapat memperkecil nilai torsi ripple hingga persentase sebesar 2.31% dengan rata-rata torsi ripple sebesar 0.579770359 Nm.ABSTRACTSince the permanent magnet technology is starting much developed, BLDC motors have been used for various applications. BLDC motors with high power capacity widely used for main propulsion electric vehicles, electric bike, the engine of the industries. Shape or geometry and dimensions from parts of motors is one of the general topics discussed and studied in the research design development BLDC motor. BLDC motors use permanent magnets in the rotor as the source of the magnetic field. Flux flow affects the torque ripple. One of the most affecting the flow of magnetic flux in BLDC motors is the shape of the stator. Stator can be varied forms which can regulate the flow from magnetic flux. In this research designs varied forms of stator for the same rotor design. A variation performed are wide variations tooth thickness and yoke. This research found optimal size form of the six variations used is a forms of umbrella design opening stator which has a tooth width of 10 mm, 125 mm widths yoke and the size of the slot opening width of 2.4 mm. In this research it was found that the design of the right size and by providing fillet on the legs stator can reduce the saturation region, so that the area contained saturation can be minimized heat in the area of the motor stator and can reduce torque ripple to a percentage value of 2.31% with an average of 0.579770359 Nm of torque ripple., Since the permanent magnet technology is starting much developed, BLDC motors have been used for various applications. BLDC motors with high power capacity widely used for main propulsion electric vehicles, electric bike, the engine of the industries. Shape or geometry and dimensions from parts of motors is one of the general topics discussed and studied in the research design development BLDC motor. BLDC motors use permanent magnets in the rotor as the source of the magnetic field. Flux flow affects the torque ripple. One of the most affecting the flow of magnetic flux in BLDC motors is the shape of the stator. Stator can be varied forms which can regulate the flow from magnetic flux. In this research designs varied forms of stator for the same rotor design. A variation performed are wide variations tooth thickness and yoke. This research found optimal size form of the six variations used is a forms of umbrella design opening stator which has a tooth width of 10 mm, 125 mm widths yoke and the size of the slot opening width of 2.4 mm. In this research it was found that the design of the right size and by providing fillet on the legs stator can reduce the saturation region, so that the area contained saturation can be minimized heat in the area of the motor stator and can reduce torque ripple to a percentage value of 2.31% with an average of 0.579770359 Nm of torque ripple.]"