34
RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC VEHICLE SYSTEM A final project report A presented to The Faculty of Engineering By Ridhwan Arbianto 003201605022 in partial fulfillment of the requirements of the degree Bachelor of Science in Mechanical Engineering President University Februari 2020

RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

  • Upload
    others

  • View
    5

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN

ELETRIC VEHICLE SYSTEM

A final project report

A presented to

The Faculty of Engineering

By

Ridhwan Arbianto

003201605022

in partial fulfillment

of the requirements of the degree

Bachelor of Science in Mechanical Engineering

President University

Februari 2020

Page 2: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University ii

RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR

IN ELECTRIC VEHICLE SYSTEM

A final project report

presented to

the Faculty of Engineering

By

Ridhwan Arbianto

003201605022

in partial fulfillment

of the requirements of the degree

Bachelor of Science in Mechanical Engineering

President University

February 2020

Page 3: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University iii

DECLARATION OF ORIGINALITY

I declare that this final project report, entitled “RPM CONTROL SYSTEM OF

BRUSHLESS DC MOTOR IN ELECTRIC VEHICLE SYSTEM” is my own original

piece of work and, to the best of my knowledge and belief, has not been submitted, either

in whole or in part, to another university to obtain a degree. All sources that are quoted or

referred to are truly declared.

Cikarang, Indonesia, 14 February 2020

Ridhwan Arbianto

Page 4: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University iv

RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR

IN ELECTRIC VEHICLE SYSTEM

By

Ridhwan Arbianto

003201605022

Approved by

Dr.Eng. Ir. Rudi Suhradi Rahmat, M.Eng.

Final Project Supervisor

Dr. Eng, Lydia Anggraini

Head of Study Program

Mechanical Engineering

Page 5: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University v

ACKNOWLEGDEMENT

First, I want to thank to Allah because his blessing and his kindness my final thesis can be

complete. I would like to express my deep gratitude and my special thanks to people

around me to encourage and always supporting in completing my thesis:

1. My Family, my parents and my sister. Thank you for always supporting me no

matter how the situation. Thank you for always be there when I need you the most.

And the last Thank you for all of your prayers

2. Dr.Eng. Ir. Rudi Suhardi Rahmat, M.Eng. as my thesis advisor for the continuous

support of my final project report, for his patience, for his motivation, for his

embracement, for his enthusiasm, and for his immense knowledge. His guidance

leads me to develop myself and he open my mind about seeing things carefully, he

helped me all the times without a slight of hesitation in writing this final project

report.

3. Ms. Dr. Eng, Lydia Anggraini, ST., M.Eng. as Head of Mechanical Engineering

Study Program

4. All lecturers of Mechanical Engineering Study Program. Thank you for every

knowledge that you gave to me so I can complete my thesis.

5. My Classmate in Mechanical Engineering thank you for your support inside of the

class or outside the class.

6. My friends Iqbal, Andri thank you for your help when i am finshing my thesis.

7. My fiancee thank you for your support, your prayers and your motivated.

Page 6: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University vi

APPROVAL FOR SCIENTIFIC PUBLICATION

I hereby, for the purpose of development of science and technology, certify and approve to

give President University a non-exclusive royalty-free right upon my final project report

with the title:

RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR

IN ELECTRIC VEHICLE SYSTEM

Along with the related software or hardware prototype (if needed). With this non-exclusive

royalty-free right, President University is entitled to conserve, to convert, to manage in a

database, to maintain, and to publish my final project report. These are to be done with the

obligation from President University to mention my name as the copyright owner of my

final project report.

Cikarang, Indonesia, 14 February 2020

Ridhwan Arbianto

003201605022

Page 7: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University vii

ABSTRAK

Di era sekarang ini kendaraan listrik merupakan produk yang sedang banyak

dikembangkan di berbagai negara. Selain karena kendaraan listrik ini memiliki tingkat

efisiensi yang tinggi dibandingkan dengan motor bakar bensin, kendaraan listrik ini juga

ramah lingkungan karena tidak menimbulkan gas buang maupun kebisingan bagi

lingkungan. Dalam penelitian ini peneliti berusaha mengembangkan sistem kontrol RPM

pada kendaraan listrik roda dua yang menggunakan brushless DC motor. Penelitian ini

akan merancang sistem selektor RPM dengan menggunakan mikrokontroler Arduino Uno,

LM 2596 step down, 4 chanel relay, push button dan beberapa komponen pendukung lain.

Prototipe ini dibuat untuk mempermudah pengoperasian kendaraan listrik tersebut tanpa

harus memutar thortle valve secara manual, selain itu sistem ini juga diharapkan dapat

meningkatkan efisiensi penggunaan daya baterai karena RPM yang sudah disediakan

merupakan RPM yang sudah disetting pada kondisi konstan.

Keywords : Sistem kontrol RPM, Brushless DC motor, Arduino Uno, LM2596 step down.

Page 8: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University viii

DAFTAR ISI

DELCARATION OF ORIGINALITY .................................................................................. ii

ACKNOWLEGDEMENT .................................................................................................... iv

APPROVAL FOR SCIENTIFIC PUBLICATION ............................................................... v

ABSTRAK............................................................................................................................ vi

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................ ix

DAFTAR TABEL ................................................................................................................. x

DAFTAR ISTILAH .............................................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ............................................................................................. 1

1.2 Identifikasi Masalah ................................................................................................... 1

1.3 Perumusan Masalah .................................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah ......................................................................................................... 2

1.5 Tujuan Penulisan ........................................................................................................ 2

1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................................. 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................................... 4

2.1. Pengertian Sistem Kontrol .......................................................................................... 4

2.2. RPM Selektor ............................................................................................................. 4

2.3. Motor Brushless DC ................................................................................................... 5

2.4 Arduino Uno ............................................................................................................... 6

2.5 Step down LM 2596 ................................................................................................... 6

2.6 Resistor ....................................................................................................................... 8

2.7 Relay ........................................................................................................................... 9

Page 9: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University ix

2.8 Flowchart Perancangan Sistem Kontrol ..................................................................... 9

BAB III DISAIN DAN IMPLEMENTASI ......................................................................... 10

3.1 Komponen-komponen .............................................................................................. 10

3.1.1 Motor Brushless DC .......................................................................................... 10

3.1.2 Kontroler Driver ................................................................................................ 11

3.1.3 Throtlle Valve ................................................................................................... 11

3.2 Software .................................................................................................................... 12

3.2.1 Arduino IDE ...................................................................................................... 12

3.2.2 Autodesk Eagle ................................................................................................. 13

3.3 Blok Diagram Konsep Alur Sistem Kontrol RPM ................................................... 14

3.4 Diagram Kelistrikan Sistem Kontrol RPM ............................................................... 15

3.5 Proses Kerja Sistem Pemilihan RPM ....................................................................... 16

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 17

4.1. Prototipe ..................................................................................................................... 17

4.2 Proses Kalibrasi ........................................................................................................ 18

4.3 Hasil Penelitian ......................................................................................................... 19

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 20

5.1 Kesimpulan ............................................................................................................... 20

5.2 Saran ......................................................................................................................... 20

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 21

LAMPIRAN ........................................................................................................................ 22

Page 10: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.3

Fase pada pengoprasian motor brushless DC tiga fasa dengan empat pole ……………...5

Gambar 2.4 Board Arduino Uno …………………………………………………………6

Gambar 2.5 Step down Module LM259 …………………………………………………..7

Gambar 2.6 Resistor ………………………………………………………………………7

Gambar 2.7 Relay 4 chanel ………..………………………………………………………8

Gambar 3.1.1 Motor Brushless DC ………………………………………………………10

Gambar 3.1.2 Kontroler Driver …………………………………………………………..11

Gambar 3.1.3 Throtlle Valve.…………………………………………………………….11

Gambar 3.2.1 Tampilan Pemrograman Sofware Arduini IDE …………………………...12

Gambar 3.2.2 Tampilan Dekstop Sofware Autodesk Eagle……………………………...13

Gambar 3.3 Konsep Alur Proses Sistem Kontrol RPM ………………………………….14

Gambar 3.4 Diagram Kelistrikan Sistem Kontrol RPM …………………………...15

Gambar 3.5 Flowchart Proses Kerja Sistem Kontrol Pemilihan RPM …………………16

Gambar 4.1 Tombol Pemilihan RPM …………………………………………………..17

Gambar 4.2 Rangkaian Pengendali Putaran Motor Brushless DC ……………………...17

Gambar 4.3 Proses kalibrasi pada komponen step down LM2596 ……………………...18

Page 11: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1.1 Data Spesifikasi Motor……………………………………………………….10

Table 4.3 Hasil Penelitian………………………...……………………………………..19

Page 12: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University xii

DAFTAR ISTILAH

Simbol Deskripsi Satuan

V Tegangan Voltage

I Kuat arus Ampere

P Daya Watt

Ω Hambatan Ohm

Page 13: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Kendaraan listrik atau disebut juga electric vehicle di era sekarang ini merupakan

kendaraan yang sedang digencar-gencarkan di kembangkan untuk menjadi mobil yang bisa

di produksi secara masal. Melihat dari tingkat polusi yang semakin meningkat akibat dari

gas-gas yang dihasilkan dari kendaraan konvensional yang semakin banyak, maka

kendaran listrik ini menjadi jawaban untuk mengurangi tingkat polusi yang ada, selain

bebas gas buang kendaraan listrik ini juga tidak menibulkan kebisingan dari segi suara.

Dalam riset-riset yang ada banyak hal yang sudah diteliti dan dikembangkan seperti pada

sistem pengisian baterai [1], peramalan kapasitas baterai [2], kecepatan pengisian baterai

[3], teknologi pengisian baterai [4], sistem kontrol dan masih banyak lagi. Pada

kesempatan ini penulis akan mengembangkan tentang sistem kontrol rpm kendaraan listrik

roda dua untuk mempermudah dan memberikan rasa nyaman pengoprasian kendaran listrik

tersebut.

1.2 Identifikasi Masalah

Penelitian ini berfokus pada sistem pengontrolan rpm pada motor DC yang dipakai

untuk kendaraan listrik roda dua. Pengontrolan ini perlu dilakukan mengingat kendaraan

listrik roda dua tersebut tidak memiliki sistem akselerasi atau percepatan. Kendaraan listik

yang ada sekarang ini masih menggunakan tuas throtle manual, dalam hal ini peneliti akan

menambahkan sistem RPM selector dimana ini akan mempermudah pengoperasian

kecepatan kendaraan karena pengandara dapat memilih pada kecepatan berapa dia akan

berjalan dengan menekan tombol-tombol RPM selector yang sudah disediakan.

Pada penelitian sistem kontrol RPM motor DC ini menggunakan beberapa komponen

diantaranya Arduino Uno, LM2596 step down,4 chanel relay dan beberapa komponen lain,

serta menggunakan software dari Arduino sendiri untuk pemrograman nya. Untuk sistem

wiring nya menggunakan software Autodesk eagle.

1.3 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :

Page 14: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 2

1. Bagaimana cara mengatur putaran RPM pada motor DC.

2. Bagaimana mengendalikan putaran agar tetap stabil.

3. Bagaimana sistem kontrol itu bekerja.

1.4 Batasan Masalah

Permasalahan dalam penelitian ini dibatasi pada :

1. Kendaraan listrik yang digunakan adalah kendaraan roda dua.

2. Motor yang digunakan BLDC 800 watt.

3. Menggunakan Arduino Uno untuk perangkat kontrol nya.

4. Mengatur pemilihan RPM (RPM selector).

1.5 Tujuan Penulisan

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Membuat sistem kendali RPM brushless DC motor berbasis tombol.

2. Membuat tombol pemilihan RPM dengan beberapa pilihan yaitu putaran rendah,

sedang, menengah, dan tinggi.

3. Mencari relasi antara input tegangan yang diberikan dengan putaran RPM yang di

hasilkan.

1.6 Sistematika Penulisan

Bab I : Pendahuluan. Bab ini terdiri atas latar belakang masalah, identifikasi masalah,

perumusan masalah, batasan masalah, sistematika penulisan.

Bab II : Tinjauan Pustaka. Bab ini membahas alat dan bahan yang digunakan, penjelasan

tentang dasar teori alat dan bahan.

Bab III : Metode Penelitian. Bab ini membahas perancangan sistem kontrol tersebut.

Bab IV : Hasil dan Pembahasan. Bab ini membahas hasil pengujian yang dilakukan oleh

penulis dengan beberapa kriteria parameter sehingga projek yang diteliti dapat dibuktikan

berjalan sesuai yang diharapkan.

Bab V : Kesimpulan dan Saran. Bab ini berisi kesimpulan dari hasil penelitian dan

pengujian yang dilakukan, serta saran yang ditujukan untuk pengembangan penelitian

berkaitan pada alat ini.

Page 15: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Sistem Kontrol

Sistem kontrol merupakan rangkaian alat yang dirakit atau disusun berfungsi untuk

mengendalikan suatu benda atau alat, dapat merupakan perangkat elektronik ataupun

peralatan mekanik. Dalam era sekarang ini dimana teknologi semakin maju hidup ini

dituntut untuk lebih efisien, aman dan nyaman. Terlebih dalam sektor otomotif dimana

produsen kendaraan dituntut untuk memberikan kanyamanan. Tak hanya kenyaman

produsen kendaraan juga dituntuk untuk menciptakan sistem kendali yang mudah praktis

dan mempunyai multifungsi.[5]

Dalam sistem kontrol ada banyak hal yang dapat dikontrol misalnya tekanan,

aliran, suhu, ketinggian, jarak , putaran motor (RPM) dll. Dalam dunia industri gabungan

kerja dari berbagi alat kontrol disebut sistem pengontrolan prosess.

2.2 RPM Selektor

RPM selektor merupakan sebuah sistem yang dibuat untuk mengatur RPM DC

motor pada kendaraan listrik atau electric vehicle. RPM selektor merupakan pengaturan

RPM DC motor untuk menghasilkan beberapa pilihan putaran RPM DC motor yang dapat

digunakan dalam situasi dan kondisi jalan yang sesuai. Pada kendaraan listrik yang ada

sekarang ini kebanyakan masih menggunakan sistem throtle manual yang memungkinkan

putaran RPM motor DC berputar pada kondisi yang kurang stabil, dimana putaran motor

yang kurang stabil ini menyebabkan tingkat konsumsi baterai menjadi tidak stabil sehingga

dapat mengurangi tingkat efektifitas kemampuan baterai. Maka dari itu perlu adanya

penstabilan putaran motor untuk memaksimalkan kemampuan baterai, selain dapat

memaksimalkan kemampuan baterai RPM selektor ini juga memudahkan pengoprasian

kendaraan listrik karena tidak perlu lagi menarik throttle valve pengendara hanya perlu

menekan tombol yang sudah disediakan dengan putaran RPM yang sudah disedikan.

Page 16: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 4

2.3 Motor Brushless DC

Motor DC adalah alat elektronik yang memiliki fungsi mengubah energi listrik

menjadi energi gerak rotasi. Suplai tegangan pada motor ini adalah arus searah (DC) yang

masuk pada kumparan kemudian diubah menjadi energi gerak. Sesuai dengan namanya

motor brushless DC adalah motor tanpa brush atau sikat, untuk media komutasinya motor

ini terkomutasi secara elektris. Motor ini memiliki efisiensi dan keandalan yang tinggi,

selain itu motor ini juga memiliki range kecepatan tinggi dan noise akustik rendah . Ada

dua tipe motor brushless DC yaitu motor brushless DC satu fasa dan motor brushless DC

tiga fasa, dua motor ini hanya berbeda pada belitan statornya . [6]

Motor Brushles DC memiliki rotor magnet permanen. Rotor tersebut memiliki satu shaft

dan hub dengan magnet permanen. Penyusunan rotor ini dua hingga delapan pasang. Cara

kerja motor brushles DC ini dengan memanfaatkan kutub-kutub magnet yang saling tarik

menarik maupun tolak menolak. Pada saat salah satu fasa dialiri arus dan menghasilkan

medan magnet maka medan magnet tersebut akan menarik (rotor) yang memiliki polaritas

yang berbeda. Kemudian rotor tersebut akan bergerak mengikuti arah medan statornya.

Rotor secara konstan bergerak mengacu pada statornya akibat perubahan medan magnet

pada stator.[6] Pada gambar 2.3 menunjukan salah satu fase pada pengoperasian motor

brushless DC tiga fasa dengan 4 pole

Gambar 2.3 Salah satu fase pada pengoperasian motor brushless DC tiga fasa dengan 4

pole.

Page 17: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 5

2.4 ArduinoUno

Arduino adalah alat mikrokontroler yang dibuat oleh perusaahan smart project.

Perangkat keras ini memiliki sifat open source sehinga dapat dikembangkan dan digunakan

oleh siapa saja. Tujuan dibuatnya arduino adalah untuk mempermudah experimen atau

pembuatan berbagai peralatan yang berbasis mikrokontroler seperti sensor logam,

pemantauan ketinggian air, pemantauan suhu, pemantauan putaran rpm, sensor kecepatan

dan masih banyak lagi.

Terdapat berbagai macam jenis arduino misalnya arduino uno, arduino mega, arduino dip,

arduino nano, dll. Walapun terdapat berbagai jenis arduino tetapi dalam prinsip

pemrogramannya tetaplah sama, perbedaannya terdapat pada kelengkapan fasilitas dari pin

yang digunakan.

Gambar 2.4 Board Arduino UNO (Simanjuntak, M.G. 2013)

2.5 Modul Step down LM 2596

Modul step down LM2596 merupakan komponen yang berfungsi untuk

menurunkan tegangan DC. Modul step down ini memiliki arus 3A, modul step down ini

terdapat jenis yang dapat diatur sendiri dan ada juga yang sudah di patenkan untuk input

tegangan nya.

Page 18: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 6

Gambar 2.5 LM2596 Step down DC

2.6 Resistor

Resistor merupakan alat yang berfungsi untuk memhambat atau memberi batas arus

yang mengaliri sebuah rangkaian. Alat ini memiliki sifat resistif, resistor dibuat dari bahan

karbon. Resistor memiliki berbagai macam jenis, nilai resistor dibaca melalui lingkaran

warna yang terdapat pada badan resistor.

Gambar 2.6 Resistor

Page 19: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 7

2.7 Relay

Relay merupakan saklar yang dikendalikan dengan sisitem

elektromekanikal, relay ini terdiri dari dua kompnen yaitu koil spring dan saklar,

relay ini akan menyambung apa bila dialiri arus pada koil spring sehingga

menimbulkan gaya magnet dan saklar menjadi tertarik dan menyambung secara

sederhana seperti itu lah prinsip kerja relay.

Gambar 2.7 Relay 4 Chanel

Page 20: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 8

2.8 Flowchart Perancangan sistem kontrol

Page 21: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 9

BAB III

DISAIN DAN IMPLEMENTASI

3.1 Komponen-komponen

3.1.1 Motor brushless DC

Gambar 3.1.1 Motor Brushless DC

Tabel 3.1.1 Data spesifikasi motor

No Data kapasitas

1 Voltage 48 volt

2 Rotor speed 500 rpm

3 Daya 800 watt

4 Arus motor 12 ampere

Page 22: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 10

3.1.2 Kontroler Driver (48V/800W pole angle 120º)

Kontroler driver merupakan komponen yang berfungsi untuk

menghubungkan antar sistem yang ada pada electric vehicle dengan

motor penggerak yaitu motor brushless DC. Pada gambar 3.1.2

merupakan kontroler diver yang digunakan pada penelitian ini.

Gambar 3.1.2 Kontroler Driver

3.1.3 Throtlle Valve

Throttle Valve merupakan komponen yang berfungsi untuk

mengatur putaran motor brushless DC secara manual yaitu dengan cara

menarik atau memutar thortlle valve tersebut. Pada gambar 3.1.3

merupakan throttle valve yang digunakan pada penelitian ini.

Gambar 3.1.3 Throtlle Valve

Page 23: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 11

3.2 Software

3.2.1 Arduino IDE

Arduino IDE adalah software yang dibuat oleh pihak arduino yang berfungsi

untuk pemprograman, pengeditan program dan untuk melihat hasil dari respon

program yang di jalankan berupa grafik atau nilai angka.

Gambar 3.2.1 Tampilan pada pemprograman software Arduino IDE

Page 24: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 12

3.2.2 Autodesk Eagle

Autodesk Eagle merupakan software yang dibuat oleh perusahaan AUTODESK

yang memiliki banyak fungsi, salah satu fungsi nya adalah untuk membuat

wiring diagram schematic sistem kontrol RPM.

Gambar 3.2.2 Tampilan desktop software Autodesk Eagle (Autodesk.com)

Page 25: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 13

3.3 Blok Diagram Konsep Alur Kerja Sistem Kontrol RPM

Gambar 3.3 Konsep alur proses kerja sistem kontrol RPM

Penjelasan konsep alur proses sistem kontrol RPM :

1. Tegangan dari baterai digunakan untuk menjalankan driver kontrol, motor

brushless DC dan juga sistem kontrol RPM.

2. Driver kontrol merupakan inverter penghubung antara semua sistem dengan motor

brushless DC

3. Pada saat kita memilih mode, maka perintah akan diteruskan ke salah satu mode

yang kita pilih.

4. Apabila kita memilih mode manual maka perintah akan menuju throttle valve

kemudian dari throttle valve memberikan perintah kembali ke driver kontrol untuk

menjalankan motor brushless DC yang berada pada nomor 6.

5. Apabila kita memilih mode auto maka perintah akan menuju sistem kontrol

dimana dalam sistem kontrol ini untuk pengendalin RPM sudah disediakan pilihan

beberapa tombol putaran RPM, setelah memilih salah satu tombol maka perintah

Page 26: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 14

akan diterus kan menuju driver kontrol kembali dan dari diver kontrol perintah di

teruskan ke motor brushless DC untuk berputar.

3.4 Diagram Kelistrikan Sistem Kontrol RPM

Gambar 3.4 Diagram kelistrikan sistem kontrol RPM

Penjelasan alur proses pada wiring diagram schematic sistem kontrol RPM :

Ketika tombol push button di tekan maka input data pada program arduino

akan memerintahkan relay menyambung kemudian data diterus kan menuju

step down LM2596.

Pada step down LM2596 sinyal tegangan dirubah dengan cara memutar

katup VAR adjuster sesuai dengan tegangan yang diinginkan, tegangan

pada step down LM2596 ini akan memberikan sinyal pada driver kontrol

untuk memutar motor DC motor sesusai dengan input tegangan yang

diberikan.

Prinsip kerja ini sama juga pada kondisi push button yang selanjutnya.

Untuk mematikan putaran motor DC dapat dilakukan dengan menekan

tombol push button kembali.

Page 27: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 15

3.5 Proses kerja sistem kontrol pemilihan RPM

Gambar 3.5 Flowchart proses kerja sistem kontrol pemilihan RPM pada kendaraan listrik

Page 28: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 16

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 PROTOTIPE

Tombol pemilihan RPM merupakan komponen yang berfungsi untuk

memberikan perintah untuk memutar atau menjalankan motor brushless DC

dengan putaran yang sudah ditentukan. Pada penelitian kali ini terdapat empat

tombol pemilihan RPM seperti yang ditampilkan pada gambar 4.1 dibawah ini.

Gambar 4.1 Tombol Pemilihan RPM

Pada pembuatan prototipe ini komponen-komponen dirangkai pada papan akrilik

yang kemudian diletakkan pada bagian belakang motor yaitu berada dibawah tempat

duduk pengemudi yang sebelumnya merupakan tempat tangki bahan bakar bensin. Gambar

4.2 merupakan gambar rangkaian pengendali RPM yang sudah terpasang.

Gambar 4.2 Rangkain Pengendali Putaran Motor Brushless DC

Page 29: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 17

4.2 PROSES KALIBRASI

Dalam proses penelitian ini dilakukan proses kalibrasi pada komponen step

down LM2596. Proses kalibrasi ini bertujuan untuk menentukan besaran tegangan

input yang diberikan, tegangan input ini yang menentukan putaran brushless DC

motor. Pada penelitian ini tegangan yang digunakan adalah 1.58V, 2V, 2.5 V dan

3V. Pada gambar 4.3 dibawah merupakan salah satu gambar proses kalibrasi.

Gambar 4.3 Proses kalibrasi pada komponen step down LM2596

Proses kalibrasi diatas dilakukan dengan menggunakan multimeter. Selektor pada

multimeter berada pada posisi Voltage kemudian kabel positif berwarna merah

diletakkan pada input positif komponen step down LM2596 dan kabel negatif

diletakkan pada input negatif.

Page 30: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 18

4.3 Hasil Penelitian

Dari keempat mode yang sudah dibuat kemudian dilakukan beberapa pengujian

diantaranya pengujian putaran motor, pengujiann kecepatan kendaraan, pengujian

kemampuan baterai dan pengecekan ulang input tegangan pada komponen step down

LM2596 semua pengujian dilakukan pada setiap mode yang sudah dibuat. Berikut

merupakan table hasil pengujian yang ditunjukkan pada tabel 4.3.

Tabel 4.3 Hasil pengujian dari keempat mode

Mode

Pengujian

Input

Tegangan

Putaran

Motor

Kecepatan

Kendaraan

Kemampuan

Baterai

Mode 1

1.58 V

160-165 RPM

10 Km/h

5-6 Jam

Mode 2

2 V

310-315 RPM

15 Km/h

4.5 Jam

Mode 3

2.5 V

440-445 RPM

25 Km/h

4 Jam

Mode 4

3 V

526-530 RPM

30 Km/h

3 Jam

Page 31: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 19

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Menurut hasil penelitian dari beberapan pengujian jalan dengan beban atau tanpa beban

dapat disimpulkan bahwa :

1. Sistem kedali RPM berhasil dibuat.

2. Tombol pemilihan berhasil dibuat sesuai spesifikasi yang telah ditetapkan.

3. Dari keempat mode diatas membuktikan bahwa semakin besar input

voltage pada motor brushless DC akan semakin besar juga RPM yang

dihasilkan tetapi daya baterai juga akan menjadi cepat habis.

5.2 Saran

Saran untuk pengembangan pada sistem kontrol yang sudah dibuat yaitu dengan

menambahkan sensor untuk safety. Pada saat kendaraan mendeteksi orang didepan yang

menyebrang, dalam jarak tertentu dapat dibuat agar putaran motor menjadi pelan sehingga

memudahkan untuk pengguna melakukan pengereman dan menghindari terjadi nya

tabrakkan.

Page 32: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 20

DAFTAR PUSTAKA

[1] Aswandi, Elfizon, Fajri Warman, Sistem Pengisian Baterai pada Mobil Listrik,

Seminar Nasional Teknik Elektro 2018

[2] Mambak Udin, Bambang Sri Kaloko, Triwahju Hardianto, Peramalan Kapasitas

Baterai Lead Acid pada Mobil Listrik berbasis Levenbreg Marquarant Neural

Network, Jurnal Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Jember (UNEJ)

[3] Indah Susanti, Rumiasih, Carlos RS, Anton Firmansyah, Analisa Penentuan

Kapasitas Baterai dan Pengisian pada Mobil Listrik, ELEKTRA Vol.4, No,2, Juli

2019, Hal 29-37

[4] Firdaus Sutra Kamajaya, Muhammad Muzmi Ulya, Teknik Mesin, Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya, Analisis Teknologi Charger ntuk Kendaraan Listrik, Jurnal

Rekayasa Mesin Vol.6, No,3 tahun 2015:163-166

[5] Dr. Aris Triwiyatno, ST, MT, Buku Ajar Sistem Kontrol Analog

[6] Nanda Redha Arsya, Heri Suryoatmojo, dan Sjamsjul Anam, Desain Kontrol

Kecepatan Motor brushless DC Berbasis Power Factor Correction (PFC)

Menggunakan Single Ended Primary Induvtance Converter (SEPIC), Jurnal Teknik

ITS Vol.5, No 2,(2016)

[7] Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia-www.energyefficiencyasia.org

[8] Hari Santoso, Panduan Praktis Arduino untuk Pemula Vol.1,(2015)

www.elangsakti.com

Page 33: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 21

LAMPIRAN

Page 34: RPM CONTROL SYSTEM OF BRUSHLESS DC MOTOR IN ELETRIC

President University 22