Perkembangan Industri Sepeda Motor

Belakangan ini, perkembangan industri khususnya di Indonesia semakin hari semakin meningkat. Dalam dunia industri, banyak ditemukan penggunaan motor listrik untuk berbagai macam keperluan. Salah satu contohnya adalah sepeda listrik, Sepeda listrik dipakai seperti sepeda biasa dengan penggunaan pedal, namun tenaga yang dikeluarkan oleh pengendara tidak sebesar sepeda biasa karena dibantu oleh motor listrik. Hal ini memungkinkan pengendara mencapai jarak yang lebih jauh dengan pengeluaran tenaga yang sama. 

Pada sepeda listrik digunakan baterai/aki sebagai sumber energi untuk menggerakkan motor listrik. Sumber energy listrik yang digunakan untuk mengisi ulang baterai pada umumnya berasal dari sambungan listrik rumah (PLN), karena pada saat ini pembangkit listrik masih menggunakan bahan bakar fosil sebagai bahan bakar utama, diperlukan sumber energi alternatif untuk menghindari penggunaan bahan bakar fosil tersebut.

Pada perkembangannya, sektor perindustrian tidak lepas dari pentingnya peran motor listrik. Di antara jenis-jenis motor listrik yang ada, motor induksi khususnya tipe sangkar tupai adalah motor yang secara umum digunakan di industri. Motor-motor ini memiliki beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan motor listrik tipe lain, yaitu harganya yang lebih ekonomis, konstruksinya yg kuat, konversi energi yang lebih efisien, dan biaya perawatan yang lebih rendah. Motor induksi juga memiliki torka awal yang tinggi, sifat ini berguna ketika beban dipasang sebelum menghidupkan motor.

Motor listrik sendiri banyak sekali diaplikasikan pada sepeda listrik, banyak merek-merek sepeda lsitrik yang masih terkenal sampai saat ini salah satunya sepeda listrik Mr. Jackie. Mahalnya harga sepeda listrik dipasaran membuat banyak konsumen lebih memilih untuk memiliki sepeda motor dibanding sepeda listrik yang sudah jelas memiliki banyak manfaat salah satunya lingkungan dan kesehatan, tidak terjangkaunya harga sepeda lsitrik dipasaran disebabkan karena penggerak utama pada sepeda listrik menggunakan motor BLDC atau motor listrik dengan magnet permanen.

Di lain pihak, motor induksi pada dasarnya memiliki dua kelemahan. Kelemahan yang pertama, motor induksi bukan merupakan motor dengan kecepatan konstan, slip saat beban penuhnya beragam mulai dari 1 % untuk motor dengan daya tinggi sampai dengan 5% untuk motor dengan daya rendah. Kemudian yang kedua adalah sifat motor induksi yang tidak menyediakan operasi kecepatan variabel atau berubah-ubah. Untuk itu, motor induksi memerlukan pengaturan kecepatan berupa Variable-frequency drive (VFD). Kendali kecepatan penting digunakan untuk motor induksi karena beberapa alasan berikut:

• Bisa memastikan operasi berjalan dengan lancer
• Menyediakan kendali torka dan akselerasi
• Proses penggunaan motor yang berbeda membutuhkan motor berputar pada kecepatan tertentu
• Mengompensasi parameter beban yang berubah-ubah
• Saat mulai pemasangan, dibutuhkan kecepatan putar motor yang lambat

Faktor-faktor di atas membuktikan bahwa motor induksi membutuhkan pengimplementasian pengendali kecepatan yang baik, dengan menggunakan SVPWM di bawah kecepatan referensi dan variasi torsi beban yang hasilnya menunjukkan bahwa SVPWM adalah yang efisien karena memiliki karakteristik kinerja yang baik.

Maka dibutuhkan Kontrol V/f atau scalar control pada motor induksi tiga fasa yang dilakukan dengan menggunakan pulse width modulation. Sehingga dalam perkembangannya, beberapa teknik modulasi telah diteliti dan dikembangkan. Jenis modulasi yang dipakai di PWM kendali skalar contohnya adalah modulasi space vector modulation. Keunggulan daripada Modulasi Space vector adalah modulasi ini menghasilkan keluaran tegangan dan arus yang lebih sedikit. Selain itu SVM menghasilkan tegangan keluaran yang lebih tinggi dibandingkan dengan teknik modulasi yang lain.

Pengendalian kecepatan motor induksi tiga fasa terbagi menjadi dua, yaitu pengendalian kecepatan dengan scalar control (V/f) dan vector control. Keunggulan vektor kontrol adalah  motor induksi dapat dikontrol seperti motor DC eksitasi terpisah sehingga memungkinkan pengontrolan variabel secara terpisah. 

Dalam hal ini variabel yang dimaksud ialah fluks dan torka. Kompleksnya keunggulan yang ditawarkan vektor kontrol berbanding lurus dengan sulitnya penerapan dan implementasi metode tersebut pada motor induksi. Sedangkan keuntunggan skalar vektor adalah memiliki struktur kendali yang sederhana, mudah dan cepat diprogram serta dapat dioperasikan dengan kendali loop terbuka, sehingga secara ekonomis lebih murah. Kontrol V/f pada motor induksi tiga fasa dilakukan dengan menggunakan pulse width modulation.

Rancang bangun pengendali kecepatan motor induksi tiga fasa adalah sistem pengendalian kecepatan motor induksi tiga fasa menggunakan metode scalar control dengan kendali V/f konstan atau perbandingan antara tegangan dan frekuensi.

Penelitian ini berfokus pada rancang bangun pengendali kecepatan motor induksi tiga fasa berbasis TI C2000 pada sepeda listrik dengan mengatur tegangan dan frekuensi yang diinginkan. Dengan tujuan merancang sistem kontrol motor induksi tiga fasa menggunakan TI C2000 pada sepeda listrik, menganalisa kinerja sistem kontrol motor induksi tiga fasa dengan mengubah frekuensi tegangan menggunakan metode SVPWM pada sepeda listrik dan menganalisis arus stator motor induksi tiga fasa saat keadaan tunak atau steady-state.