Perancangan Kontroler Motor Brushless Dc Tanpa Sensor Dengan Metode Deteksi Tegangan Back-Emf
Abstract
Motor Brushless DC (BLDC) atau motor
Sinkron DC magnet permanen semakin populer karena kinerja
dan karakteristiknya yang unggul. Namun, kontrol yang efektif
pada motor BLDC memerlukan pengetahuan akurat tentang
posisi rotor. Metode konvensional menggunakan sensor hall
effect memiliki keterbatasan, seperti biaya tambahan,
kerentanan terhadap suhu tinggi, dan ketidakcocokan untuk
lingkungan operasi ekstrem. Oleh karena itu, pengendali motor
BLDC tanpa sensor (sensorless) yang mengestimasi posisi rotor
berdasarkan karakteristik elektrik motor, terutama dengan
memanfaatkan back-EMF (electromotive force), menjadi solusi
yang menarik. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan
mengimplementasikan algoritma estimasi posisi rotor yang
akurat dan efisien untuk motor BLDC 3 fasa 500 Watt tanpa
menggunakan sensor fisik. Metode penelitian meliputi studi
literatur, perancangan sistem menggunakan mikrokontroler
STM32 dan inverter 3 fasa, implementasi prototipe, serta
pengujian kinerja. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem
kendali yang dirancang mampu menghasilkan sinyal PWM
dengan perbedaan sudut penyulutan 120° antar fasa dan
berhasil mendeteksi sinyal back-EMF untuk komutasi, sehingga
motor dapat berputar dengan lancar. Manfaat penelitian ini
meliputi pengurangan biaya produksi, peningkatan keandalan
sistem, dan desain yang lebih kompak, yang relevan untuk
aplikasi mobil listrik dan otomasi industri.
Kata kunci— motor bldc, sensorless, back-emf, deteksi zero
crossing, stm32, inverter tiga fasa
References
J. C. Gamazo-Real, E. Vázquez-Sánchez, and J.
Gómez-Gil, “Position and speed control of brushless dc
motors using sensorless techniques and application trends,”
Sensors, vol. 10, no. 7, pp. 6901–6947, Jul. 2010, doi:
3390/s100706901.
T. Wahono and T. Sutikno, “Skema Pengendali
Motor BLDC Tanpa Sensor Posisi Rotor dengan Metode
Deteksi Back EMF Berbasis Mikrokontroler Arduino,”
Jurnal Ilmiah Teknik Elektro Komputer dan Informatika, vol.
, no. 2, p. 69, Dec. 2016, doi: 10.26555/jiteki.v2i2.5372.
S. Wanto et al., “Peredaman Noise pada Deteksi
BEMF Motor BLDC Sensorless Menggunakan Digital
Filter,” Jurnal Inovtek Seri Elektro, vol. 3, no. 3, p. 2021.
A. R. Hakim, “Desain dan Implementasi Inverter
Tiga Fasa dalam Pengendalian Motor Brushless DC
Sensorless dengan Metode Deteksi Tegangan Back-EMF
pada Pesawat Tanpa Awak,” Tugas Akhir, Institut Teknologi
Sepuluh Nopember, Surabaya, 2019.
M. H. A. As-Salaf, “Simulasi Pengaturan Kecepatan
Motor BLDC menggunakan Software PSIM,” Journal MIND
Journal, vol. 6, no. 1, pp. 103–117, 2021, doi:
26760/mindjournal.v6i1.103.
E. Fullbridge et al., “ESC Fullbridge 3 Fasa Motor
BLDC Berdaya Besar Menggunakan Kontroler Arduino,”
vol. 5, pp. 35–40, Jul. 2022.
A. Sikora and M. Woźniak, “Impact of current
pulsation on BLDC motor parameters,” Sensors
(Switzerland), vol. 21, no. 2, pp. 1–18, Jan. 2021, doi:
3390/s21020587.
J. Zhao and Y. Yu, “Brushless DC Motor
Fundamentals,” Application Note, Monolithic Power
Systems, 2011. [Online]. Available:
www.MonolithicPower.com
Y. Guo, Y. Zhang, and X. Li, “Position Correction
Control of Permanent-Magnet Brushless Motor Based on
Commutation-Interval Current Symmetry,” World Electric
Vehicle Journal, vol. 15, no. 5, May 2024, doi:
3390/wevj15050203.
A. Mohammad, A. Abedin, and Z. R. Khan,
“Implementation of a three phase inverter for BLDC motor
drive,” in Proc. 9th Int. Conf. Electr. Comput. Eng. (ICECE),
, pp. 337–340, doi: 10.1109/ICECE.2016.7853925.
I. Sholikha et al., “Pengaturan Kecepatan Motor
BLDC Sensorless Menggunakan FOC,” JURNAL
PENGEMBANGAN ELEKTRONIKA, vol. 11, 2022.
R. Abdurrahman, N. A. Windarko, and B. Sumantri,
“Estimasi Kecepatan Motor Brushless DC dengan
Menggunakan Metode Sliding Mode Observer,” Jurnal
Brilliant, doi: 10.28926/briliant.
S. Gowtham, G. Sreenath, G. Sushanth, R. Suba, and
M. Balaji, “Switch fault diagnosis using S-transform on three
phase inverter for BLDC drive,” International Journal of
Recent Technology and Engineering, vol. 8, no. 2, pp. 58–65,
Jul. 2019, doi: 10.35940/ijrte.B1014.0782S519.
C. L. Xia, Permanent Magnet Brushless DC Motor
Drives and Controls. John Wiley & Sons, 2012, doi:
1002/9781118188537.
P. Kumar, R. K. Behera, and D. V. Bhaskar, “Novel
closed loop speed control of permanent magnet brushless DC
motor drive,” in Proc. Int. Conf. Technol. Smart City Energy
Secur. Power (ICSESP), 2018, pp. 1–6, doi:
1109/ICSESP.2018.8376725.
K. Vinida and M. Chacko, “Sensorless Control of
Brushless DC motors and H ∞ Control Theory ApplicationsA Literature Review,” International Journal of Engineering
Research and, vol. 11, no. 1, pp. 19–25, doi: 10.9790/1676-
P. M. Krishna, T. Srinu, and A. Professor, “Analysis
of Closed Loop Current Controlled BLDC Motor Drive,”
International Journal of Scientific Research in Engineering
and Management, 2024, doi: 10.55041/IJSREM35689.
L. Prokop, “3-Phase BLDC Motor Control with
Sensorless Back EMF Zero Crossing Detection Using
F80x,” Application Note, Freescale Semiconductor.
M. Topal, I. Iskender, and N. Genc, “Sensorless
Speed Control of a BLDC Motor Using Improved Sliding
Mode Observer Technique,” International Journal on
Technical and Physical Problems of Engineering, vol. 11, no.
, pp. 1–9, Mar. 2019. [Online]. Available: www.iotpe.com
