Implementasi Simulasi Metode Field Oriented Control (Foc) Untuk Pengaturan Kecepatan Konstan Motor Bldc Pada Beban Statis
Abstrak
Perkembangan kendaraan listrik menuntut peningkatan performa sistem penggerak, khususnya motor BLDC (Brushless DC Motor) pada sepeda listrik. Penelitian ini membandingkan dua metode pengendalian kecepatan motor BLDC: Field Oriented Control (FOC) dan Pulse Width Modulation (PWM). Simulasi dilakukan menggunakan MATLAB/Simulink, sedangkan pengujian eksperimen diterapkan pada metode PWM menggunakan motor BLDC 36V 350W dan kontroler komersial. Parameter evaluasi meliputi rise time, eror steady-state, kestabilan torsi, bentuk arus, dan efisiensi sistem.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa metode FOC memiliki rise time < 0.3 detik, eror steady-state < 2%, bentuk arus sinusoidal, dan torsi lebih halus. Sebaliknya, metode PWM menunjukkan rise time ~0.4 detik, eror steady-state 2–3%, serta bentuk arus dan torsi yang mengandung Ripple tinggi. Pengujian eksperimen PWM menghasilkan nilai puncak RPM sebesar 950 RPM pada detik ke-4, dengan fluktuasi pada fase 2–6 detik yang menurun bertahap hingga 200 RPM pada detik ke-10. Data aktual mendukung hasil simulasi, menunjukkan karakteristik yang sesuai terhadap kontrol PWM.
Dengan demikian, metode FOC direkomendasikan untuk sepeda listrik yang membutuhkan respons cepat dan kenyamanan, sementara PWM tetap relevan untuk implementasi sederhana dan biaya rendah
Kata kunci: BLDC, FOC, PWM, sepeda listrik, simulasi, kontrol kecepatan
Referensi
P. K. Sharma dan A. S. Sindekar, "Performance analysis and comparison of BLDC motor drive using PI and FOC," in Proc. Int. Conf. on Global Trends in Signal Processing, Information Computing and Communication, 2016, pp. 485–492.
Alameen, M.W.H., et al., "Analysis and Modeling of Brushless DC Motor PWM Control Technique Using PSIM Software," International Journal of Engineering Research, 2022.
Reddy, M.S.P., et al., "Speed Control of BLDC Motor using PWM and Arduino Uno," E3S Web of Conferences, vol. 550, 2024.
Qorvo, "BLDC Motor Control Design and Safety Guide," Qorvo Technical Paper, 2023.
Portescap, "Understanding the Effect of PWM When Controlling a Brushless DC Motor," Technical Whitepaper, 2021.
