TEKNIK KENDALI MOTOR INDUKSI TIGA FASA; Berbasis Kecerdasan Komputasional Sebagai Penggerak Mobil Listrik, oleh Dedid Cahya Happyanto; Mauridhi Hery Purnomo Hak Cipta © 2014 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283 Telp: 0274-882262; 0274-889398; Fax: 0274-889057; E-mail:
[email protected] Hak Cipta dilindungi undang-undang. Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apa pun, secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam, atau dengan teknik perekaman lainnya, tanpa izin tertulis dari penerbit. ISBN: 978-602-262-188-1 Cetakan ke I, tahun 2014
KATA PENGANTAR
A
lhmadulillah kami panjatkan syukur kepada Allah SWT karena atas anugerah dan keridhoan-Nya, akhirnya buku ini dapat diselesaikan.
Buku ini membahas seputar permasalahan terkait sistem kendali dan penggerak motor induksi tiga fasa pada mobil listrik. Pembahasan dimulai dari gambaran tentang mobil listrik, teknik kendali, konfigurasi, dilanjutkan dengan penyusunan model sistem kendali dan penyusunan pemrograman dengan berbasis pada kendali cerdas dan dilengkapi dengan luaran kecepatan yang diharapkan. Akhirnya dengan selesainya buku ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak telah banyak memberikan saran masukan dalam penulisan buku ini yang tidak bisa kami sebut satu persatu dalam buku ini. Akhir kata, Penulis sadar sebagai manusia biasa masih banyak kekurangannya, oleh karena itu masukan dan saran dari penulis dengan senang hati dapat kami terima untuk perbaikan selanjutnya. Surabaya, Oktober 2013
Penulis
vi
Teknik Kendali Motor Induksi Tiga Fasa
Teknik Kendali Motor Induksi Tiga Fasa
vii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB I MOBIL LISTRIK 1.1 Sejarah Mobil Listrik 1.2 Masalah dan Solusi Mobil Listrik 1.3 Teknik Kendali Berbasis Soft Computing 1.4 Penjelasan Penulisan Buku
v vii 1 1 6 9 10
BAB II PENGGERAK MOBIL LISTRIK 2.1 Motor Induksi Tiga Fasa 2.2. Pengoperasian Motor Induksi dengan Foc 2.3 Pengendali Kecepatan Pid Fuzzy 2.4 Artificial Neural Network 2.5 Inverter 2.6. Sistem Baterai 2.7 Soal
15 15 26 29 39 54 65 71
BAB III PEMODELAN KENDALI MOTOR INDUKSI dan BATEREI UNTUK MOBIL LISTRIK 3.1 Data dan Konfigurasi Mobil Listrik 3.2 Pemodelan Pengemudian Elektrik Mobil 3.3. Model Tegangan Baterei 3.4 Soal
73 73 81 87 94
viii
Teknik Kendali Motor Induksi Tiga Fasa
BAB IV SIMULASI, PROTOTIPE DAN PEMBAHASAN 4.1 Simulasi Motor Induksi Tiga Fasa 4.2 Kendali Fuzzy Neural Untuk Sinkronisasi Kecepatan Penggerak Depan dan Belakang Mobil Listrik 4.2 Pengendalian Kecepatan Motor Induksi Berbasis Foc dengan Metode Levenberg Marquardt pada Mobil Listrik 4.4 Pengendalian Motor Induksi Pid Fuzzy Swatala Secara On-Line Sebagai Penggerak Mobil Listrik 4.5 Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Tiga Fasa Berbasis Vektor Kontrol dengan Pid Fuzzy 4.6 Disain Pid untuk Pengaturan Kecepatan Motor Induksi Tiga Fasa Berbasis Neural Network Levenberg Marquardt 4.7 Prototipe Mobil Listrik Evits-2 4.8 Ringkasan Hasil Pengujian DAFTAR PUSTAKA
97 97 104 118 135 148 178 213 214 217
--o0o--
Mobil Listrik
1
BAB I
MOBIL LISTRIK
1.1 SEJARAH MOBIL LISTRIK
P
erkembangan teknologi mobil listrik sebenarnya telah dimulai sejak abad ke 19. Ini dibuktikan dengan diperkenalkannya pertama kali prototype mobil listrik pertama yang dibuat pada tahun1830 oleh Robert Anderson seorang pria Scotlandia. Akan tetapi pada saat itu mobil listrik ini hanya dilengkapi dengan baterai yang tidak bisa diisi ulang (non rechargeable). Barulah pada tahun 1859 Gaston Planté warga Perancis menemukan baterai yang bisa diisi ulang, yang mana penemuan ini sangat mempengaruhi evolusi mobil listrik setelahnya. Pada tahun 1881 setidaknya ada 3 kemajuan penting dalam perkembangan tekno-logi mobil listrik. Tiga Insinyur perancis Camille Faure, Charles Jeantaud dan Nicholas Raffard menciptakan mobil listrik yang solid yang dilengkapi dengan baterai yang bisa menyimpan listrik.
2
Teknik Kendali Motor Induksi Tiga Fasa
Gambar 1.1 Uji coba Mesin Listrik Gustauve pada perahu di Paris Goustave Trouvé, seorang insinyur Perancis memperkenalkan kepada dunia sains pada masa itu motor listrik ciptaannya. Ia pun melakukan uji coba mesin ciptaannya dengan mengaplikasikan pada sepeda dan juga perahu setelah itu barulah pada November 1818 pada acara l‘Exposition Internationale d’Électricité de Paris atau pameran elektronik internasional yang diadakan di Paris, Goustave memperkenalkan mesin listriknya yang diaplikasikan pada mobil. Beberapa bulan berikutnya dua Insinyur Inggris, William Ayrton dan John Perry memperkenalkan kendaraan tiga roda elektrik ciptaan mereka yang mana menggunakan motor listrik yang ditempelkan pada roda belakang bagian kanan dan dilengkapi dengan 12 buah baterai. Dengan motor listriknya itu, ‘kursi roda elektrik’ ini sanggup melaju hingga 15 km/jam dengan jarak tempuh sekitar 40 kilometer. Berkat beberapa penemuan penting itulah akhirnya mobil listrik perlahanlahan menjadi komoditas industri yang mulai menjadi bagian dari aktivitas ekonomi saat itu. Pada tahun 1884 Thomas Parker Insinyur berkebangsaan Inggris memproduksi mobil listrik pabrikan untuk pertama kalinya. Ia sebenarnya adalah insinyur yang bekerja pada perusahaan Elwell-Parker Ltd, perusahaan yang memproduksi lokomotif dan bis bertenaga listrik. Mobil listrik ciptaannya ini baru secara resmi dipasarkan kepada publik pada tahun 1896. Sementara dilain pihak William Morrison warga Amerika juga telah memperkenalkan mobil ciptaannya pada tahun 1891. Selain itu seorang insinyur Perancis, Charles Jeantaud membuat mobil listrik ciptaannya pada tahun 1906, yang mana sanggup melaju hingga 63 km/ jam sekaligus memecahkan rekor sebagai mobil listrik tercepat saat itu.
