Makalah ini membahas proses pengembangan algoritma baru untuk melakukan control pada Interior Permanent Magnet Synchronous Motor. Algoritma ini diperlukan untuk penyederhanaan pengaturan parameter kontrol dan mempertahankan operasi motor yang tepat. Tabel pencarian torsi secara 3D menggunakan dua input sebagai input yang pertimbangkan, yaitu, gerakan akselerator dan kecepatan putaran motor. Kedua input ini memungkinkan tabel pencarian untuk menghasilkan torsi tertentu pada setiap putaran motor, yang kemudian diumpankan Kembali ke control. Pemodelan, simulasi, dan pengujian eksperimental dilakukan untuk merancang dan memvalidasi pengontrol yang diusulkan. Validasi eksperimental menunjukkan bahwa pengontrol yang diusulkan berfungsi sebagaimana dimaksud. Hal ini ditunjukkan dengan kemampuannya dalam mengendalikan motor untuk memperoleh keluaran torsi 7% lebih tinggi dibandingkan dengan simulasi pada daerah torsi konstan. Di daerah flux weakening, pengontrol bisa membuat motor mencapai kecepatan maksimum 5500 RPM. Hanya ada perbedaan 8% dibandingkan dengan simulasi (6500 RPM). Dalam hal daya maksimum yang dihasilkan, pengontrol mampu menyamai keluaran simulasi hanya dengan perbedaan 5%.
Penelitian ini difokuskan pada pengembangan algoritma pengendali IPMSM alternatif pada kendaraan listrik. Ini didasarkan pada filosofi unit pengontrol mesin (ECU). Titik operasi biasanya merupakan kombinasi dari fungsi putaran mesin n dan torsi mesin T, yang secara dinamis atau cepat berubah karena beban dan perilaku mengemudi. Oleh karena itu, perlu dirancang pengontrol yang kuat untuk mengatasi masalah tersebut. Studi sebelumnya sepakat bahwa ada kekurangan saat ini dalam menerapkan pengontrol IPMSM untuk kendaraan listrik karena sifatnya yang dinamis, yang tercermin dalam kebutuhan akan fleksibilitas yang lebih tinggi dengan persyaratan torsi dan RPM yang selalu berubah. Oleh karena itu, penelitian ini mengusulkan kerangka kerja alternatif yang menggabungkan torsi versus kecepatan rotasi dan tabel pencarian bidang-pelemahan ke dalam algoritma FOC. Tabel pencarian torsi, bagaimanapun, terdiri dari dua input, termasuk tingkat gerakan akselerator dan kecepatan rotasi IPMSM. Interaksi antara mereka dirancang untuk mewakili beban yang akan ditangani pada setiap titik kecepatan operasi. Pengenalan dua input lebih intuitif karena secara langsung mengukur perilaku driver ke dalam tabel pencarian. Selain itu, lebih praktis, seperti halnya dengan engine controller unit (ECU) pada kendaraan konvensional (internal combustion engine-driven). Sementara itu, tabel pencarian pelemahan medan digunakan untuk mengontrol motor melebihi kecepatan putaran dasarnya. Kontroler IPMSM juga perlu memiliki kemampuan real-time untuk menangani operasi yang dinamis dan selalu berubah. Beberapa algoritma kontrol telah diusulkan untuk menangani situasi ini dan dikategorikan ke dalam umpan balik, umpan maju, dan campuran umpan balik dan algoritma kontrol umpan maju.
Perbandingan kondisi dilapangan dan kinerja simulasi menunjukkan pengontrol berbasis tabel pencarian 3D yang diusulkan bekerja secara efektif di semua rentang operasi. Ini dapat secara efisien mengontrol IPMSM pada torsi konstan atau wilayah Torsi Maksimum Per Ampere untuk menghasilkan torsi maksimum yang sedikit lebih tinggi daripada selama fase simulasi. Sementara itu,metode ini memiliki kinerja yang lebih rendah di wilayah daya konstan daripada simulasi karena kontribusi dinamika mekanik gesekan dan kerugian lainnya. Efek gesekan, yang merupakan fenomena nonlinier, diamati lebih jelas di wilayah RPM yang lebih tinggi karena peningkatan RPM, sehingga mengurangi daya motor dari uji eksperimental dibandingkan dengan simulasi. Penting untuk dicatat bahwa tidak mungkin untuk memodelkan fenomena nonlinier ini dengan benar dalam model MATLAB/Simulink.
Analisis ini menunjukkan bahwa pengontrol yang diusulkan efektif dan efisien, yang ditunjukkan oleh kemampuannya untuk mengendalikan motor untuk menghasilkan torsi lebih tinggi dari 7% di wilayah torsi konstan dan mencapai kecepatan putaran 5500 RPM dibandingkan dengan 6500 RPM yang disimulasikan di daerah pelemahan medan. Oleh karena itu, menarik untuk menilai kemampuannya dalam menangani kebutuhan sehari-hari ketika dipasang di kendaraan listrik, dan ini direkomendasikan untuk studi lebih lanjut.
Nama : Yoga Uta Nugraha ST., MT
Judul artikel : On the Development and Experimental Validation of a Novel and Intuitive Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Controller for Electric Vehicle Application
Link Artikel :
