Analisis Driver H-Bridge Menggunakan Relay Pada Motor BLDC Konstruksi Axial Flux (Celah Ganda)

Abstract

Dalam jaman yang modern ini, masyarakat sangat membutuhkan listrik sebagai sumber energi. Dimana listrik ini merupakan energi sekunder yang paling populer. Motor listrik ini juga merupakan sebuah alat pengubah energi listrik menjadi energi mekanis. Energi mekanis ini sendiri sebagai penggerak yang digunakan untuk berbagai macam keperluan. Perkembangan motor listrik ini sendiri sangat pesat di dunia ini akibat terjadinya pemanasan global dan menipisnya bahan bakar minyak dunia. Dengan berkembangnya teknologi pada saat ini sangat memudahkan kegiatan manusia dalam melakukan kegiatankegiatan setiap harinya. Salah satu hasil dari perkembangan teknologi tersebut yaitu motor DC. Motor DC adalah suatu perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dengan tegangan searah, berbeda dengan motor AC yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik dengan tegangan bolak-balik. Motor DC ini memiliki banyak kekurangan dimana kekurangan tersebut seperti membutuhkan perawatan yang ekstra, tidak bisa digunakan dengan kecepatan yang tinggi karena penggunaan sikat (brush) dan juga komutator membatasi kecepatanya, dan tidak bisa digunakan untuk aplikasi yang besar. Brush pada motor DC ini sangat mudah rusak karena pada saat motor berputar akan timbul arching pada brush akibat komutasi. Dengan adanya kekurangan tersebut, maka bertambahnya jaman dan teknologi yang semakin maju maka banyak orang yang mengembangkan berbagai macam cara untuk memperbaiki kekurangan tersebut, dengan cara tanpa menggunakan sikat (brush). Hal ini dapat memperbaiki efisiensi dan dapat meningkatkan kecepatan dari motor DC yang awalnya dibatasi oleh adanya sikat (brush). Motor yang tanpa menggunakan sikat (brush) dikenal dengan nama motor BLDC. Motor BLDC (Brushless Direct Current) adalah sebuah mesin listrik berputar, dimana stator merupakan belitan stator tiga fasa seperti motor induksi, dan rotor terdapat magnet permanen dipermukaannya. Motor BLDC setara dengan motor DC dengan komutator terbalik, dimana magnet berputar sedangkan komutator tetap diam. Dalam motor BLDC, pembalikan polaritas dilakukan oleh transistor switching untuk mensinkronkan dengan posisi rotor. Pada penelitian ini, akan dilakukan pengujian dengan menggunakan dua buah relay sebagai pengganti dari rangkaian H-Bridge yang menggunakan transistor. Dengan menggunakan dua buah relay tersebut, diharapkan driver relay tersebut dapat membuat motor bekerja terus menerus meskipun kecepatan yang dihasilkan kecil. Sensor yang digunakan pada driver relay tesebut yaitu menggunakan sensor Hall Effect. Tujuan utama dari penelitian ini yaitu membandingkan performa driver yang semula menggunakan rangkaian H-Bridge dengan empat buah transistor dan rangkaian pembalik (inverter) sebelum masuk ke rangkaian utama transistor. Motor BLDC (Brushless Direct Current) memiliki tiga jenis motor berdasarkan banyaknya fasa yang digunakan, antara lain motor BLDC 1 fasa, 2 fasa, dan 3 fasa. Dari ketiga jenis motor BLDC tersebut, pada penelitian ini menggunakan motor BLDC satu fasa dengan enam buah magnet permanen pada rotornya, pada stator menggunakan enam buah kumparan, dengan posisi tiga buah kumparan diatas rotor dan tiga buah kumparan dibawah rotor. Dengan konstruksi tersebut maka motor BLDC yang dibuat memiliki celah ganda. Sedangkan sensor Hall Effect tersebut merupakan sensor magnet yang keluarannya dihasilkan berupa pulsa-pulsa yang digunakan sebagai masukan pada rangkaian driver. Sensor Hall Effect ini akan bekerja ketika kutub utara sensor Hall Effect bertemu dengan magnet yang berkutub utara maka kumparan akan bersifat positif. Sedangkan ketika kutub utara sensor Hall Effect bertemu dengan magnet yang berkutub selatan maka kumparan akan bersifat negatif sehingga tidak menghasilkan tegangan