PENGGUNAAN SEPIC CONVERTER PADA PENGEREMAN REGENERATIF MOTOR BRUSHLESS DIRECT CURRENT DENGAN SUPERKAPASITOR

This research is to explain how to use the SEPIC Converter for regeneratif braking using a supercapacitor and its impact on the BLDC motor regeneratif braking process and the supercapacitor charging process. This research was conducted by simulating a BLDC motor regeneratif braking system with a supercapacitor load on the PSIM software. Tests were carried out by varying the duty cycle value of the MOSFET SEPIC converter with a value between 10% to 80% with binding variabels in the form of motor braking time, braking torque, converter input voltage and current, and converter output voltage and current. The results obtained in this study are, the greater the duty cycle value, the faster the braking of the BLDC motor will be. This is indicated by the braking torque which appears to be getting bigger. In addition, the duty cycle value also affects the working system of the converter, where when duty cycle value below 50% making it work as a buck converter or reducing voltage, and if the duty cycle value is below 50% it will make the converter work as a boost converter or voltage booster. Efficiency converters range from 90.8% to99.9% with a maximum efficiency value of 50% duty cycle, and a minimum efficiency value of 80% duty cycle. The duty cycle value also affects the supercapacitor charging process, where the smaller the duty cycle value makes more energy stored in the supercapacitor, due to the greater current flowing.Keywords : BLDC Motor, Regeneratif Braking, SEPIC converter, supercapacitor

Penerapan SEPIC Converter Pada Proses Pengereman Regeneratif Motor Brushless Direct Current Dengan Superkapasitor

Motor BLDC adalah jenis motor listrik yang biasa digunakan pada kendaraan listrik dikarenakan kelebihan yang lebih efisien, rendah noise, dan tahan lama. Pada pengoperasinnya motor listrik bisa dilakukan pengereman dengan metode pengereman regeneratif yang mampu meningkatkan penggunaan daya. Superkapasitor dipilih sebagai beban pada pengereman regeneratif dikarenakan siklus charging-discharging hingga 1 juta, dan siklus charging dan discharging yang cepat. Untuk melakukan pengereman tersebut diperlukan rectifier sebagai penyearah keluaran motor, dan converter sebagai pengatur tegangan. SEPIC converter dipilih dikarenakan kemampuannya yang mampu menaik turunkan tegangan, rendah ripple, serta keluaran yang bersifat non-inverting. Namun ini meruapakan metode baru sehingga perlu diketahui bagaimana bentuk kurva hubungan antara waktu pengereman regeneratif motor BLDC dengan nilai duty cycle, serta kurva hubungan antara energi yang tersimpan pada proses charging superkapasitor motor BLDC dengan nilai duty cycle yang dapat digunakan untuk pengoperasian motor nantinya. Pada penelitian ini akan dilakukan pengujian dengan merancang rangkaian pengereman regeneratif motor BLDC dengan superkapasitor dan SEPIC Converter sebagai pengatur tegangan pada software PSIM. Pengujian akan dilakukan dengan mengoperasikan motor dengan disuplai daya DC sebesar 24 V, dan nilai duty cycle akan divarasikan antara 10% - 80%. Dari pengujian tersebut akan dilakukan 3 pengujian, yakni kondisi pengereman dengan variabel terikat berupa waktu pengereman dan torsi, kinerja SEPIC converter dengan variabel terikat berupa arus, tegangan dan daya, dan kondisi charging superkapasitor dengan variabel terikat berupa tegangan dan energi pada superkapasitor. Dari hasil pengujian didapatkan bentuk kurva hubungan antara waktu pengereman motor BLDC dengan nilai duty cycle adalah berbentuk eksponensial yang menurun. Dimana semakin besar nilai duty cycle akan mempersingkat waktu pengereman. Sedangkan bentuk kurva hubungan antara energi yang tersimpan pada superkapasitor dengan nilai duty cycle berbentuk eksponensial yang menurun. Dimana hubungan duty cycle dengan energi yang tersimpan berbanding terbalik. Duty cycle juga berpengaruh terhadap peran converter. Apabila nilai duty cycle kurang dari 50% akan membuat converter bekerja sebagai penurun tegangan. Sedangkan bila nilai duty cycle lebih besar dari 50% akan membuat converter bekerja sebagai penaik tegangan. Converter memiliki efisiensi berkisar antara 90.8% - 99.9%, dengan efisiensi tertinggi didapat saat duty cycle bernilai 50%, sedangkan efisiensi terendah pada nilai duty cycle 80