Seminar Nasional Otomasi Industri dan Teknologi Informasi 2015 (SNOITI 2015) Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, Indonesia, on October 21-22, 2015

Pengaturan Kecepatan Dua Motor BLDC Sebagai Penggerak Mobil Listrik Menggunakan

Metode Six-Step Dengan Sistem Electronic Differential

Arman Jaya1, Dion Risky Permana2, dan Moch. Machmud Rifadil3 Program Studi D4 Teknik Elektro Industri

Departemen Teknik Elektro Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

Email: arman@pens.ac.id, dionrizkypermana@gmail.com, mmrifadil@pens.ac.id Abstrak

Saat mengemudi mobil, keamanan adalah yang paling diutamakan, terutama ketika sedang berbelok di sebuah tikungan, dibutuhkan kestabilan pada mobil agar tidak menimbulkan selip pada roda. Sistem Electronic Differential merupakan sistem yang menawarkan stabilitas terbaik pada mobil. Sistem ini terdiri dari dua motor dc tanpa sikat (Brushless DC Motor) sebagai penggerak dua roda belakang. Saat berbelok dengan kecepatan dan radius belok tertentu, maka kecepatan masing-masing roda akan berbeda dan perbedaan kecepatan kedua roda (delta kecepatan) dijaga tetap konstan. Pengujian telah dilakukan dalam tiga kondisi, belok kanan, belok kiri, dan lurus dengan diberi beban roda dan beban mobil+orang. Hasil menunjukkan ketika diberi beban roda, prosentase error rata-rata delta kecepatan dan radius belok adalah 16,5% dan 14,1 %. Sedangkan ketika diberi beban mobil+orang, prosentase error rata-rata dari delta kecepatan dan radius belok adalah 20,2% dan 7,5%. Hasil menunjukkan stabilitas mobil, baik di jalan menikung.

Kata Kunci: Electronic Differential; brushless dc motor; radius belok; delta kecepatan.

I. PENDAHULUAN Pada kendaraan transportasi sehari-hari, terutama pada

pada mobil, keamanan adalah yang paling diutamakan, terutama ketika sedang berbelok di sebuah tikungan, dibutuhkan kestabilan pada mobil. Sehingga mobil mampu berbelok dengan kecepatan tertentu tanpa menimbulkan slip pada roda.

Pada kebanyakan mobil berbahahan bakar minyak, masih menggunakan sistem differential secara mekanik yaitu dengan pemasangan gardan yang menggunakan prinsip rasio gear dan masih menggunakan satu motor sebagai penggerak. Sistem ini masih memiliki banyak kekurangan, yaitu dalam hal perawatan yang perlu memberikan oli gear secara rutin, memberikan tambahan beban yang cukup berat pada mobil, dan juga memiliki efisiensi yang kurang optimal dikarenakan masih terdapat banyak losses mekanik pada gear dan rantai, ditambah lagi mobil masih menggunakan bahan bakar minyak sebagai sumber energi utama, yang jika dilihat dari kesediaan bbm di Indonesia sudah semakin menipis dan harga bbm juga semakin naik.

Sedangkan pada mobil listrik, sistem differential secara elektronik atau biasa disebut electronic differential adalah solusi yang mampu mengatasi permasalahan diatas. Sistem ini, menggunakan dua motor BLDC secara terpisah sebagai penggerak kedua roda mobil. Sehingga sangat memungkinkan memberikan kecepatan yang sesuai pada masing-masing roda

agar mobil dapat berjalan sesuai dengan keinginan. Hal ini sangat diperlukan ketika mobil berbelok, maka roda yang berada pada sisi dalam akan berputar dengan kecepatan yang lebih rendah daripada roda pada sisi luar, karena roda sisi luar akan bergerak dengan radius yang lebih besar. Perbedaan kecepatan tersebut dipengaruhi oleh sudut kemudi (sudut belok) pada mobil. Ketika mobil berjalan pada lintasan lurus maka kedua roda akan bergerak dengan kecepatan yang sama.

II. TEORI PENUNJANG

A. Electronic Differential (Metode Ackerman) Electronic Differential yang diajukan dalam sistem traksi

untuk kendaraan listrik digerakkan langsung oleh dua motor. Electronic differential harus memperhatikan perbedaan kecepatan antara dua roda penggerak saat kendaraan berjalan baik pada jalan lurus maupun berbelok. Sistem electronic differential menggunakan sudut kemudi/belok (훿) dan pedal gas/throttle (휔 ) sebagai parameter input. Gambar 1 menunjukkan bahwa kecepatan linier dari setiap roda penggerak dinyatakan sebagai fungsi dari kecepatan kendaraan dan jari-jari kurva yang dinyatakan dalam persamaan berikut ini:

푉 = 휔 (푅 + ) (1)

푉 = 휔 (푅 − ) (2) Jari-jari belokan tergantung pada jarak roda dan sudut

kemudi seperti ditunjukkan dalam persamaan berikut : 푅 = (3)

Dengan mensubtitusikan persamaan (3) ke persamaan (1) dan (2) diperoleh kecepatan angular dari setiap roda penggerak seperti pada perasamaan berikut :

휔 _ = .

휔 (4)

휔 _ = .

휔 (5)

Gambar 1. Struktur dari Electronic Differential

Seminar Nasional Otomasi Industri dan Teknologi Informasi 2015 (SNOITI 2015) Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, Indonesia, on October 21-22, 2015

Perbedaan kecepatan angular dari roda penggerak dinyatakan dalam persamaan di bawah ini.

훥휔 = 휔 _ −휔 _ = . 휔 (6) Dan penetapan sudut kemudi ditunjukkan pada persamaan

berikut : δ > 0 belok kanan δ = 0 lurus δ < 0 belok kiri

Pengendalian kecepatan angular roda penggerak mengikuti persamaan di bawah ini :

휔 _∗ = 휔 + (7)

휔 _∗ = 휔 − (8)

Kecepatan referensi dari kedua motor mengikuti persamaan sebagai berikut:

휔 _∗ = 푘 .휔 _

∗ (9) 휔 _∗ = 푘 .휔 _

∗ (10)

B. Six-Step Inverter Komutasi 120⁰ Inverter adalah sebuah konverter untuk mengubah

tegangan DC menjadi tegangan AC yang frekuensinya bisa diatur. Tegangan variabel output dapat diatur dengan mengatur tegangan input. Apabila tegangan input konstan, maka kita dapat mengatur tegangan ouputnya dengan mengatur gain dari inverter yang biasanya dilakukan dengan kontrol PWM. Gain inverter ini didefinisikan sebagai rasio tegangan output AC terhadap tegangan output DC.

Pengaturan komutasi inverter tiga fasa ini menggunakan six-step inverter (komutasi 120⁰). Berikut ini adalah rangkaian inverter tiga fasa dan gelombang komutasi terdapat pada Gambar 2 dan Gambar 3.

Gambar 2. Rangkaian Inverter Tiga Fasa

Gambar 3. Gelombang Komutasi 120⁰

Gambar 4. Gelombang Six-Step (Gelombang Keluaran)

Dan Tabel 1 merupakan tabel saklar on/off pada inverter

untuk putaran CW motor BLDC. On/off saklar inverter ditentukan dari masukan hall effect sensor pada mikrokontroller.

Tabel 1 On/off Saklar Inverter Putaran CW Motor BLDC

Hall Sensors Value (H3 H2 H1) Phase Switches

110 A-C S1 ; S2 100 A-B S1 ; S6 101 C-B S5 ; S6 001 C-A S5 ; S4 011 B-A S3 ; S4 010 B-C S3 ; S2

Yang dimaksud dari ketiga gambar di atas adalah saat

rangkaian inverter tiga fasa yang memiliki switching/komutasi 120⁰ dimana setiap saklar/mosfet dari inverter bekerja ON selama 120⁰ dan OFF selama selama 240⁰. Terdapat 6 saklar/switch pada rangkaian ini, sehingga komutasi dilakukan selama 6 kali/step dalam tiap periodenya. Gelombang ini terdiri dari 6 step, yakni 2 step positif, 2 step negatif, dan 2 step floating. Masing–masing bagian besarnya 60 derajat gelombang sinusoidal. Kondisi floating pada algoritma ini adalah kondisi ketika gelombang sinusoidal berpotong pada titik 0. Gelombang keluaran metode six-step berupa trapezoid atau square yang menyerupai gelombang sinusoidal. Sistem ini yang digunakan untuk menjalankan motor BLDC yang merupakan penggerak mobil.

III. PERANCANGAN SISTEM

A. Blok Diagram Sistem Di bawah ini adalah blok diagram sistem yang

menjelaskan keseluruhan prinsip kerja dari sistem Electronic Differential.

Gambar 5. Blok Diagram Sistem

Seminar Nasional Otomasi Industri dan Teknologi Informasi 2015 (SNOITI 2015) Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, Indonesia, on October 21-22, 2015

Sumber input adalah dari 4 buah aki 12V yang semuanya dirangkai seri, sehingga total tegangan input menjadi 48 V. Karena menggunakan 2 motor BLDC (48 V; 1KW) sebagai output, maka diperlukan 2 driver motor untuk men-drive kedua motor BLDC (driver kanan & driver kiri) tersebut. Dimana pada tiap driver terdapat rangkaian driver tiga fasa, inverter tiga fasa, dan hall effect sensor.

Prinsip Electronic Differential ini yaitu, dimana ketika mobil berbelok, maka kecepatan putar (rpm) roda kanan dan kiri akan diatur sesuai masukan/referensi dari pedal gas (α) dan sudut kemudi/belok (δ). Electronic differential akan memberikan sinyal masukan pada masing-masing driver motor, dimana antara driver motor yang satu dengan yang lain saling berkaitan. Dan hal tersebut yang menyebabkan perbedaan kecepatan putar (delta kecepatan) antara kedua roda ketika mobil berbelok.

B. Perancangan Dan Pembuatan Inverter Tiga Fasa Berikut adalah rangkaian skematik dari inverter tiga fasa

beserta pembangkitan sinyal switching mosfet.

Gambar 6. Rangkaian Skematik Inverter Tiga Fasa

Sedangkan gambar sinyal pwm untuk pensaklaran tiap MOSFET pada inverter tiga fasa terdapat pada Gambar 3.5.

Gambar 7. Sinyal PWM Pensaklaran Tiap Mosfet

Gambar 8. Tegangan Luaran Inverter

Rangkaian inverter tiga fasa yang digunakan menggunakan 18 buah MOSFET tipe IRFP150N, dimana tiap saklar terdapat 3 mosfet yang dirangkai secara parallel.

C. Perancangan Sistem Electronic Differential Pengaturan kecepatan angular kedua motor dinyatakan dalam persamaan berikut :

1. Belok Kanan δ > 0⁰ & δ <= 20⁰ 휔 _ = 휔 (11)

휔 _ = 휔 − 훥휔 (12) 2. Lurus δ = 0⁰

휔 _ = 휔 _ = 휔 (13) 3. Belok Kiri δ >= -25⁰ & δ < 0⁰

휔 _ = 휔 − 훥휔 (14) 휔 _ = 휔 (15)

Untuk memperjelas sistem electronic differential di atas, maka akan ditunjukkan simulasi menggunakan Simulink dan Script pada MATLAB. Berikut adalah gambar blok diagram sistem

Gambar 9. Blok Diagram pada Simulink MATLAB

Gambar 10. Hasil Output Respon pada Simulink MATLAB Dengan Masukan

Sudut 30⁰ dan Throttle 500

IV. PENGUJIAN DAN ANALISA

A. Pengujian Sinyal PWM Six-Step Inverter Selanjutnya adalah hasil pengujian sinyal pwm six step

inverter dengan komutasi 120⁰. Dibawah ini akan ditunjukkan sinyal pwm dengan urutan step 1 – step 6.

Gambar 11. Sinyal PWM S1 (kuning), S6 (hijau), dan S5 (ungu)

Seminar Nasional Otomasi Industri dan Teknologi Informasi 2015 (SNOITI 2015) Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, Indonesia, on October 21-22, 2015

Gambar 12. Sinyal PWM S4 (kuning), S3 (hijau), dan S2 (ungu)

Yang paling penting dalam proses switching mosfet

adalah saklar pada sisi high dan low tidak boleh on secara bersamaan. Sisi high yaitu S1, S3, dan S5, sedangkan sisi low yaitu S4, S6, dan S2. Dan pasangan saklar yang tidak boleh on bersamaan adalah S1 & S4, S3 & S6, dan S5 & S2.

B. Pengujian Rangkaian Inverter Tiga Fasa Tanpa Beban Pengujian rangkaian inverter tiga fasa tanpa beban

dilakukan dengan memberikan tegangan masukan yang variabel pada inverter dan mengatur nilai duty cycle secara konstan dari PWM dengan frekuensi switching dan frekuensi pencacahan konstan.

Data hasil pengujian rangkaian inverter tiga fasa tanpa beban berupa data gambar respon tegangan keluaran dan data nilai tegangan rms. Data nilai tegangan rms dari pengujian rangkaian inverter tiga fasa tanpa beban ditunjukkan di dalam Tabel 2 dan grafik respon tegangan keluaran inverter tiga fasa pada Gambar 13. Pengujian dilakukan dengan tegangan masukan sebesar (0-28) V dan duty cycle dibuat konstan 100 % dengan frekuensi sebesar 30 Hz.

푉표푢푡 (푡푒표푟푖) = 0,6753 × 푉푖푛 퐸푟푟표푟 =

|푉표푢푡_퐴퐶 (푝푟푎푘푡푒푘)− 푉표푢푡_퐴퐶 (푡푒표푟푖)|푉표푢푡_퐴퐶 (푡푒표푟푖)

× 100 %

Tabel 2. Data Hasil Pengujian Rangkaian Inverter Tiga Fasa Tanpa Beban

Vin Vout (T) Vout (L-L) (P) Error Vout (%)

A-B A-C B-C A-B A-C B-C 0 0.1 0.1 0.1 0.1 48.8 47.5 48.8 5 3.9 3.9 3.9 3.9 0.0 0.0 0.0 10 7.8 7.9 7.9 7.9 1.1 1.1 0.9 15 11.7 11.7 11.8 11.7 0.4 0.6 0.3 20 15.6 15.7 15.7 15.7 0.6 0.7 0.5 25 19.5 19.6 19.6 19.6 0.5 0.4 0.5 28 21.8 22.0 22.0 22.0 0.6 0.5 0.6

Gambar 13. Respon Tegangan Keluaran Inverter Fasa A-B, A-C, dan B-C

C. Pengujian 2 Buah Rangkaian Inverter Tiga Fasa Dengan Beban Motor BLDC+Roda Mobil

Pada pengujian selanjutnya yaitu pengujian 2 buah rangkaian inverter tiga fasa dengan beban 2 motor BLDC Kelly dengan daya 2x1 KW yang dikopel dengan roda mobil. Berikut adalah gambar dari motor BLDC Kelly beserta name plate nya, terdapat pada Gambar 14. Pengujian ini dilakukan dengan mengubah nilai duty cycle mulai 0 % sampai 100 % dengan input tegangan konstan yaitu 48.3 V, dan selanjutnya akan dilihat hasil respon keluaran inverter terhadap kecepatan kedua buah motor. Hasil dari pengujian terdapat pada Tabel 3 dan grafiknya ditunjukkan pada Gambar 15.

Gambar 14. Motor BLDC Kelly 2x1 KW

Tabel 3. Data Hasil Pengujian Rangkaian 2 Buah Inverter Tiga Fasa Dengan

Beban 2 Buah Motor BLDC + Roda Mobil

D (%) Iin (A) VL-L (Volt) Kecepatan (rpm) Frekuensi (Hz)

Vab Vbc Vca MR ML MR ML

0 0 0 0 0 0 0 0 0

10 0.7 7.4 7.2 7.4 194.3 187.8 74 72

20 1.4 21.6 21.2 21.5 409.7 394.3 157 151

30 2.1 26.4 26 26.3 492 497.2 189 191

40 2.8 28.8 28.3 28.8 544.9 545.3 209 209

50 3.5 30.2 29.7 30 572.4 575.9 219 221

60 4.2 30.9 30.5 30.9 589.6 587.9 226 225

70 4.9 31.4 31 31.3 600.1 599.5 230 230

80 5.6 31.8 31.8 31.6 606.5 606.9 232 233

90 6.3 32 31.7 31.8 610.5 611.7 234 234

100 7 32.3 31.9 32.2 619.8 620.2 238 238

Gambar 15. Grafik Respon Kecepatan 2 Motor BLDC

D. Pengujian 2 Buah Rangkaian Inverter Tiga Fasa Dengan Beban Motor BLDC+Roda Mobil Dan Dengan Sistem Electronic Differential

Berikut adalah data hasil perhitungan teori dan pengujian sistem electronic differential ditunjukkan pada Tabel 4.

0100200300400500600700

0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0

KECE

PATA

N (

RPM

)

DUTY CYCLE (%)

P E N G A T U R A N K E C E P A T A N2 M O T O R B L D C

Motor Kanan Motor Kiri

Seminar Nasional Otomasi Industri dan Teknologi Informasi 2015 (SNOITI 2015) Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, Indonesia, on October 21-22, 2015

1. Sudut Kemudi : 20⁰ (Belok Kanan)

Tabel 4. Sistem Electronic Differential dengan Sudut Kemudi Konstan 20⁰ dan Referensi Throttle Berubah

RT (rpm) KMKa (rpm) KMKi (rpm) DK (rpm) R

(meter) T P T P T P T P

0 0 0 0 0 0 0 0.0 0.0 92 72 65 92 92 20 28 4.7 3.4

213 167 151 213 213 47 63 4.7 3.4 318 248 242 318 318 69 76 4.7 4.3 393 307 290 393 393 86 102 4.7 3.9 497 388 389 497 497 108 108 4.7 4.7 601 470 472 601 601 131 129 4.7 4.8

Gambar 16. Grafik Perbandingan Delta Kecepatan Kedua Motor Secara

Teori dan Praktek Saat Sudut Kemudi Konstan 20⁰

2. Sudut Kemudi : 0⁰ (Lurus)

Tabel 5. Sistem Electronic Differential dengan Sudut Kemudi Konstan 0⁰ dan Referensi Throttle Berubah

RT (rpm) KMKa (rpm) KMKi (rpm) DK (rpm) T P T P T P

0 0 0 0 0 0 0 85 85 92 85 85 0 -7.3

227 227 212 227 227 0 15.5 311 311 298 311 311 0 13.1 378 378 377 378 378 0 1.1 498 498 497 498 498 0 1.1 591 591 590 591 591 0 0.6

Gambar 17. Grafik Perbandingan Delta Kecepatan Kedua Motor Secara

Teori dan Praktek Saat Sudut Kemudi Konstan 0⁰

3. Sudut Kemudi : (-25)⁰ (Belok Kiri)

Tabel 6. Sistem Electronic Differential dengan Sudut Kemudi Konstan (-25)⁰ dan Referensi Throttle Berubah

RT (rpm) KMKa (rpm) KMKi (rpm) DK (rpm) R (meter)

T P T P T P T P 0 0 0 0 0 0 0 0 0

127 127 127 91 114 36 13 3.6 10.0 198 198 198 143 151 55 47 3.6 4.3 306 306 306 220 227 86 79 3.6 4.0 408 408 408 294 309 114 99 3.6 4.2 511 511 511 368 377 143 134 3.6 3.9 550 550 550 396 395 154 155 3.6 3.6

Gambar 17. Grafik Perbandingan Delta Kecepatan Kedua Motor Secara

Teori dan Praktek Saat Sudut Kemudi Konstan (-5)⁰ Perhitungan prosentase error rata-rata dari delta kecepatan

(DK) dan radius belok (R) antara teori (simulasi) dan praktek (implementasi) : 1. Pengujian 1, Sudut Kemudi 20⁰ (Belok Kanan) :

(%) Err_Rata2 DK : 17,8 % (%) Err_Rata2 R : 13,8 %

2. Pengujian 2, Sudut Kemudi 15⁰ (Belok Kanan) : (%) Err_Rata2 DK : 22,4 % (%) Err_Rata2 R : 15,7 %

3. Pengujian 3, Sudut Kemudi 0⁰ (Lurus) : Err_DK : 6,4 rpm

4. Pengujian 4, Sudut Kemudi (-5)⁰ (Belok Kiri): (%) Err_Rata2 DK : 52,0 % (%) Err_Rata2 R : 51,2 %

5. Pengujian 5, Sudut Kemudi (-25)⁰ (Belok Kiri): (%) Err_Rata2 DK : 17,8 % (%) Err_Rata2 R : 37,0 % Prosentase error rata-rata dari 5 pengujian di atas adalah: (%) Err_Rata2 DK : 17,8 % (%) Err_Rata2 R : 37,0 %

E. Pengujian 2 Buah Rangkaian Inverter Tiga Fasa Dengan Beban Motor BLDC+Mobil+Orang Dan Dengan Sistem Electronic Differential

Tabel 7. Sistem Electronic Differential Ketika Beban Roda dan Beban Orang

RT (rpm)

Sudut Kemudi

KMKa (rpm) KMKi (rpm) DK (rpm) T BR BO T BR BO T BR BO

230 -26 230 230 189 163 142 127 67 76 62 245 -15 245 245 214 206 200 178 39 45 36 224 0 224 224 178 224 221 177 0 3 1 234 15 196 185 148 234 234 192 38 49 44 232 20 181 160 114 232 232 187 51 72 72

0

50

100

150

0 200 400 600 800Delta

Kec

epat

an (r

pm)

Referensi Throttle (rpm)

Perbandingan Delta Kecepatan(Teori & Praktek)Sudut Kemudi 20⁰

Teori Praktek

-10

-5

0

5

10

15

20

0 100 200 300 400 500 600 700

Delta

Kec

epat

an (r

pm)

Referensi Throttle (rpm)

Perbandingan Delta KecepatanTeori & Praktek

Sudut Kemudi 0⁰

Teori Praktek

0

50

100

150

200

0 100 200 300 400 500 600

Delta

Kec

epat

an (r

pm)

Referensi Throttle (rpm)

Perbandingan Delta KecepatanTeori & Praktek

Sudut Kemudi -25⁰

Teori Praktek

Seminar Nasional Otomasi Industri dan Teknologi Informasi 2015 (SNOITI 2015) Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, Indonesia, on October 21-22, 2015

Radius belok dari mobil, secara teori, dan pengujian ketika beban roda dan beban orang, berturut-turut adalah sebagai berikut:

Tabel 8. Radius Belok Mobil Menggunakan Sistem Electronic Differential

RT (rpm) Sudut Kemudi R (meter) T BR BO

230 -26 3.5 3.1 3.8 245 -15 6.3 5.6 6.9 224 0 0.0 0.0 0.0 234 15 6.3 4.9 5.4 232 20 4.7 3.3 3.2

Keterangan : RT : Referensi Throttle (rpm) KMKa : Kecepatan Motor Kanan (rpm) KMKi : Kecepatan Motor Kiri (rpm) DK : Delta Kecepatan (rpm) R : Radius Belok Mobil (meter) T : Teori P : Praktek BR : Ketika Diberi Beban Roda BO : Ketika Diberi Beban Orang Dari hasil di atas, didapatkan perhitungan prosentase error

rata-rata dari delta kecepatan (DK) dan radius belok (R) antara teori (simulasi) dan pengujian (implementasi) saat beban roda dan beban mobil+orang adalah seperti di bawah ini:

Sistem Electronic Differential Ketika Beban Roda : 1. Pengujian 1, Sudut Kemudi (-26)⁰ (Belok Kiri) :

(%) Err_DK : 12,9 % (%) Err_R : 11,4 %

2. Pengujian 5, Sudut Kemudi (-15)⁰ (Belok Kiri): (%) Err_DK : 14,2 % (%) Err_R : 12,5 %

3. Pengujian 3, Sudut Kemudi 0⁰ (Lurus) : Err_DK : 3 rpm

4. Pengujian 1, Sudut Kemudi 15⁰ (Belok Kanan) : (%) Err_DK : 22,3 % (%) Err_R : 18,2 %

5. Pengujian 1, Sudut Kemudi 20⁰ (Belok Kanan) : (%) Err_DK : 16,5 % (%) Err_R : 14,1 % Prosentase error rata-rata dari 5 pengujian di atas adalah: (%) Err_DK Rata2 : 16,5 % (%) Err_R Rata2 : 14,1 %

Sistem Electronic Differential Ketika Beban Mobil+Orang : 1. Pengujian 1, Sudut Kemudi (-26)⁰ (Belok Kiri) :

(%) Err_DK : 12,8 % (%) Err_R : 7,9 %

2. Pengujian 5, Sudut Kemudi (-15)⁰ (Belok Kiri): (%) Err_DK : 5,7 % (%) Err_R : 8,3 %

3. Pengujian 3, Sudut Kemudi 0⁰ (Lurus) : Err_DK : 47 rpm

4. Pengujian 1, Sudut Kemudi 15⁰ (Belok Kanan) : (%) Err_DK : 29,6 % (%) Err_R : 5,9 %

5. Pengujian 1, Sudut Kemudi 20⁰ (Belok Kanan) : (%) Err_DK : 32,6 %

(%) Err_R : 13,8 % Prosentase error rata-rata dari 5 pengujian di atas adalah: (%) Err_DK Rata2 : 20,2 % (%) Err_R Rata2 : 7,5 % Prosentase error diatas hanya dihitung pada saat kondisi

berbelok, karena sistem electronic differential akan bekerja pada kondisi berbelok. Sehingga didapatkan dari seluruh pengujian diatas, Prosentase error rata-rata dari delta kecepatan (DK) dan radius belok (R) saat beban roda adalah 16,5% dan 14,1 % dan sedangkan saat beban mobil+orang adalah 20,2% dan 7,5 %.

V. KESIMPULAN Berdasarkan perancangan dan implementasi sistem dapat

ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Nilai duty cycle berbanding lurus dengan tegangan luaran

inverter, dan kecepatan motor. Yaitu saat duty cycle (0-100) % dan kecepatan motor bernilai (0-619,8) rpm untuk kecepatan motor kanan, dan (0-620,2) rpm untuk kecepatan motor kiri. Namun perubahan kecepatan motor tidak linear dengan perubahan duty cycle, karena diakibatkan karakteristik dari masing-masing motor tidak sama.

2. Secara keseluruhan sistem electronic differential sudah bekerja dengan baik, meskipun masih memiliki error pada setiap kondisi. Prosentase error rata-rata dari delta kecepatan (DK) dan radius belok (R) saat beban roda adalah 16,5% dan 14,1 % dan sedangkan saat beban mobil+orang adalah 20,2% dan 7,5 %.

3. Hasil menunjukkan bahwa simulasi dan pengujian dari sistem Electronic Differential secara elektrik dengan beberapa perumusan yang telah dimodifikasi dari sistem secara mekanik, sudah berjalan dengan baik.

Referensi [1] J. Holtz, W. Lotzkat, and A.M. Khambadkone, “On

Continuous Control of PWM Inverters in the Over-modulation Range Including the Six-Step Mode,” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 8, No. 4, pp. 546-553, October 1993.

[2] Bujairimi, Muhammad, “Rancang Bangun Rangkaian Inverter Tiga Fasa Sebagai Penggerak Motor BLDC Untuk Mobil Listrik”, T. Elektro Industri, Departemen T. Elektro, PENS-ITS, 2014.

[3] K. Hartani, M. Bourahla, Y. Miloud, M. Sekkour, “Electronic Differential with Dircet Torque Fuzzy Control for Vehicle Propulsion System”, Turk J Elec & Comp Sci, Vol.17, No.1, 2009.

[4] G. Madhusudhana Rao, B.V. Sanker Ram, B. Smapath Kumar, K. Vijay, “Speed Control of BLDC Motor Using DSP”, IJEST, 2010.

[5] Pandiatmi, Pandri, “Uji Eksperimental Karakteristik Sensor Sudut Kemudi Penggerak Depan Pada Kendaraan Dengan Kemudi Empat Roda”, Fakultas Teknik, Teknik Mesin, Universitas Mataram, 2012.

[6] Baldursson, Stefan, “BLDC Motor Modelling and Control – A Matlab/Simulink Implementation”, May, 2005.

[7] Akin, Bilal and Manish Bhardwaj, “Trapezoidal Control of BLDC Motors Using Hall Effect Sensors”, Texas Instrument, 2000.