Rabu, 11 Oktober 2017

MENGENAL POLE PAIRS DAN KARAKTER MOTOR BRUSHLESS DC PADA KENDARAAN LISTRIK.

MENGAPA MOTOR BLDC SAAT NO LOAD DAN WITH LOAD TOP SPEED RPM HAMPIR SAMA.


Motor Brushless DC atau yang disingkat BLDC adalah motor yang cukup banyak digunakan di dunia kendaraan listrik. Sebuah motor BLDC wajib dikontrol oleh kontroller BLDC supaya dapat bekerja. Motor BLDC di drive oleh kontroller sensorless ataupun sensored, top speed rpm akan sama saja karena putaran top speed motor adalah karakter yang melekat pada motor.



Pada umumnya sebuah motor BLDC yang digunakan di kendaraan listrik memiliki top speed RPM saat no Load (tanpa beban) hampir sama dengan kondisi saat ada beban/with Load. Mengapa bisa terjadi demikian? Beberapa berasumsi bahwa kontroller memberikan limit putaran motor, tapi perlu kita ketahui  top speed adalah karakter yang melekap pada motor itu sendiri. Jadi bukan karena limiter pada kontroller.


Apa ada kontroller yang membatasi limit rpm motor?,untuk beberapa merk ada, seperti YYK, NG controller, GT kontroller, bahkan untuk merk kellycontroller bisa diprogram hingga skala 0-100% limite. Paling sedernana adalah kontroller Selis atau trekko flame yang ada tombol di handle gas untuk putaran pelan. Itu adalah cara kerja limiter di kontroller.  Untuk kontroller yang tidak ada fitur limiter2 nya, itu artinya default di setting maksimum top speed. 

            Cara kerja limiter bagaimana?, ada 2 metode yang umum.

           1.    Kontroller kelas biasa/ cina2 an biasanya hanya membatasi input data throttle saja.
           2.    Kontroller kelas bagus membatasi secara PWM frekuensi drive ke mostet.

Contoh pengaturan speed rpm pada kontroller kelly.


Motor hub BLDC ketika no load dan with load memiliki Rpm yang hampir sama hanya terjadi di merk-merk tertentu, Tidak semua merk. Yang artinya kembali ke desain masing-masing pabrik dalam membuatnya.
Jika pabrik membuat motor hub untuk beban normal sepeda motor (90-150 kg) namun namun pabrik itu mendesain untuk mampu mengangkut beban hingga 600kg. Maka otomatis motor tsb no load dan with load 90kg akan tidak jauh beda.
Beda cerita ketika motor dirancang mampu 100kg, lalu dalam aplikasi digunakan untuk beban 100kg juga. Pasti antara rpm no load dan rpm with load akan terpauh agak banyak. 


Jadi kesimpulannya jika motor BLDC jenis hub yang no load dan with load memiliki Rpm yang hampir sama dalam penggunaan beban normalnya, itu artinya motor BLDC yang BAGUS.

Faktor konstruksi apa yang membedakan?. Secara umum produk dan merk yang banyak dijumpai di Indonesia terpengaruh oleh struktur jumlah pole pair, stator winding coil, dan total luasan magnetic.


Poles pair adalah jumlah kutub magnet. Jumlah total magnet yang ada di dalam motor BLDC adalah selalu genap atau kelipatan 2.
Jumlah Stator winding adalah jumlah slot lilitan kumparan pada stator motor BLDC. Jumlah stator umumnya ganjil dan kelipatan 3, meski ada pula untuk beberapa yang genap atau tidak kelipatan 3.
Total luasan megnet adalah total dari keleruhan dimensi luas penampang magnet, dan dijumlahkan dari seluruh magnet yang ada.

Peran dari jumlah pole pair dan stator winding adalah:

     1.    Jumlah kutub magnet dan pole kumparan, semakin banyak kutub magnet maka gap selisih no load rpm dan with load akan tipis, semakin sedikit kutup magnet maka gap semakin jauh.
Contoh = hub motor trekko 10" Flash, 36 kutub magnet dan 51 pole kumparan, no load dan with load hampir sama. Hub motor betrix model lama yang planetary, jumlah magnet 20, no load kencang , with load langsung drop. 
motor trekko flash, 
dengan magnet kecil sangat banyak melingkar pada dinding rotor.


      2.    Lebar magnet dan ruang stator dinamo.
ini lah jawaban kenapa motor mid drive antara no load dan with load gap jauh sekali, karena pada motor mid drive dimensi kecil, magnet sedikit kadang 4 atau 8, lebar penampang magnet total juga kecil. Sehingga no load rpm kencang sekali sampai 3000rpm, tapi ketika ada load langsung drop jauh meski sudah dibantu gearbox.
Motor BLDC disk motor, hanya menggunakan 4 kutub magnet.


     3.    Total luasan magnetic area.
Ini adalah kaitannya dengan dimensi ruang motor. Jika kita melihat 2 unit dinamo yang memiliki spesifikasi sama yaitu 48V 350W hi torsi dengan 48V 350W ebike. Spesifikasi sama, no load rpm sama. Namun performa saat ada beban beda jauh, untuk 350W hi torsi top speed no load Rpm lebih tinggi, dan torsi  lebih besar. Hal ini karena faktor ruang lebar total medan magnet yang lebih besar daripada motor 350W ebike.
Luasan area magnet pada ebike hub Planetary.

Kiri = 350W hi torsi, kanan = ebike planeraty.
sama sama 48V 350W, tetapi karakter berbeda jauh, bentuk dan struktur juga beda.


Contoh langsung ke merk/ produk:

Jumlah Pole banyak. Semakin banyak pole, maka semakin mirip kecepatan no load dan with load. = contoh Hub motor direct. dengan 51 pole kumparan. (merk XS, QS, lalu bawaan wim motor, trekko, dan beberapa yang rata2 watt besar  500W atau diatasnya.)

Motor Hub dari QS motor, antara no load rpm dengan with load , hampir sama.


jumlah pole kumparan sedang = agak selisih antara no load dan with load, contoh = hub motor model planetary, 20-30 pole kumparan. (motor ini biasa ada di kits-kits konversi sepeda kayuh MTB listrik)

ebike motor planetary biasa digunakan pada sepeda MTB listrik.


jumlah pole sedikit = no load rpm muter kencang bagaikan gasing hingga 3000rpm bisa, tapi ketika with load, dibantu gearbox pun jadi drop tetep drop jauh. contoh = mid drive motor. (bafang, 8fun, ME motor, Unite motor, HPM Golden motor, dsb)

HPM dari golden motor, memiliki karakter high rpm saat no Load.


Kesimpulan: setiap pabrikan dan merk motor BLDC memiliki karakter masing-masing sesuai standarisasi pabrik masing-masing. Kita tidak dapat mengacu pada spesifikasi watt dan volt saja, namun juga perlu mengkaji hingga karakter dan aplikasi motor BLDC itu dibuat oleh pabrik.

SEMOGA BERMANFAAT



0 comments:

Posting Komentar