Perbaikan Unjuk Kerja Motor 3 Fasa Sebagai Penggerak Konveyor Menggunakan Kontrol PID

Improving the Performance of Three-Phase Motors as Conveyor Drives Using PID Control

Konveyor merupakan sebuah sistem mekanik yang di mana berfungsi sebagai alat pemindahan barang dengan jarak yang kita inginkan. Motor tiga fasa sering digunakan sebagai penggerak pada sistem konveyor karena kemampuannya untuk memberikan daya yang besar dan efisiensi yang tinggi. Namun, dalam beberapa kasus, motor tersebut dapat mengalami masalah dalam hal unjuk kerja, seperti waktu respons yang lambat, osilasi, atau ketidakstabilan saat bekerja dengan beban yang berbeda. Pada prinsipnya motor induksi dioperasikan pada kecepatan yang konstan, apabila beban berganti kecepatan motor juga akan berganti. Karena itu untuk mempertahankan agar kecepatan tetap konstan maka tegangan dan frekuensi harus diatur.

Penelitian ini bertujuan untuk merancang sistem pendalian kecepatan motor induksi tiga fasa sebagai penggerak konveyor menggunakan kontrol PID. Tahap dalam penelitian ini yaitu perancangan kontrol PID, perancangan simulasi menggunakan software matlab dan pengujian respon sistem dengan kontroller dan tanpa kontroller. Perancangan simulasi perbaikan unjuk kerja motor 3 fasa sebagai penggerak konveyor menggunakan kontrol PID telah dibuat mengunakan software matlab R2022A dengan alat khusus untuk simulasi xi yaitu Simulink.

Parameter kontrol PID menggunakan metode trial and eror untuk menentukan gain kontroler Kp, Ki dan Kd. Masukan sistem ini terdapat pada kontrol PID menggunakan setpoint (1800 rpm) dan eror dari kecepatan putaran motor induksi tiga fasa sedangkan keluaran dari sistem ini dari motor induksi tiga fasa berupa kecepatan dan torsi.

Pada pengujian sistem dengan beban konstan 100g (0,0098 N.cm) menggunakan kontrol PID didapatkan Overshoot = 2,3%, Rise time = 0,625 second, Settling Time = 0,686 second dan Error steady state = 2.278%. Sedangkan hasil pengujian tanpa kontroller didapatkan Overshoot = 0, Rise time = belum mencapai set point, Settling Time = 0,670 dan Error steady state = 12,5%

A conveyor is a mechanical system that functions as a means of moving goods the distance we want. Three-phase motors are often used as drives in conveyor systems because of their ability to provide high power and efficiency. However, in some cases, the motor may experience problems in terms of performance, such as slow response time, oscillation, or instability when working with different loads. In principle, induction motors are operated at a constant speed; if the load changes, the speed of the motor will also change. Therefore, to maintain a constant speed, the voltage and frequency must be regulated.

This study aims to design a three-phase induction motor speed control system as a conveyor drive using PID control. The stages in this research are PID control design, simulation design using Matlab software, and system response testing with and without a controller. The design of a simulation of improving the performance of a 3-phase motor as a conveyor drive using PID control has been made using Matlab R2022A software with a special tool for simulation xi, namely Simulink.

The PID control parameter uses a trial-and-error method to determine the controller gain Kp, Ki, and Kd. The input to this system is in the PID control using a setpoint (1800 rpm), and the error is from the three-phase induction motor's rotational speed, while the output of this system from the three-phase induction motor is in the form of speed and torque.

In testing the system with a constant load of 100g (0.0098 N.cm) using PID control, it was found that Overshoot = 2.3%, Rise time = 0.625 seconds, Settling Time = 0.686 seconds and Steady state error = 2.278%. While the test results without a controller obtained Overshoot = 0, Rise time = not yet reaching the set point, Settling Time = 0.670 and Steady state Error = 12.5%