Pemodelan Matematis dan Analisis Kinerja Motor DC Crouzet 82800502 serta Motor AC 1 Phasa Mitsubishi SC-QR 1/2 HP: Pendekatan Transformasi Laplace dan Implementasi Kontrol Digital

Abstract

Pemodelan matematis sistem motor listrik merupakan fondasi penting dalam perancangan dan optimasi sistem kontrol. Penelitian ini berfokus pada pemodelan matematis motor DC Crouzet 82800502 dan motor AC 1 phasa Mitsubishi SC-QR 1/2HP menggunakan transformasi Laplace [3] dan persamaan diferensial untuk menganalisis karakteristik dinamik, stabilitas, serta respons transien dan tunak. Motor DC dimodelkan sebagai sistem elektromekanis orde kedua [12] dengan parameter seperti resistansi jangkar (3.9 Ω), induktansi (9.35 mH), dan konstanta torsi (0.0627 Nm/A), sementara motor AC 1 phasa dianalisis melalui pendekatan medan putar dan kapasitor start (50 µF) [4]. Hasil simulasi MATLAB/Scilab menunjukkan bahwa motor DC memiliki waktu respon lebih cepat (τ_mekanik = 15 ms) dengan efisiensi 54% [1], sedangkan motor AC 1 phasa mencapai efisiensi 70% namun memerlukan waktu stabilisasi lebih lama akibat inersia rotor dan mekanisme start-up [5].

Studi ini juga mengimplementasikan reduksi blok diagram untuk menyederhanakan fungsi alih kedua motor, memfasilitasi desain kontroler PID berbasis mikrokontroler. Simulasi closed-loop menunjukkan peningkatan performa dengan overshoot <5% untuk motor DC dan error steady-state <2% untuk motor AC, sebagaimana dijelaskan oleh Ahmed et al. [7] dan Zhou et al. [9]. Tantangan utama yang diidentifikasi meliputi ketidaklinieran pada motor AC akibat harmonik dan saturasi fluks [5], [15], serta dampak suhu terhadap parameter motor DC [1], [10]. Rekomendasi untuk penelitian lanjutan mencakup validasi eksperimental, penggunaan kontrol adaptif untuk motor AC, dan integrasi machine learning [8] untuk optimasi parameter. Temuan ini memberikan panduan praktis bagi insinyur dalam memilih dan mengoptimalkan motor untuk aplikasi industri, robotika, atau sistem otomasi.