Study Perbandingan Pemodelan Orde 1 dan Orde 2 pada Motor DC RS-775SH-8013 dan Motor AC 1 Phasa Havells 1.5 HP

Abstract

Pemodelan matematis motor listrik merupakan hal penting dalam analisis sistem dinamis dan desain kontrol modern. Pemodelan ini memungkinkan representasi karakteristik motor secara matematis sehingga perilaku dinamisnya dapat diprediksi dan dianalisis sebelum diimplementasikan pada sistem nyata. Penelitian ini menitikberatkan pada perbandingan pemodelan orde 1 dan orde 2 terhadap dua jenis motor, yaitu motor DC RS-775SH-8013 (12V) dan motor AC 1 Phasa Havells 1.5 HP, yang banyak diaplikasikan dalam sistem kelistrikan industri dan maritim. Metode yang digunakan meliputi penurunan persamaan matematis berdasarkan hukum Kirchoff, hukum Newton, serta hubungan elektromekanis antara torsi dan kecepatan. Persamaan diferensial yang diperoleh kemudian diubah ke dalam domain Laplace untuk membentuk fungsi alih. Model orde 1 dibangun dengan penyederhanaan melalui pengabaian induktansi, sedangkan model orde 2 memperhitungkan seluruh parameter sistem. Selanjutnya, kedua model diuji melalui simulasi MATLAB/Simulink dengan masukan berupa fungsi step, baik pada konfigurasi open-loop maupun closed-loop. Hasil penelitian menunjukkan bahwa model orde 1 memiliki keunggulan dari sisi kesederhanaan dan kecepatan komputasi, tetapi tidak dapat merepresentasikan fenomena dinamis seperti overshoot dan osilasi. Sebaliknya, model orde 2 memberikan hasil yang lebih akurat dan mendekati kondisi nyata, khususnya dalam respon transien dan tunak. Pada motor DC, model orde 2 dalam konfigurasi closed-loop menghasilkan error tunak di bawah 1%, sedangkan pada motor AC satu fasa diperoleh error tunak sekitar 0,7%. Dengan demikian, pemilihan model harus disesuaikan dengan tujuan: model orde 1 untuk analisis cepat, dan model orde 2 untuk desain kontrol presisi