Perancangan dan Analisa Performa Torsi Motor DC Non Magnet Permanen untuk Aplikasi Kendaraan Listrik Skala Kecil

Latar belakang. Perancangan motor DC non-magnet permanen menuntut optimasi geometri pole shoe dan parameter elektromagnetik agar dihasilkan torsi yang tinggi dan stabil. Tujuan Penelitian ini menganalisis pengaruh variasi bentuk pole shoe, jumlah belitan stator dan rotor, diameter inti, serta panjang celah udara terhadap torsi rata-rata dan riak torsi, dan menentukan konfigurasi desain terbaik. Metode Simulasi dilakukan menggunakan FEMM 4.2 pada 16 konfigurasi desain dengan variasi profil pole shoe (S1 S6), jumlah belitan stator (50-100 lilitan), jumlah belitan rotor (15-100 lilitan), celah udara (3-4 mm), dan diameter inti (25-50 mm). Rotor disimulasikan pada posisi 0°-360° dengan interval 5° menggunakan skrip Lua untuk otomatisasi pengambilan data torsi melalui fitur Torque via Weighted Stress Tensor. Hasil Torsi rata-rata seluruh desain berada pada rentang 12,426-77,402 Nm dengan riak torsi 4,309-37,620%. Profil pole shoe menjadi faktor paling dominan terhadap keseragaman fluks dan kestabilan torsi. Penambahan belitan rotor meningkatkan torsi sekaligus menurunkan riak, penambahan belitan stator meningkatkan torsi namun sedikit menaikkan riak, pengurangan celah udara meningkatkan torsi, sedangkan diameter inti tidak berpengaruh signifikan. Desain S2 V10 menghasilkan torsi rata-rata tertinggi (77,402 Nm), sedangkan S4-V4 menghasilkan riak torsi terendah (4,309%). Torsi rata-rata tertinggi tersebut telah melampaui target torsi motor penggerak kendaraan listrik skala kecil yang ditetapkan sebesar 72 Nm, mengacu pada spesifikasi E-bike BLDC 1.500 W. Kesimpulan Tidak ada satu desain yang unggul mutlak; S2-V10 sesuai untuk kapasitas torsi tinggi, sedangkan S4-V4 sesuai untuk kestabilan torsi.