## Kinerja Metode Carrier Based Sinusoidal PWM Inverter 3-tingkat untuk Pengaturan Kecepatan Motor Induksi 3-phase
Decky Ardhyadwipa Janustanto 1 , I Nyoman Wahyu Satiawan 1 , I Made Budi Suksmadana 1
1 Jurusan Teknik Elektro, Universitas Mataram, Jalan Majapahit 62 Mataram - NTB deckyoliv04@gmail.com , nwahyus@unram.ac.id , mdbudisuk@unram.ac.id .
Abstrak
Paper  ini  membandingkan  kinerja  metoda  Carrier  Based
Sinusoidal PWM (Sin-PWM) inverter 3-tingkat untuk pengaturan kecepatan motor induksi 3-phase. Inverter 3-tingkat dengan  tipe  Dioda  Clamped  /  NPC  inverter  dan  pembangkit pulsa PWM dimodelkan dengan menggunakan Matlab/Simulink. Hasil  simulasi  menunjukkan  THD  tegangan  keluaran  dan  THD arus stator ketika sistem yang dikontrol dengan metoda In-Phase Disposition  Sin-PWM  (PD  Sin-PWM)  menunjukkan  nilai  yang paling  rendah  dibandingkan  dengan  sistem  yang  dikontrol dengan  metoda  Phase  Opposition  Disposition  Sin-PWM  dan inverter  2-tingkat  pada  semua  rentang  kecepatan.  Pada  indeks modulasi  yang  lebih  rendah  dari  0.85  THD  arus  stator  yang dicatu oleh inverter dengan metoda POD CB-PWM menunjukkan  nilai  yang  paling  buruk  dibandingkan  dengan metoda  yang  lain.  Selain  itu,  ditemukan  juga  bahwa  nilai  rata- rata  riak  torsi  pada  motor  yang  dikontrol  dengan  metoda  PD Sin-PWM  paling  kecil  dibandingkan  dengan  riak  torsi  motor yang  dikontrol  dengan  POD  Sin-PWM  dan  inverter  2-tingkat. Nilai  riak  torsi  bersesuaian  dengan  kualitas  dari  tegangan  dan arus.
Kata  Kunci  --  Inverter  3-Tingkat,  Carrier  Based  Sinusoidal PWM , THD Tegangan, THD Arus, riak torsi

## Abstract
This  paper  compares  the  performance  of  the  Carrier  Based Sinusoidal  PWM  (Sin-PWM)  3-level  inverter  for  regulating  the speed  of  a  3-phase  induction  motor.  The  3-Level  Inverter  with Diode Clamped / NPC type and PWM pulses are modeled using Matlab/Simulink.  The  simulation  results  show  that  the  THD  of output  voltage  and  stator  current  shows  the  lowest  values  when the  system  controlled  using  the  In-Phase  Disposition  Sin-PWM (PD  Sin-PWM)  method  compared  to  the  Phase  Opposition Disposition  (POD  Sin-PWM)  method  and  2-level  inverter  at  all speed ranges. At a modulation index lower than 0.85 THD of the stator current when using the POD Sin-PWM method shows the worst  value  compared  to  other  methods.  Apart  from  that,  it  is also found that the average value of torque ripple on motors that controlled  using  the  PD  Sin-PWM  method  is  the  smallest compared  to  the  torque  ripple  on  motors  controlled  with  POD Sin-PWM and 2-level inverter. The torque ripple value is in-line with to the quality of the voltage and current.
Keywords  --  3-Phase  Inverter,  Carrier  Based  Sinusoidal  PWM, Voltage THD, Current THD, torque ripple.

## I. P ENDAHULUAN
Teknologi  kendaraan  dengan  penggerak  motor  ( Electric Vehicles ) terus berkembang dan saat ini telah menjadi pesaing yang  potensial  dari  kendaraan  berbahan  bakar  fosil ( combustion  engines ).  Terdapat  dua  pilihan  motor  yang digunakan  pada  motor  istrik  yakni  motor  DC  dan  motor  AC dimana  keduanya  memiliki  keunggulan  dan  kelemahan masing-masing.  Kecepatan  motor  DC  lebih  mudah  diatur tetapi  motor  AC  mampu  memberikan  daya  yang  lebih  besar dibanding  motor  DC,  tetapi  sistem  pengaturan  kecepatan motor  AC  lebih  kompleks  [1].  Jika  kendaraan  listrik menggunakan  motor  AC  (motor  induksi  atau  motor  sinkron) maka  sistem  pengaturan  kecepatan  membutuhkan  inverter yang  berfungsi  merubah  tegangan  DC  (baterai)  menjadi tegangan AC dengan frekuensi variable yang diperlukan oleh motor  supaya  dapat  berputar  dengan  kecepatan variable . Hubungan  frekuensi  dan  kecepatan  motor  diatur  dengan persamaan (1).

## ……………………………………(1)
Dimana, n adalah  putaran  motor    dalam  rpm, f adalah frekuensi tegangan masukan (Hz) dan P adalah jumlah pasang kutub dari rotor.
Untuk  menghasilkan  tegangan  keluaran  dengan frekuensi  variabel  maka  saklar-saklar  inverter  perlu  diatur dengan  menggunakan  metoda  PWM.  Beberapa  teknik modulasi inverter 3-phase yang banyak digunakan diantaranya metoda konduksi 180°, metoda Space Vector PWM (SVPWM) dan metoda Sinusoidal PWM (Sin-PWM). [2]
Metoda  SVPWM  dan  metoda  Sin-PWM  memiliki perbedaan  pendekatan  yang  sangat  mendasar.  Metoda  Sin- PWM  membangkitkan  pulsa  PWM  dengan  membandingkan sinyal refrensi dengan sinyal segitiga frekuensi tinggi ( carrier ) sedangkan  metoda  SVPWM  membentuk  pulsa  PWM menggunakan  tegangan space  vector yang  dipilih  menurut posisi dari sinyal refrensi pada setiap sektor. Kemudian waktu aplikasi  tegangan  vector  dihitung  dengan  prinsip volt-time balance .  Selanjutnya  pulsa  PWM  disusun  berdasarkan tegangan space  vector yang  dipilih  dan  lama  waktu  aplikasi
Jurnal Arus Elektro Indonesia (JAEI) Vol. 10, No. 01, April 2024 ISSN. 2502-3608; e-ISSN. 2443-2318, Terakreditasi Sinta 5 DOI: 10.19184/jaei.v10i1.47715
untuk setiap sector sehingga terbentuk pulsa PWM untuk satu siklus  operasi  [3].  Metoda  SVPWM  memiliki  keunggulan pada  kompatibiltinya  dengan  sistem  digital,  tetapi  prosedur pembangkitan  pulsanya  lebih  kompleks  jika  dibandingkan metoda Sin-PWM. [4]
Berdasarkan  posisi  dari  sinyal carier- nya,  metoda Sin-PWM  untuk  inverter  bertingkat  dapat  dikelompokkan menjadi  metoda  pergeseran  phase  ( phase  shifted  PWM )  dan metoda pergesaran tingkat ( Level shifted PWM ). Metoda Level Shifted PWM dikelompokkan  manjadi In-Phase  Disposition PWM  ( PD-PWM ), Phase  Opposition  Distribution PWM ( POD-PWM )  dan Alternative  Phase  Opposition  Distribution PWM ( APOD-PWM ). [5]
Inverter  2-tingkat  bekerja  mengkonversi  tegangan    DC menjadi  tegangan  AC  dengan  menggunakan  2-tingkat tegangan positif dan negatif. Inverter 3-tingkat bekerja dengan mengkonversi  tegangan    DC    menjadi  AC  dengan  3-tingkat tegangan  positif,  nol  dan  negatif  seperti  terlihat  pada Tabel  1 dan Tabel 2. Gambar 1, dan 2 memperlihatkan skema inverter 3- phase 2-tingkat dan inverter 3-tingkat (NPC). Terlihat pada Gambar  1,  Inverter  2-tingkat  memakai  6  buah  saklar sedangkan  inverter  3-tingkat  menggunakan  12  buah  saklar yang  disusun  sedemikian  rupa  dimana  setiap  lengan  (phase) berisi 4 saklar elektronika. [6]
Paper  ini  membahas  analisis  kinerja  3-tingkat  untuk mancatu  motor  induksi  3-phase.    Ada  dua  metoda  yang dibandingkan yakni PD Sin-WM dan POD Sin-PWM. Metoda APOD  tidak  bisa  diterapkam  pada  inverter  3-tingkat  karena hanya  terdapat  2  sinyal carrier .  Analisa  meliputi  THD tegangan, THD arus stator dan riak torsi.
TABEL I P RINSIP I NVERTER 2-T INGKAT
V AB Output Pole Voltage (V AO ) Switch States S a1 S a2 -V dc 0 1 0 V dc V dc 0 1
TABEL II
P RINSIP I NVERTER 3-T INGKAT [7] V AB Output Pole Voltage (V AO ) Switch States S A1 S A2 S A3 S A4 -V dc/2 0 0 0 1 1 0 V dc /2 0 1 1 0 V dc/2 V dc 1 1 0 0 LOAD I a I b I c S a1 S a2 S b1 S b2 S c1 S c2 Gbr 1. Inverter 2-tingkat, 3-phase
Gbr 2. Inverter 3-tingkat 3-phase [8] II. M ETHODA PWM
Metoda  PWM  yang  digunakan  untuk  mengatur  saklar- saklar inverter adalah metoda Carrier Based Sinusoidal PWM (Sin-PWM).  Metoda  sin-PWM  membentuk  pulsa  dengan membandingkan  sinyal carrier yang  berupa  sinyal  segitiga ( triangular )  dengan  sinyal  referensi  (gelombang  Sinusoidal). Pulsa  PWM  dibangkitkan  dengan  logika  sederhana.  Jika sinyal  refrensi  lebih  besar  dari  sinyal carrier maka  nilai pulsanya  adalah high (1)  dan  sebaliknya  jika  sinyal  refrensi lebih  kecil  atau  sama  dengan  dari  sinyal carrier maka  nilai pulsa adalah low (0). Gambar 3 memperlihatkan pembangkitan  pulsa  PWM  inverter  2-  tingkat.  Dengan menggunakan label saklar seperti pada Gambar 1 dapat dilihat bahwa  perbandingan  sinyal  referensi  3-phase  dengan  sinyal carrier menghasilkan  pulsa  PWM  untuk  saklar  bagian  atas inverter ( S a 1 , S b 1 dan S c 1 ). Sedangkan pulsa PWM untuk saklar bagian  bawah  ( S a 2 , S b 2 dan S c 2 )  diperoleh  dengan  membalik pulsa PWM saklar-saklar bagian atas [9].
Selanjutnya,  pembangkitan  pulsa  PWM  inverter  3-tingkat dengan  metoda  PD  Sin-PWM  diperlihatkan  pada  Gambar  4. Dengan  menggunakan  label  saklar  pada  Gambar  2  dapat dilihat bentuk pulsa PWM untuk 6 saklar bagian atas yakni S A 1 , S B 1 , S C 1 , S A 2 , S B 2 dn S C 2 , yang  diperoleh  dengan membandingkan  sinyal  refrensi  dengan  2  buah sinyal  carrier. Sedangkan  pulsa  PWM  untuk  saklar S A 3 , S B 3 , S C 3 , diperoleh dengan  membalik  pulsa S A 1 , S B 1 , S C 1 ,  dan  pulsa  PWM  untuk saklar S A 4 , S B 4 , S C 4 , diperoleh dengan membalik pulsa S A 2 S B 2 , S C2.
Pembangkitan  pulsa  PWM  inverter  3-tingkat  dengan metoda  POD  Sin-PWM  menerapkan  cara  yang  hampir  sama dengan  metoda  PD  Sin-PWM  hanya  berbeda  pada  phase  dari dua  sinyal carrier yang  digunakan  seperti  terlihat  pada Gambar 5.
Total Harmonic  Distortion atau  biasa  disingkat  THD didefinisikan  sebagai  rasio  perbandingan  antara  nilai komponen  harmonisa  dengan  nilai  komponen  fundamental. THD  menyatakan  besarnya  distorsi  atau  devisi  suatu gelombang  yang  mengandung  komponen  harmonisa.  THD dinyatakan  dalam  persen.  THD  tegangan  dan  arus  dihitung dengan persamaan (2) dan (3). [10]
36 Gbr 3. Pembangkitan pulsa PWM untuk saklar bagian atas inverter 2- tingkat
Gbr  4.  pembangkitan  pulsa  PWM  untuk  saklar S A 1 , S A 2 , S B 1 , S B 2 , S C 1 , S C 2 pada inverter 3-tingkat menggunakan PD- Sin-PWM
THD v = ………………………….(2) THD I = …………………….……(3)
Gbr 5. Proses pembangkitan pulsa PWM inverter 3-tingkat menggunakan PD Sin-PWM (atas) dan POD Sin-PWM (bawah)
dengan v h adalah nilai tegangan harmonisa ke- h , v 1 adalah nilai tegangan fundamental, I h adalah nilai arus harmonisa ke- h , dan I 1 adalah  nilai arus fundamental.

## III. H ASIL DAN P EMBAHASAN
Metode PWM diverifikasi dengan menggunakan Matlab/Simulink.  Saklar-saklar  dan  komponen  lain  yang digunakan  pada  rangkaian  Inverter  dimodelkan  dengan menggunakan  Simscape.  Pulsa  PWM  di- set pada switching frekuensi  2000  Hz  dan  inverter  dicatu  tegangan  DC- link sebesar  600  Volt.  Pada  modulasi  indeks, M =  1  frekuensi sinyal referensi di-set pada 50 Hz. Tegangan keluaran inverter digunakan  untuk  mencatu  motor  induksi  3- phase dengan spesifikasi  seperti  Tabel  3.    Hasil  berupa  tegangan  keluaran inverter,  arus  stator  dan  riak  torsi  untuk  masing-masing metoda PMW ditampilkan dan analisa pada sub-seksi berikut.
TABEL III. M OTOR P ARAMETERS [11] Parameter Value Dimention Nominal Power 5 Hp/3730 VA No. of pair pole (P) 2 Voltage input (VL-L) rms 460 V Volt Frequency input (f) 60 Hz Hz Nominal rotor speed at maks. Frequency of 60 Hz 1750 rpm Stator Resistence, Rs 1.115 Ohm Rotor Resistence, Rr 1.083 Ohm Stator Inductance, Lls 0.005974 Hendri (H) Rotor Inductance, Llr 0.005974 Hendri (H) Mutual Inductance, Lm 0.2037 Hendri (H) Motor Inertia, (J) 0.02 J (kg.m2) Friction factor 0.00575 F (N.m.s) Torque Load (Maks) 20 N-m

## A. Analisis Tegangan Keluaran Inverter
Gambar  6 memperlihatkan tegangan keluaran inverter dengan metoda Sin-PWM pada M =1 untuk masing-masing inverter 2- tingkat  dan  3-tingkat.  Pada  Gambar  6  (a)  terlihat  bahwa  dari bentuk  gelombang  tegangan  keluaran,  inveter  2-tingkat dibentuk  dari  5  level  tegangan  DC  yakni  {-1/3,  -2/3,  0,  1/3, 2/3} x v dc , sedangkan tegangan keluar inverter 3-tingkat yang dikontrol  dengan  metoda  POD  Sin-PWM  berisi  7  level tegangan  (Gambar  6  (b))  dan  yang  dikontrol  dengan  metuda PD Sin-PWM  memiliki  9  level  tegangan  (Gambar  6  (c)). Terlihat  pada  spectrum  harmonisa,  tegangan  keluaran  tidak mengandung    harmonisa  rendah.  Metoda  PWM  yang
M
Jurnal Arus Elektro Indonesia (JAEI) Vol. 10, No. 01, April 2024 ISSN. 2502-3608; e-ISSN. 2443-2318, Terakreditasi Sinta 5 DOI: 10.19184/jaei.v10i1.47715
diterapkan berhasil menggeser harmonisa ke sekitar frekwensi switching (2000 Hz). Namun demikian, dari perhitungan THD terlihat,    pada M =  1  THD  tegangan  untuk  inverter  2-tingkat adalah  67.89%  ,  sedangkan  untuk  inverter  3-tingkat    adalah 40.21  %  (POD  Sin-PWM)  dan  35.5  %  (PD  Sin-PWM). Kualitas  tegangan  yang  dihasilkan  berkaitan  dengan  jumlah level tegangan yang dihasilkan.
(a) Inverter 2-tingkat M = 1.0 (b) Inverter 3-level (POD-Sin-PWM) M = 1.0 (c) Inverter 3-level (PD-Sin-PWM) M = 1.0
Gbr.  6.  Bentuk  gelombang  tegangan  keluaran  inverter  (atas)  dan  spectrum harmonisa (bawah)
Simulasi  diulang  pada  rentang M =  0.1  sampai  1.0  dengan pertambahan M sebesar  0.05.  Hasil  dirangkum  dalam  Tabel IV  dan  grafik  perbandingan  THD  diperlihatkan  pada  Gambar 7.  Pada  Gambar  7  terlihat  bahwa  THD  tegangan  semakin besar  dengan  menurunnya  indeks  modulasi.  Ini  berarti,  pada indek  modulasi  yang  semakin  rendah  kualitas  tegangan  yang dihasilkan  juga  semakin  buruk.  Dari  ketiga  metoda  yang dianalisa  terlihat    inverter  3-tingkat  dengan  metoda  PD  Sin- PWM  mampu  menghasilkan  tegangan  dengan  kualitas  yang paling  baik  yang  dibuktikan  dengan  nilai  THD  yang  paling rendah dibandingkan dengan inverter 2-tingkat dan inverter 3-
tingkat  dengan  metoda  POD  Sin-PWM  untuk  semua  nilai indek modulasi.

## B. Analisis Performa Arus Stator
Tegangan  keluaran  inverter  digunakan  untuk  mencatu  motor induksi  3-phase.  Arus phase stator  untuk  berbagai  teknik modulasi khususnya pada M =1.0 ditunjukkan pada Gambar 8. Terlihat pada Gambar 8  bahwa pada M TABEL IV THD T EGANGAN K ELUARAN I NVERTER M THD Tegangan Inverter 2 tingkat Inverter 3 tingkat POD PWM Inverter 3 tingkat PD -PWM 1 67.88 40.21 35.5 0.95 73.28 47.34 37.67 0.9 78.89 53.66 39.46 0.85 84.58 60.76 41.25 0.8 90.58 67.45 42.38 0.75 97.07 74.17 43.45 0.7 103.9 81.68 44.47 0.65 111.3 89.16 45.86 0.6 119.5 97.51 49.11 0.55 128.2 106.2 57.99 0.5 138 115.8 68.64 0.45 149 126.6 79.88 0.4 161.7 139.6 92.13 0.35 176.5 154.2 105.8 0.3 194.5 171.8 121.7 0.25 217.3 194.7 141.5 0.2 248.6 226.1 168 0.15 290.9 280.1 212 0.1 358.5 323.8 258
Gbr  7.  Grafik  Perbandingan  THD  Tegangan  inverter  2-tingkat  ,inverter  3- tingkat PD Sin-PWM dan inverter 3-tingkat POD Sin-PWM = 1.0 THD arus stator adalah 5.83%, 6.31% dan 10.89% untuk masing-masing inverter 3-tingkat dengan teknik modulasi PD Sin-PWM,    inverter    3- tingkat  dengan  POD  Sin-PWM  dan inverter 2 – tingkat.
Hasil pengukuran THD arus stator untuk indek modulasi 0.15 sampai 1.0 dirangkum pada Tabel V dan Gambar 9. Gambar 9 menunjukkan  bahwa  THD  arus  secara  umum  semakin  besar untuk  indeks  modulasi  yang  semakin  besar.  Hal  ini berbanding  terbalik  dengan  THD  tegangan  keluaran  inverter. Ini  terjadi  karena  kualitas  arus  stator  dipengaruhi  oleh parameter motor. Ketika variable speed diterapkan, perubahan nilai  tegangan  input  motor  akan  diikuti  oleh  perubahan
frekuensi  tegangan.  Jika  frekuensi  berubah  maka  nilai impedansi  motor  juga  akan  berubah.  Pada  indek  modulasi yang semakin rendah, nilai impedansi yang makin rendah dan menghasilkan nilai fundamental arus yang semakin tinggi dan THD menjadi semakin rendah. Pada Gambar 9 terlihat bahwa arus stator saat motor dicatu oleh inverter 3-tingkat yang
(a) Inverter 2-tingkat M = 1.0 (b) Inverter 3-level (POD-SPWM) M = 1.0
(c) Inverter 3-level (PD-SPWM) M = 1.0
Gbr. 8  Bentuk gelombang arus stator untuk M =1.0
dikontrol  dengan  metoda  PD  Sin-PWM  menghasilkan  arus stator  dengan  THD  yang  paling  rendah  dibandingkan  dengan inverter  2-tingkat  dan  inverter  3-tingkat  dengan  metoda  POD Sin-PWM. Pada Gambar 9 juga terlihat THD arus saat motor dicatu  oleh  inverter  dengan  metoda  POD  Sin-PWM    paling tinggi  dibandingkan  dengan  motor  yang  dicatu  oleh  inverter dengan metoda lainnya terutama untuk m ≥ 0.85.

## C. Perbandingan Riak Torsi motor
Selanjutnya  riak  dari  torsi  motor  diselidiki.  Gambar  10 memperlihatkan  grafik  torsi-kecepatan  untuk  inverter  3- tingkat  dengan  metoda  PD  Sin-PWM  untuk M =0.85.  Dapat dilihat  bahwa  motor  mencapai  kecepatan  1500  rpm  pada t =0.2  detik  dengan  nilai  rata-rata  riak  torsi  pada  saat  system sudah steady  state sebesar  4,0744  N/m.  Gambar  potongan
torsi saat kondisi steady state untuk inverter 3-tingkat dengan metoda  PD  Sin-PWM  pada M =1  diperlihatlan  pada  pojok kanan Gambar 10.
Nilai  riak  torsi  untuk  metoda  PWM  yang  lain  dicari dengan cara yang sama.  dan dirangkum Nilai riak dari Torsi motor pada variasi indek modulasi 0.2 - 1.0 diperlihatkan pada Tabel  VI    dan  Gambar  11.  Dari  Gambar  11  dapat  dilihat bahwa  inverter  3-tingkat  yang  dikendalikan  dengan  metoda PD  Sin-PWM  menghasilkan  torsi  motor  dengan  riak  yang paling  kecil  dibandingkan  dengan  yang  dihasilkan  dengan metoda  POD  Sin-PWM  dan  inverter  2-tingkat.  Rata-rata  riak torsi  untuk  motor  yang  dicatu  oleh  inverter  dengan  PD  Sin- PWM  adalah  3,6500  berbanding  8,0074  dan  9,300  untuk masing-masing  inverter  2-tingkat  dan  inverter  3-tingkat  POD Sin-PWM. Nilai riak torsi besesuaian dengan nilai THD arus, karena  torsi  motor  adalah  fungsi  dari  arus  sesuai  dengan persamaan  (4).
TABEL V
THD A RUS S TATOR
M THD Arus stator Inverter 2- tingkat Inverter 3- tingkat PD PWM Inverter 3 tingkat POD-PWM 1 10.66 5.83 6.315 0.95 10.08 4.814 7.4 0.9 9.65 4.6 8.4 0.85 9.2 4.197 9.325 0.8 9.15 4.045 10.06 0.75 8.5 3.994 10.64 0.7 8.14 3.86 11.11 0.65 7.77 3.865 11.39 0.6 7.55 3.998 11.53 0.55 7.09 4.292 11.42 0.5 6.82 4.547 11.17 0.45 6.324 4.81 10.9 0.4 5.73 4.578 10.16 0.35 5.2 4.486 9.36 0.3 4.56 4.2 8.4 0.25 3.95 4.167 7.162 0.2 3.11 3.077 5.65 0.15 2.055 1.166 1.9
Gbr  9.  Arus  THD  Arus  inverter  2-tingkat  ,inverter  3-tingkat  PD  Sin-PWM dan inverter 3-tingkat POD Sin-PWM
………………………..(4)
Dimana, T adalah  Torsi  motor  (Nm), V tegangan  masukan (Volt), I adalah  arus  stator  (Ampere)  dan n kecepatan  putar motor (rpm).
Jurnal Arus Elektro Indonesia (JAEI) Vol. 10, No. 01, April 2024 ISSN. 2502-3608; e-ISSN. 2443-2318, Terakreditasi Sinta 5 DOI: 10.19184/jaei.v10i1.47715
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 Time (second) -5000 0 5000 10000 15000 S p e e d (r p m ) Torque-Speed respon at M=0.85 (42.50 Hz) -50 0 50 100 150 To rq u e (N /m -s )
Gbr 10. Hubungan Torsi dan kecepatan motor untuk M =0.85 TABEL VI
N ILAI R IAK DARI T ORSI M OTOR PADA V ARIASI I NDEK M ODULASI M Rotor Torque Inverter 2 tingkat Inverter 3 tingkat PD-PWM Inverter 3 tingkat POD-PWM 1 9.3512 5.8847 5.5770 0.95 9.7929 5.8847 5.5770 0.9 9.7244 6.6740 7.2300 0.85 9.4478 4.0744 8.0790 0.8 9.0897 3.0110 8.0560 0.75 9.1159 3.0339 9.3745 0.7 9.1264 2.3633 9.4114 0.65 10.2754 2.1800 10.1740 0.6 15.4996 1.6800 10.7900 0.55 10.7179 2.4860 10.8220 0.5 8.5755 3.0730 9.1480 0.45 8.0074 3.6500 9.3000 0.4 6.3292 3.5110 8.1100 0.35 5.8215 3.6190 7.5700 0.3 5.3741 3.3830 6.7000 0.25 4.743 3.1590 5.7420 0.2 4.2249 2.7158 4.5920 0.15 3.6239 0.1013 0.63 0.1 2.9903 0.0450 0.0299 Gbr  11.  Grafik  Riak  inverter  2-tingkat  ,inverter  3-tingkat  PD  Sin-PWM  dan inverter 3-tingkat POD Sin-PWM IV. K ESIMPULAN
Paper  ini  membahas  kinerja  inverter  3-tingkat  yang digunakan  untuk  mengatur  kecepatan  motor  induksi  3-phase.
Inverter  dikontrol  dengan  metoda  carrier  based  sinusoidal PWM (CB Sin-PWM) diantaranya metoda PD Sin-PWM dan POD  Sin-PWM.  Kinerja  inverter  dibandingkan  dengan inverter  2-tingkat.  Kualitas  tegangan  keluaran  inverter semakin  buruk  pada  indek  modulasi  yang  semakin  kecil, sebaliknya  kualitas  arus  semakin  baik  dengan  penurunan indeks modulasi. Kualitas arus dipengaruhi oleh besarnya nilai impedansi  motor  yang  berubah  dengan  perubahan  frekuensi tegangan  keluar  dari  inverter.  Hasil  simulasi  menunjukan bahwa  kualitas  tegangan  keluaran  dan  kualitas  arus  stator yang  dihasilkan  oleh  inverter  yang  dikontrol  dengan  metoda PD  Sin-PWM  paling  baik  diindikasikan  dengan  nilai  THD tegangan  yang  paling  rendah  dibandingkan  dengan  metoda POD  Sin-PWM  dan  inverter  2-tingkat  untuk  semua  rentang kecepatan.  Pada  indeks  modulasi  yang  lebih  rendah  dari  0.85 THD  arus  stator  yang  dicatu  oleh  inverter  dengan  metoda POD  Sin-PWM  paling  buruk  dibandingkan  dengan  metoda yang lain. Selain itu, ditemukan juga bahwa nilai rata-rata riak torsi  memperlihatkan  torsi  motor  yang  dikontrol  dengan metoda PD Sin -PWM paling kecil dibandingkan dengan riak torsi  motor  yang  dikontrol  dengan  POD  Sin  -PWM  dan inverter  2-tingkat.  Hasil  ini  bersesuaian  dengan  kualitas  dari THD arus.
U CAPAN T ERIMAKASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  kepada  semua  pihak  yang  mendukung sehingga  paper  ini  bisa  diselesaikan  diantaranya  diantaranya  tim  penguji Tugas  Akhir,  pimpinan  dan  staf  dari  Jurusan  Teknik  Elektro  Universitas Mataram.

## R EFERENSI
[1] I.  N.  W.  Satiawan,  I.  B.  F.  Citarsa,  Supriono,  “Perbandingan Kinerja  Teknik  Modulasi  Inverter  Dua-Level  Untuk  Pengaturan Kecepatan  Motor  Induksi  Tiga-Fase”, Jurnal  Arus  Elektro Indonesia , Vol. 1, No. 1, 2015.
[2] Ratmiaji,  I.  N.  W.Satiawan,  Supriono,  “Perbandingan  Teknik Modulasi  Inverter  3-Phasa  2-Tingkat  Untuk  Menghasilkan Tegangan Keluaran Variabel”, Dielektrika , Vol. 6, No. 1, 2019.
[3] A. A. Kadum, “ PWM Control Techniques For Three Phase Three Level  Inverter  Driver”, TELKOMNIKA  Telecommunication,
Computing, Electronics and Control , Vol. 18, No.1,2020.
[4] F.  H.  Sholidah,  N.  R.  Hadianto,  Mustaghfiri,  “Desain  dan Implementasi  Inverter  3  Fasa  Dengan  Penambahan  Push-Pull Converter”, Jurnal SIMETRIS , Vol. 11 No.1,2020.
[5] K.  Shabarbana,  C.  Ismayil,  P.  Baburaj,  H.  Unails,  “Three  Phase Diode  Clamped  Three  Level  Inverter  With  Phase  Disposition PWM”, ICSEE , 2019.
[6] R.  Dharmaprakash,  J.  Henry,  “  Switching  Table  Based  2-Leve Inverter  And  3-Level  Diode  Clamped  Inverter”, Journal  Of Theoretical  and  Aplied  Information  Technology ,  Vol.  60,  No.  2, 2014.
[7] P.K. Chaturvedi, S. Jain, P. Agrawal, “ A Study of Neutral Point Potential  and  Common  Mode  Voltage  Control  In  Multilevel SPWM  Technique”, IEEE National  Power  System  Conference, ITT Bombay, 2008.
[8] G.  Z.  Yingjie  su,  Z.  Zhou,  Qianggeng,”A  Carrier-Based Discontinuous  PWM  Strategy  of  NPC  Three-Level  Inverter  for Common-Mode  Voltage  and  Switching  Loss  Reduction” Electronics ,2021.
[9] A.  Krismadinata,  I.  Husnaini,  “  Inverter  Tiga  Fasa  Untuk Pembangkit  Listrik  Tenaga  Surya”, Teknik  Elektro  Universitas Negeri Padang ,2017.
[10] I.  W.  Rinas,  “Analisa  THD  (Total  Harmonic  Distortion)  dan Peningkatan  Arus  pada  Kawat  Nentral  Terhadap  Pengoperasian Beban  Listrik  Pada  Kondisi  Takseimbang  pada  Sisttem  Tenaga Listrik”, Karya Ilmiah . Jimbaran-Bali.2016
[11] H.  Haryanto,  V.  Immanuel,  “Analisa  Kinerja  Sinusoidal  Inverter Untuk  Pengaturan  Kecepatan  Motor  Induksi  Tiga  Fasa”, Jurnal Teknika , Vol. 12, No.1, 2016.