Terdapat tiga sistem pada mesin mobil yang umum digunakan mobil listrik, yaitu Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM), Induction Motor (IM) dan Electrically-excited Synchronous Motor (EESM). Namun dari ketiga sistem tersebut yang paling efisien adalah jenis PMSM. Permanent Magnet Synchronous Motor atau dalam bahasa Indonesia yaitu motor sinkron magnet permanen diyakini dapat menekan biaya produksi dan operasional mobil. Itulah mengapa kini banyak mobil listrik yang menggunakan sistem tersebut.
Lalu apa yang membuat sistem PMSM dapat diandalkan untuk menggerakkan mobil listrik? Berikut penjelasan pengertian, tipe, cara kerja dan kelebihannya.
Pengertian Permanent Magnet Synchronous Motor
Permanent Magnet Synchronous Motor adalah motor listrik sinkron yang memiliki induktor terdiri dari magnet permanen. Sistem motor listrik ini adalah salah satu jenis motor sinkron AC, yang berisi rotor dan stator yang sama dengan motor induksi. Namun begitu, magnet permanennya digunakan sebagai rotor untuk menciptakan medan magnet. Oleh karena itu, tidak perlu melilitkan lilitan medan pada bagian rotor. Sistem ini juga dikenal sebagai motor gelombang sinus permanen tanpa sikat 3-fase.
Sistem Permanent Magnet Synchronous Motor ini sangat cepat, aman, tanpa sikat, dan mampu memberikan performa kinerja dinamis yang tinggi dibandingkan sistem motor konvensional. Dengan begitu, mobil listrik yang menggunakan sistem ini akan memiliki performa yang lebih efisien dan optimal saat dikendarai.
Tipe Permanent Magnet Synchronous Motor
Tipe Permanent Magnet Synchronous Motor memiliki dua tipe yaitu rotor dan stator. Stator adalah komponen bagian yang tetap, sedangkan rotor adalah bagian yang bekerja dengan memutar. Berikut perbedaannya.
Rotor
Rotor terletak di bagian dalam stator motor listrik, ada pula struktur yang dengan rotor eksternal. Tipe yang satu ini terdiri dari magnet permanen dan memiliki material dengan gaya koersif tinggi yang digunakan sebagai magnet permanen tersebut. Berdasarkan desain rotor, terbagi menjadi dua, yaitu motor listrik dengan rotor kutub yang menonjol dan motor listrik dengan rotor kutub yang tidak menonjol.
Stator
Berbeda halnya dengan stator, yaitu memiliki rangka luar dan inti dengan gulungan. Desain yang paling umum dari tipe stator ini yaitu gulungan dua dan tiga fase. Berdasarkan desain stator tersebut, Permanent Magnet Synchronous Motor dapat dengan gulungan terdistribusi atau gulungan terkonsentrasi.
Cara Kerja Permanent Magnet Synchronous Motor
Cara kerja Permanent Magnet Synchronous Motor sebenarnya sangat sederhana, cepat dan efektif jika dibandingkan dengan komponen motor listrik konvensional. Memiliki prinsip kerja yang serupa dengan motor sinkron dan sistem PMSM ini tergantung pada medan magnet stator dan medan magnet rotor. Ketika lingkar stator diberi energi dengan supply AC 3-fase, maka medan magnet yang berputar dibuat antara celah udara.
Kemudian, ketika suplai AC 3-fase tersebut diberikan ke stator akan menciptakan medan magnet yang berputar dan medan magnet yang konstan telah diinduksi karena adanya medan magnet rotor. Bagian rotor ini beroperasi dengan kecepatan yang sinkron. Kesimpulannya, seluruh kerja PMS tergantung pada celah udara antara stator dan rotor.
Namun jika celah udara tersebut besar, maka gulungan angin pada komponen motor akan berkurang. Kutub medan yang diciptakan oleh medan magnet permanen akan lebih menonjol. Sistem PMS ini tidak dapat bekerja dengan sendiri, maka dari itu diperlukan proses mengontrol frekuensi variabel stator secara elektronik.
Kelebihan dan Kekurangannya
Ada beberapa kelebihan pada sistem PMSM yang menjadi alasan digunakan pada kebanyakan pabrikan mobil listrik. Mulai dari efisiensi karena dapat menghasilkan torsi yang besar, lalu minim power loss karena rotor yang cenderung lebih dingin. Berikut kelebihan lainnya dari sistem ini:
- Memberikan efisiensi yang tinggi saat kecepatan tinggi dan optimal dalam mengatur kecepatan mobil.
- Mesin motor ini tersedia dalam ukuran kecil dalam berbagai kemasan.
- Perawatan dan instalasi yang mudah dilakukan ke mobil listrik.
- Mampu mempertahankan porsi penuh pada kecepatan rendah.
- Memberikan torsi halus dengan kepadatan yang tinggi serta memberikan kinerja dinamis
Sedangkan sistem PMSM memiliki sedikit kekurangan, yaitu jenis motor listrik ini terbilang lebih mahal dibandingkan jenis motor induksi. Selain itu juga cukup sulit untuk melakukan start-up karena bukan mesin motor yang bisa self-starting.
Pengaplikasian pada Hyundai IONIQ 5
Keberadaan sistem Permanent Magnet Synchronous Motor ini sudah dimiliki mobil listrik Hyundai IONIQ 5. Sebagai kendaraan canggih masa kini, Hyundai IONIQ 5 menawarkan kemampuan kinerja yang optimal ketika dikendarai. Adanya sistem ini menjadikan mobil ini terbilang efisien hingga 15%, jika dibandingkan penggunaan sistem motor induksi. Berkat kemampuan tersebut, hal ini membuat ukuran baterai mobil menjadi lebih kompak namun mobil tetap mampu menempuh jarak yang jauh. Hal inilah yang akan Anda rasakan saat mengendarai Hyundai IONIQ 5, tidak hanya dilengkapi fitur berteknologi tinggi tetapi juga performa jarak tempuh yang nyaman.
