Rancang Bangun dan Pengujian Motor BLDC Axial Flux Coreless Rotor Tunggal dan Ganda untuk Sistem Propulsi UAV

Teguh Suprayogi, Ir. Lukman Subekti, M.T., IPM

2025 | Tugas Akhir | D4 TEKNOLOGI REKAYASA ELEKTRO

Latar belakang penelitian ini bertujuan untuk merancang dan membangun motor listrik axial flux tanpa inti besi (coreless) sebagai sistem propulsi pada Unmanned Aerial Vehicle (UAV). Motor yang dirancang menggunakan konfigurasi 9 slot stator dan 12 magnet permanen, serta diuji dalam dua konfigurasi yaitu rotor tunggal dan rotor ganda. Proses pembuatan dilakukan secara manual, sementara pengujian dilakukan melalui metode ground test untuk mengukur parameter performa seperti RPM, arus, daya, thrust, dan efisiensi. Hasil pengujian menunjukkan bahwa konfigurasi rotor ganda dengan propeller 14×7 mampu menghasilkan thrust maksimum sebesar 2928 gram, dengan efisiensi tertinggi mencapai 11,55 g/W pada throttle 75%. Dari segi copper losses, konfigurasi ganda mencatat rugi daya lebih besar karena konsumsi arus yang lebih tinggi. Bobot motor rotor tunggal lebih ringan, namun konfigurasi rotor ganda memberikan performa thrust yang lebih baik untuk kebutuhan UAV dengan bobot 2–3 kg. Penggunaan desain inti udara mampu mengurangi akumulasi panas dan meningkatkan efisiensi termal motor. Hasil pengujian dan perhitungan menunjukkan sistem propulsi ini layak untuk UAV bertipe fixed wing dengan total berat 2,8 kg.Penelitian ini menyimpulkan bahwa motor axial flux inti udara memiliki potensi besar sebagai alternatif motor propulsi UAV yang efisien, ringan, dan responsif terhadap sinyal kendali.

This study aims to design and build a coreless axial flux electric motor as a propulsion system for an Unmanned Aerial Vehicle (UAV). The motor is designed using a 9-slot stator configuration and 12 permanent magnets, and is tested in two configurations: single rotor and dual rotor. The manufacturing process was carried out manually, while testing was conducted using ground test methods to measure performance parameters such as RPM, current, power, thrust, and efficiency. The test results showed that the dual-rotor configuration with a 14×7 propeller was capable of generating a maximum thrust of 2928 grams, with the highest efficiency reaching

11.55 g/W at 75% throttle. In terms of copper losses, the dual configuration recorded higher power losses due to greater current consumption. The single-rotor motor is lighter in weight, but the dual-rotor configuration provides better thrust performance for UAVs weighing 2–3 kg. The use of an air-core design reduces heat accumulation and improves the motor’s thermal efficiency. Simulation results indicate that this propulsion system is suitable for fixed-wing UAVs with a total weight of 2.8 kg. This study concludes that the air-core axial flux motor has great potential as an efficient, lightweight, and responsive alternative propulsion motor for UAV applications.

Kata Kunci : axial flux, coreless, gaya dorong, UAV, ground test