BAB VII AKTUATOR LISTRIK 7.1 Motor ListrikSuatu motor listrik terdiri pusat berputar yang disebut rotor, dan bagian luar yang tetap disebut stator. Motor ini menggunakan medan magnet untuk menginduksikan gaya, dan juga gerak. Tipikal dari motor paling sedikit menggunakan satu kumparan elektromagnetik, dan kadangkadang permanan magnet untuk melawan medan yang berlawanan. Bila tegangan diterapkan ke kumparan ini hasilnya adalah torsi dan putaran dari poros output.

Kategori Motor AC motor - berputar dengan kecepatan tetap yang sebanding dengan frekwensi darisuplai daya.

DC motor- mempunyai torsi dan selang kecepatan besar, maknit tetap, kecepatanvariabel mempercepat baling-baling dan stator- rangkaian.

Hybrid- brushless maknit tetap - stepper motorSistem kontrol dibutuhkan bila motor digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan posisi dan kecepatan kontinu. Tipikal dari pengontrol ini ditunjukkan pada gambar 7.1. Pengontrol akan membandingkan umpan balik dari encoder terhadap posisi dan kecepatan yang diinginkan untuk menentukan kesalahan (error) dari sistem. Kemudian pengontrol membangkitkan output sesuai dengan kesalahan sistem. Output dilewatkan ke power amplifier, kemudian memutar poros. Encoder dihubungkan langsung ke poros motor untuk umpan balik posisi.

Teknik Mesin MEKATRONIKA I,

- -

59

Gambar 7.1 Typical Feedback Motor Controller

7.2 Basic Brushed DC MotorsPada motor DC terdapat sekumpulan kumparan pada rotor yang berputar pada stator. Gambar 7.2 menunjukkan model sederhana dari motor ini.

Gambar 7.2 konstruksi sederhana dari rotor Daya dibawa ke rotor menggunakan komutator dan brushes, ditunjukkan pada gambar 7.3 daya disuplai ke ke rotor melalui graphit brushes yang merambat melawan komutator.

Gambar 7.3 Split Ring Commutator

Teknik Mesin MEKATRONIKA I,

- -

60

Arah putaran akan ditentukan oleh polaritas tegangan terapan, dan kecepatan berpadanan dengan tegangan. Umpan balik pengontrol digunakan dengan pengontrol untuk menetapkan posisi dan kecepatan kontrol.

Gambar 7.4 Width Modulation (PWM) For Control

Teknik Mesin MEKATRONIKA I,

- -

61

Gambar 7.5 PWM Unidirectional Motor Control Circuit

Gambar 7.6 PWM Bidirectional Motor Control Circuit

7.3 Motors AC Secara umum daya yang dibagkitkan adalah AC 3-phase, jadi dengan menggunakanini akan meningkatkan efisiensi penggerak listrik.

Pada motor AC arus AC digunakan untuk menciptakan perubahan medan dalammotor.

Tipikal dari motor AC memiliki bagian yang berputar pada stator dengan multiplepole. Setiap pole memiliki pasangan yang berputar. Each poleis a pair of windings. Saat arus AC membalik, medan magnet pada rotor nampak berotasi.Teknik Mesin MEKATRONIKA I, - -

62

Gambar 7.7 Motor AC Single Phase 2 Pole

Gambar 7.8 Motor AC 3-Phase 6 Pole

Teknik Mesin MEKATRONIKA I,

- -

63

Gambar 7.9 Konfigurasi Motor Single Phase

Gambar 7.10 Konfigurasi Motor Single Phase

7.4 Brushless DC MotorsTeknik Mesin MEKATRONIKA I, - -

64

Brushless motor menggunakan suatu maknit tetap pada rotor, dan menggunakan lilitan pada stator. Oleh karena tidak perlu menggunakan brushes dan komutator untuk menyambung tegangan pada kumparan. Ketiadaan brushes berarti bahwa motor ini memerlukan lebih sedikit pemeliharaan dibanding DC motor yang memiliki brush. Tipikal motor ini memiliki tiga kutub, masing-masing memiliki satu input daya. Seperti ditunjukkan pada gambar 7.11.

Gambar 7.10 Brushless DC Motor

7.5 Stepper MotorsMotor step didisai untuk posisi. Bergerak satu step pada satu waktu dengan tipikal ukuran step 1,8 derajat memberikan 200 step setiap putaran. Motor yang lain dibuat untuk ukuran step dari 1.8, 2.0, 2.5, 5, 15 dan 30 derajat. Ada dua tipe dasar dari motor step, unipolar dan bipolar, seperti ditunjukkan pada gambar 7.12

Gambar 7.12 Unipolar and Bipolar Stepper Motor Windings

Teknik Mesin MEKATRONIKA I,

- -

65

Gambar 7.13 Stepper Motor Control Sequence untuk Unipolar Motor

Teknik Mesin MEKATRONIKA I,

- -

66