desain sistem mekatronika

7/21/2019 Desain Sistem Mekatronika

http://slidepdf.com/reader/full/desain-sistem-mekatronika 1/34

i

Desain Sistem

MekatronikaPoliteknik Atmi Surakarta

Buku kuliah ini ditulis guna memenuhi kebutuhan akan materi kuliah Desain

Sistem Mekatronika, bagian sistem fisik di prodi TMK Politeknik ATMI Surakarta.

2012

Eko Purwanto Aribowo

Politeknik Atmi Surakarta

2012

http://www.docu-track.com/buy/




i

PRAKATA

Buku kuliah ini ditulis guna memenuhi kebutuhan akan materi kuliah Desain SistemMekatronika, bagian sistem fisik di prodi TMK Politeknik ATMI Surakarta. Kuliah DesainSistem Mekatronika terdiri dari dua bagian yaitu sistem fisik dan sistem isyarat elektrik.Pada bagian sistem fisik akan membahas aspek-aspek fisik mekatronika seperti sensor,aktuator, dan sistem kendali.

Meskipun buku ini disusun secara ringkas, saya berharap mahasiswa mampumengembangkan sendiri kompetensinya dengan terus mengikuti perkembangan jamandan teknologi agar nantinya mampu berkarya di dunia industri.

Semoga buku ini dapat bermanfaat

Surakarta 1,Oktober 2012






ii

BAB I Sensor dan Tranduser 1

1.1. Definisi 1

1.2. Persyaratan Umum Sensor dan Transduser 2

1.4. Klasifikasi Sensor 4

1.5. Klasifikasi Transduser 5

BAB II Aktuator 7

2.1. Aktuator Elektrik 7

2.2. Motor A.C. 8

2.2.1. Motor A.C. Sinkron 8

2.3. Motor stepper 11

2.3.1. Prinsip Kerja Motor Stepper 11

2.3.2. Prinsip Pengendalian Motor Stepper 12

2.4. Motor Servo 15

2.4.1. karakteristik motor servo 15

2.4.2. Sistem Rangkaian Tertutup Pada Servo 16

2.4.3. Penalaan Motor Servo 17

BAB III Pemilihan Motor Untuk Mesin CNC 19

3.1. pendahuluan 19

3.2. Contoh Kasus 23

3.3. Penyelesaian kasus 23

BAB IV PWM (Pulse Width Modulation) 26

4.1. pendahuluan 26

4.2. Pengaturan PWM menggunakan mikrokontroler 28

4.2. Perhitungan duty cycle PWM 28

Daftar Pustaka 30





1

BAB I

Sensor dan Transduser

Sensor dan transduser merupakan peralatan atau komponen yang mempunyaiperanan penting dalam sebuah sistem pengaturan otomatis. Ketepatan dan kesesuaiandalam memilih sebuah sensor akan sangat menentukan kinerja dari sistem pengaturansecara otomatis.

Besaran masukan pada kebanyakan sistem kendali adalah bukan besaran listrik,seperti besaran fisika, kimia, mekanis dan sebagainya. Untuk memakaikan besaranlistrik pada sistem pengukuran, atau sistem manipulasi atau sistem pengontrolan, makabiasanya besaran yang bukan listrik diubah terlebih dahulu menjadi suatu sinyal listrikmelalui sebuah alat yang disebut transducer

Sebelum lebih jauh kita mempelajari sensor dan transduser ada sebuah alat lagiyang selalu melengkapi dan mengiringi keberadaan sensor dan transduser dalamsebuah sistem pengukuran, atau sistem manipulasi, maupun sistem pengontrolan yaituyang disebut alat ukur.

1.3. Definis iSensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejala-gejala

atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energifisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya..

Contoh; Camera sebagai sensor penglihatan, telinga sebagai sensor pendengaran, kulit

sebagai sensor peraba, LDR (light dependent resistance) sebagai sensor cahaya, danlainnya.

Transduser adalah sebuah alat yang bila digerakan oleh suatu energi di dalamsebuah sistem transmisi, akan menyalurkan energi tersebut dalam bentuk yang samaatau dalam bentuk yang berlainan ke sistem transmisi berikutnya”. Transmisi energi inibisa berupa listrik, mekanik, kimia, optic (radiasi) atau thermal (panas).

Contoh; generator adalah transduser yang merubah energi mekanik menjadi energilistrik, motor adalah transduser yang merubah energi listrik menjadi energi mekanik,dan sebagainya.

Alat ukur adalah sesuatu alat yang berfungsi memberikan batasan nilai atauharga tertentu dari gejala-gejala atau sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi.

Contoh: voltmeter, ampermeter untuk sinyal listrik; tachometer, speedometer untukkecepatan gerak mekanik, lux-meter untuk intensitas cahaya, dan sebagainya.





2

1.4. Persyaratan Umum Sensor dan Transduser Dalam memilih peralatan sensor dan transduser yang tepat dan sesuai dengan

sistem yang akan disensor maka perlu diperhatikan persyaratan umum sensor berikut ini : (D Sharon, dkk, 1982)

a. Linearitas Ada banyak sensor yang menghasilkan sinyal keluaran yang berubah

secara kontinyu sebagai tanggapan terhadap masukan yang berubah secarakontinyu. Sebagai contoh, sebuah sensor panas dapat menghasilkan tegangansesuai dengan panas yang dirasakannya. Dalam kasus seperti ini, biasanyadapat diketahui secara tepat bagaimana perubahan keluaran dibandingkandengan masukannya berupa sebuah grafik. Gambar 1.1 memperlihatkanhubungan dari dua buah sensor panas yang berbeda. Garis lurus pada gambar 1.1(a). memperlihatkan tanggapan linier, sedangkan pada gambar 1.1(b).adalah tanggapan non-linier.

b. SensitivitasSensitivitas akan menunjukan seberapa jauh kepekaan sensor terhadap

kuantitas yang diukur. Sensitivitas sering juga dinyatakan dengan bilangan

yang menunjukan “perubahan keluaran dibandingkan unit perubahanmasukan”. Beberepa sensor panas dapat memiliki kepekaan yang dinyatakandengan “satu volt per derajat”, yang berarti perubahan satu derajat padamasukan akan menghasilkan perubahan satu volt pada keluarannya. Sensor panas lainnya dapat saja memiliki kepekaan “dua volt per derajat”, yang berartimemiliki kepakaan dua kali dari sensor yang pertama. Linieritas sensor jugamempengaruhi sensitivitas dari sensor. Apabila tanggapannya linier, makasensitivitasnya juga akan sama untuk jangkauan pengukuran keseluruhan.

100

r t r (

s

1

100

r t r (

s

1

00

Tegangan (keluaran)

(a) Tangapan linier (b) Tangapan non linier

Gambar 1.1. Keluaran dari transduser panas (D Sharon dkk, 1982),

Tegangan (keluaran)





3

Sensor dengan tanggapan paga gambar 1.1(b) akan lebih peka padatemperatur yang tinggi dari pada temperatur yang rendah.

c. Tanggapan Waktu

Tanggapan waktu pada sensor menunjukan seberapa cepattanggapannya terhadap perubahan masukan. Sebagai contoh, instrumendengan tanggapan frekuensi yang jelek adalah sebuah termometer merkuri.Masukannya adalah temperatur dan keluarannya adalah posisi merkuri.Misalkan perubahan temperatur terjadi sedikit demi sedikit dan kontinyuterhadap waktu, seperti tampak pada gambar 1.2(a).

Frekuensi adalah jumlah siklus dalam satu detik dan diberikan dalamsatuan hertz (Hz). { 1 hertz berarti 1 siklus per detik, 1 kilohertz berarti 1000siklus per detik]. Pada frekuensi rendah, yaitu pada saat temperatur berubahsecara lambat, termometer akan mengikuti perubahan tersebut dengan “setia”.

Tetapi apabila perubahan temperatur sangat cepat lihat gambar 1.2(b) makatidak diharapkan akan melihat perubahan besar pada termometer merkuri,karena ia bersifat lamban dan hanya akan menunjukan temperatur rata-rata.

Ada bermacam cara untuk menyatakan tanggapan frekuensi sebuahsensor. Misalnya “satu milivolt pada 500 hertz”. Tanggapan frekuensi dapat puladinyatakan dengan “decibel (db)”, yaitu untuk membandingkan daya keluaran padafrekuensi tertentu dengan daya keluaran pada frekuensi referensi.

Yayan I.B, (1998), mengatakan ketentuan lain yang perlu diperhatikandalam memilih sensor yang tepat adalah dengan mengajukan beberapapertanyaan berikut ini:

a. Apakah ukuran fisik sensor cukup memenuhi untuk dipasang pada tempat yangdiperlukan?

t - r t

Waktu

t

1 siklus

50

40

30

50

40

30

(a) Perubahan lambat (b) Perubahan cepat

Gambar 1.2 Temperatur berubah secara kontinyu (D. Sharon, dkk, 1982)





4

b. Apakah ia cukup akurat?

c. Apakah ia bekerja pada jangkauan yang sesuai?

d. Apakah ia akan mempengaruhi kuantitas yang sedang diukur?.

Sebagai contoh, bila sebuah sensor panas yang besar dicelupkan kedalam jumlah air air yang kecil, malah menimbulkan efek memanaskan air tersebut,bukan menyensornya.

e. Apakah ia tidak mudah rusak dalam pemakaiannya?.

f. Apakah ia dapat menyesuaikan diri dengan lingkungannya?

g. Apakah biayanya terlalu mahal?

1.4. Klasifikasi Sensor

Secara umum berdasarkan fungsi dan penggunaannya sensor dapatdikelompokan menjadi 3 bagian yaitu:

a. sensor thermal (panas)

b. sensor mekanis

c. sensor optik (cahaya)

Sensor thermal adalah sensor yang digunakan untuk mendeteksi gejalaperubahan panas/temperature/suhu pada suatu dimensi benda atau dimensi ruang

tertentu.

Contohnya; bimetal, termistor, termokopel, RTD, photo transistor, photo dioda, photomultiplier, photovoltaik, infrared pyrometer, hygrometer, dsb.

Sensor mekanis adalah sensor yang mendeteksi perubahan gerak mekanis, sepertiperpindahan atau pergeseran atau posisi, gerak lurus dan melingkar, tekanan, aliran,level dsb.

Contoh; strain gage, linear variable deferential transformer (LVDT), proximity,potensiometer, load cell, bourdon tube, dsb.

Sensor optic atau cahaya adalah sensor yang mendeteksi perubahan cahaya darisumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengernai benda atauruangan.

Contoh; photo cell, photo transistor, photo diode, photo voltaic, photo multiplier,pyrometer optic, dsb.





5

1.5. Klasifikasi Transduser (William D.C, 1993)

a. Self generating transduser (transduser pembangkit sendiri)Self generating transduser adalah transduser yang hanya memerlukan satusumber energi.

Contoh: piezo electric, termocouple, photovoltatic, termistor , dsb.

Ciri transduser ini adalah dihasilkannya suatu energi listrik dari transduser secara langsung. Dalam hal ini transduser berperan sebagai sumber tegangan.

b. External power transduser (transduser daya dari luar)External power transduser adalah transduser yang memerlukan sejumlahenergi dari luar untuk menghasilkan suatu keluaran.

Contoh: RTD (resistance thermal detector ), Starin gauge, LVDT (linier variabledifferential transformer ), Potensiometer, NTC, dsb.

Tabel berikut menyajikan prinsip kerja serta pemakaian transduser berdasarkansifat kelistrikannya.

Tabel 1. Kelompok Transduser

Parameter listrikdan kelastransduser

Prinsip kerja dan sifat alat Pemakaian alat

Transduser Pasif

Potensiometer Perubahan nilai tahanankarena posisi kontakbergeser

Tekanan,pergeseran/posisi

Strain gage Perubahan nilai tahananakibat perubahan panjangkawat oleh tekanan dari luar

Gaya, torsi, posisi

Transformator

selisih (LVDT)

Tegangan selisih dua

kumparan primer akibatpergeseran inti trafo

Tekanan, gaya,

pergeseran

Gage arus pusar Perubahan induktansikumparan akibat perubahan

jarak plat

Pergeseran,ketebalan





6

Transduser Aktif

Sel fotoemisif Emisi elektron akibat radiasiyang masuk pada permukaanfotemisif

Cahaya dan radiasi

Photomultiplier Emisi elektron sekunder akibat radiasi yang masuk kekatoda sensitif cahaya

Cahaya, radiasi danrelay sensitif cahaya

Termokopel Pembangkitan ggl pada titiksambung dua logam yangberbeda akibat dipanasi

Temperatur, aliranpanas, radiasi

Generator kumparan putar (tachogenerator)

Perputaran sebuahkumparan di dalam medanmagnit yang membangkitkan

tegangan

Kecepatan, getaran

Piezoelektrik Pembangkitan ggl bahankristal piezo akibat gaya dariluar

Suara, getaran,percepatan,tekanan

Sel foto tegangan Terbangkitnya teganganpada sel foto akibatrangsangan energi dari luar

Cahaya matahari

Termometer tahanan (RTD)

Perubahan nilai tahanankawat akibat perubahan

temperatur

Temperatur, panas

Hygrometer tahanan

Tahanan sebuah stripkonduktif berubah terhadapkandungan uap air

Kelembaban relatif

Termistor (NTC) Penurunan nilai tahananlogam akibat kenaikantemperatur

Temperatur

Mikroponkapasitor

Tekanan suara mengubahnilai kapasitansi dua buah

plat

Suara, musik,derau

Pengukuranreluktansi

Reluktansi rangkaianmagnetik diubah denganmengubah posisi inti besisebuah kumparan

Tekanan,pergeseran,getaran, posisi

Sumber: William D.C, (1993)





7

BAB II

AKTUATOR

Aktuator merupakan suatu pengubah bentuk energi listrik ke bentuk energi mekanikbaik berupa gerakan radial, linear, maupun getaran mekanis atau bentuk gerakanmekanis yang lain. Aktuator terdiri dari dua macam, yaitu aktuator elektrik dan aktuator fluida.

2.2. Aktuator Elektrik

Aktuator elektrik banyak sekali digunakan dalam dunia industri terutama yangberhubungan dengan pengendalian sistem. Hal ini dikarenakan aktuator elektrik lebihmudah untuk dikomunikasikan dengan rangkaian kendali yang mana menggunakansistem elektrik juga. Selain itu sumber daya listrik lebih mudah didapatkan daripadasumber daya yang berupa tekanan cairan atau udara seperti pada hidrolik danpneumatik. Pada sistem pneumatic dan hidrolik , sistem membutuhkan sebuah pompayang bisa menyediakan tekanan yang dibutuhkan aktuator.

Kelebihan dari aktuator elektrik adalah sebagai berikut .

Listrik lebih mudah didistribusikan ; penggunaan kabel lebih sederhana daripadapipa.

Aktuator elektrik lebih mudah dikendalikan menggunakan rangkaian elektronik.

Lebih bersih.

Jika mengalami gangguan mudah di diagnosa.

Kekurangan dari aktuator elektrik adalah sebagai berikut.

Komponen listrik memiliki resiko tinggi menyebabkan kebakaran. Diperlukanpengaman kusus yang membuat sistem menjadi mahal.

Aktuator elektrik memiliki torsi yang kecil, terlebih pada putaran rendah tanpaadanya penambahan reducer.

Aktuator elektrik kebanyakan menghasilkan gerakan putar (rotary motion) danuntuk merubahnya menjadi pergerakan lurus diperlukan alat konversi gerakanseperti lead screw ataupun konveyor dan lain lain.

Perbandingan daya dan berat aktuator listrik lebih rendah daripada aktuator hidrolik dan pneumatic.





8

Berikut ini adalah contoh aktuator elektrik yang paling banyak digunakan dalamdunia industri.

Motor listrik A.C.

Motor listrik D.C. Motor Stepper.

Servo motor

2.2. Motor A.C.

Motor listrik A.C. dirancang untuk menghasilkan torsi yang besar dengankecepatan yang konstan. Kecepatan motor A.C. pada kisaran 1420 RPM atau 2900RPM. Prinsip dasar pengendalian motor A.C. adalah dengan switch ON dan OFF.

Pada perkembanganya, motor AC dapat dikendalikan dengan pengendalikecepatan berupa inverter. Contoh aplikasinya adalah pada motor pompa untukmenghasilkan aliran fluida. Penggunaan pengendali kecepatan/inverter diketahui dapatmembuat sistem lebih efisien jika dibandingkan dengan menggunakan katup buka dantutup. Pengendali kecepatan bekerja secara elektronik dengan mengubah frekuensiatau memanipulasi sumber tegangan A.C.

Untuk menghasilkan torsi yang lebih besar lagi, biasanya motor akan ditambahdengan roda gigi penurun putaran. Hal ini memungkinkan juga untuk memperluas

jangkauan pengendalian.

2.2.1. Motor A.C. Sinkron

Motor sinkron adalah motor AC, bekerja pada kecepatan tetap pada sistimfrekwensi tertentu. Motor ini memerlukan arus searah (DC) untuk pembangkitan dayadan memiliki torque awal yang rendah, dan oleh





9

karena itu motor sinkron cocok untuk penggunaan awal dengan beban rendah, sepertikompresor udara, perubahan frekwensi dan generator motor. Motor sinkron mampuuntuk memperbaiki faktor daya sistim, sehingga sering digunakan pada sistim yangmenggunakan banyak listrik.

Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah bahwa rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan yang sama dengan perputaran medan magnet.Hal ini memungkinkan sebab medan magnit rotor tidak lagi terinduksi. Rotor memilikimagnet permanen atau arus DC-excited, yang dipaksa untuk mengunci pada posisitertentu bila dihadapkan dengan medan magnet lainnya.

Stator menghasilkan medan magnet berputar yang sebanding dengan frekwensi yangdipasok. Motor ini berputar pada kecepatan sinkron, yang diberikan oleh persamaanberikut (Parekh,2003):

Ns = 120 f / P

Dimana:f = frekwensi dari pasokan frekwensiP= jumlah kutub

2.2.2. Motor A.C. asinkron/induksi

Motor induksi merupakan motor yang paling umum digunakan pada berbagai peralatan

industri. Popularitasnya karena rancangannya yang sederhana, murah dan mudahdidapat, dan dapat langsung disambungkan ke sumber daya AC.Motor induksi memiliki dua komponen listrik utama





10

Rotor.

Motor induksi menggunakan dua jenis rotor:- Rotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal yang dilekatkan dalam petak-

petak slots paralel. Batang-batang tersebut diberi hubungan pendek pada keduaujungnya dengan alat cincin hubungan pendek.- Lingkaran rotor yang memiliki gulungan tiga fase, lapisan ganda dan terdistribusi.Dibuat melingkar sebanyak kutub stator. Tiga fase digulungi kawat pada bagiandalamnya dan ujung yang lainnya dihubungkan ke cincin kecil yang dipasang padabatang as dengan sikat yang menempel padanya.

Stator Stator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk membawa gulungan tigafase. Gulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah kutub yang tertentu. Gulungan diberispasi geometri sebesar 120 derajat

2.2.2.1. Klasifikasi motor induksi

Motor induksi dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok utama (Parekh, 2003):

Motor induksi satu fase. Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator ,beroperasi dengan pasokan daya satu fase, memiliki sebuah rotor kandang tupai, danmemerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor inimerupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga,seperti fan angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3

sampai 4 Hp. Motor induksi tiga fase. Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokantiga fase yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapatmemiliki kandang tupai atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandangtupai); dan penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industrimenggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor , jaringanlistrik , dan grinder . Tersedia dalam ukuran 1/3 hingga ratusan Hp.





11

2.2.2.2. Kecepatan motor induksi

Motor induksi bekerja sebagai berikut. Listrik dipasok ke stator yang akan menghasilkanmedan magnet. Medan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor.

Arus rotor menghasilkan medan magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan

magnet stator, yang menyebabkan rotor berputar. Walaupun begitu, didalamprakteknya motor tidak pernah bekerja pada kecepatan sinkron namun pada“kecepatan dasar” yang lebih rendah. Terjadinya perbedaan antara dua kecepatantersebut disebabkan adanya “slip/geseran” yang meningkat denga meningkatnyabeban. Slip hanya terjadi pada motor induksi. Untuk menghindari slip dapat dipasangsebuah cincin geser/ slip ring, dan motor tersebut dinamakan “motor cincin geser/ slipring motor ”.

Persamaan berikut dapat digunakan untuk menghitung persentase slip/geseran(Parekh, 2003):

% Slip = Ns – Nb x 100 NsDimana:Ns = kecepatan sinkron dalam RPMNb = kecepatan dasar dalam RPM

2.3. Motor stepper

2.3.1. Prinsip Kerja Motor Stepper

Meskipun pada saat ini terdapat berbagai jenis motor stepper di pasaran, namun padadasarnya mereka memiliki prinsip kerja yang sama. Seperti halnya pada motor induksi,motor stepper memiliki bagian-bagian utama berupa stator magnet permanen, danlilitan kawat pada rotor. Hal yang membedakan motor stepper dari motor induksi biasaadalah motor stepper memiliki beberapa lilitan pada rotor, yang jumlahnya ditunjukkanoleh jumlah bit motor stepper tersebut dan juga menunjukkan besar derajat pada setiaplangkah putaran. Pada motor stepper empat bit terdapat empat lilitan yang menentukangerakan rotor. Dengan bantuan gambar di bawah ini, akan dijelaskan prinsip kerja darimotor stepper.





12

Jika suatu lilitan induktor dengan arah tertentu dialiri arus listrik searah, akan timbulmedan magnet berkutub utara-selatan pada ujung-ujung inti besinya. Medan magnetpada keempat lilitan stator motor stepper S A, SB, SC, dan SD, dapat diaktifkan masing-masing. Pengaktifan medan magnet pada satu lilitan stator akan menarik ujung rotor Runtuk mensejajarkan dirinya dengan stator penarik. Dimisalkan gambar di atasmenunjukkan kondisi awal suatu motor stepper, dimana salah satu ujung rotor Rsedang sejajar dengan lilitan stator S A. Jika dalam keadaan tersebut aktivitaspemberian arus dipindahkan ke lilitan SB, maka ujung rotor R yang terdekat dengan SB

akan segera mensejajarkan diri dengan SB. Berarti, rotor akan berputar searah jarum jam sejauh 18

o. Sebaliknya, jika dari kondisi awal lilitan pada stator SD yang diaktifkan,

maka rotor akan berputar berlawanan dengan arah jarum jam sejauh 18o, hingga ujung

rotor yang terdekat menjadi sejajar dengan SD. Jadi, untuk memutar rotor sejauh 360o

searah jarum jam, diperlukan 20 langkah aktivasi (360o = 20 x 18

o), yaitu SB, SC, SD, S A,

SB, ... dst.

Dari uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa jika lilitan stator diaktifkan satu persatusecara bergiliran, maka stator akan berputar sejauh 18

o/langkah. Namun, besarnya

sudut putar ini bisa diperkecil lagi dengan menambahkan kombinasi berupa aktivasi dualilitan stator. Sebagai contoh, dari kondisi awal pada gambar di atas, jika lilitan stator S A

dan SB diaktifkan, maka rotor akan bergerak searah jarum jam sebesar 9o (half step).

Jika keadaan terakhir dilanjutkan lagi dengan mengaktifkan lilitan stator SB, makaputaran akan berlanjut sejauh 9o lagi. Putaran sebesar 9o berikutnya, dapat dilakukandengan mengaktifkan lilitan stator SB dan SC, dan demikian seterusnya. Cara ini dapatdilakukan untuk memperhalus sudut putar motor stepper. Disamping cara tersebut,

penghalusan putaran dapat juga dilakukan dengan menggunakan roda gigi atau rodabertali, yang dapat memperkecil derajat putar dalam setiap langkahnya.

2.3.2. Prinsip Pengendalian Motor Stepper

Pada gambar dan tabel berikut ini dapat dilihat prinsip pengendalian motor stepper. Jikaseluruh saklar dalam keadaan terbuka (OFF alias berkondisi 0), maka motor beradadalam keadaan diam. Jika saklar ditutup dan dibuka secara bergiliran sebagai berikut,





13

T A, TB, TC, TD, maka motor akan bergerak sejauh 4 langkah (4 x 18o) searah jarum jam.

Sebaliknya, motor akan bergerak sejauh 4 langkah berlawanan dengan arah jarum jam, jika saklar ditutup dan dibuka menurut urutan TD, TC, TB, T A.

S A SB SC SD Gerakan

0 0 0 0 X

1 0 0 0 CW

0 1 0 0 CW

0 0 1 0 CW

0 0 0 1 CW

1 0 0 0 CW

0 0 0 1 CCW

0 0 1 0 CCW

0 1 0 0 CCW

1 0 0 0 CCW





14

CW : Clock Wise (Searah jarum Jam)CCW : Counter Clock Wise (Berlawanan dengan arah jarum jam)

Agar bisa dikendalikan secara elektronis (termasuk pengendalian melalui komputer),posisi saklar dapat diganti dengan rangkaian yang terdiri atas transistor, dioda, danresistor, seperti pada gambar

Pada rangkaian di atas, transistor digunakan sebagai saklar. Jika satu transistor mendapatkan arus bias pada basisnya (yang telah diperkecil oleh resistor 10 k),transistor langsung memasuki kondisi saturasi, sehingga timbul kesan seolah-olah kakikolektor dan emitor terkontak langsung. Hal ini menyebabkan arus dari VCC dapat

mengalir melalui lilitan menuju ground. Arus bias pada jalur IN di sini bisa berasal,misalnya, dari port paralel suatu komputer.

Sebaliknya, jika transistor tidak mendapat bias, hubungan antara kaki kolektor danemitor akan "terputus", sehingga arus tidak bisa mengalir melalui lilitan menuju ground.

Umumnya motor stepper membutuhkan daya yang cukup besar. Untuk mengendalikanmotor stepper dengan spesifikasi arus 1,2 A dan tegangan 5 V / fasa dapat digunakantransistor bertipe BD 677, yang merupakan transistor Darlington bertipe NPN yangdikemas dalam satu transistor. Penggunaan transistor Darlington ini dimaksudkan agar pasokan daya dan switching dapat berlangsung dengan cepat.

Dalam rangkaian diatas, dioda berfungsi untuk membuang energi dalam bentuk medanlistrik yang timbul pada lilitan ketika tidak aktif (mati / OFF), sehingga kerusakantransistor dapat dicegah. Untuk rangkaian di atas, dapat digunakan dioda bertipeIN4002.





15

2.4. Motor Servo

2.4.1. karakteristik motor servo

Servo amplifier merupakan salah satu bagian dari sebuah sistim rangkaian tertutupyang mengontrol sistim penempatan posisi dengan ketepatan yang tinggi. Sebuahservo driver yang ideal memiliki karakteristik sebagai berikut:

2.4.1.1. Memil iki kecepatan yang konstan

Kemampuan sebuah servo driver dalam mengoreksi kecepatan dipengaruhi olehperintah / input untuk kecepatan. Sebuah tachometer berfungsi untuk membangkitkansignal yang disebut "proportional error signal" atau sinyal eror proporsional yangbesarnya didapat dari selisih antara tegangan masukan pengatur kecepatan dantegangan yang dihasilkan dari kecepatan motor yang sebenarnya. penambahan beban

pada poros motor servo akan mengakibatkan sebuah kesalahan atau "error". Signalerror ini dibangkitkan oleh rangkaian tachometer dengan cara mengurangkan signalmasukan untuk pengatur kecepatan dengan signal kecepatan motor yang sebenarnya.Setelah signal error dibangkitkan oleh rangkaian tachometer, maka sinyal ini akandijumlahkan dengan signal masukan pengatur kecepatan untuk memperbaikikesalahan kecepatan motor. Ini bisa dibuktikan ketika motor pada kondisi moderatespeed atau kecepatan konstan, kemudian pada motor tersebut ditambahkan sebuahbeban, maka motor akan memperbaiki kecepatanya ketika mulai ada penurunanputaran.

2.4.1.2. Percepatan tak terbatas

Secara teori, servo amplifier harus memiliki kemampuan menghasilkan percepatanyang tak terbatas, hal ini dapat kita lihat ketika motor memulai putaran dan ketika motor tepat akan berhenti. Pada kenyataanya servo system memiliki respon kritis.

2.4.1.3. Tanggapan linear

Servo amplifier akan memberikan tanggapan secara proporsional terhadapperubahan pada input pengatur kecepatan. Servo amplifier (analog) memanfaatkan

tegangan analog sebagai signal masukan pengatur kecepatan guna mengatur kecepatan baik ketika motor berputar searah jarum jam maupun ketika motor berputar berlawanan arah jarum jam. Servo amplifier mengendalikan motor denganmenghasilkan modulasi yang bervariasi dengan menggunakan transistor sebagaipengaturnya, Signal hasil pengaturan transistor tersebut disebut PWM atau pulse widthmodulation.





16

2.4.1.4. kemampuan mempertahankan posisi

Servo amplifier harus dapat mengendalikan motor servo seperti yang telahdikemukakan diatas, selain itu servo system harus mampu mempertahankan posisi baik

ketika menerima pengaruh momen inersia dari pergerakan sebelumnya maupun daripengaruh gaya dari luar yang memungkinkan terjadinya pergerakan meja pada axisyang bersangkutan. Sebenarnya ketika tegangan masukan pengatur kecepatan bernilai0V , pada motor terjadi osilasi juga, namun osilasi ini lebih bersifat mempertahankanposisi daripada menghasilkan perputaran.

2.4.1.5. perlindungan beban berlebih

Arus yang mengalir pada motor dapat dideteksi menggunakan resistor kecil 0.1 ohmyang dirangkaikan pada rangkaian pengubah arus ke tegangan. ketika arus yang

terdeteksi terlalu tinggi maka signal tersebuat akan mengaktifkan rangkaian solenoidpemutus arus sebagai rangkaian pengamanya.

2.4.1.6. pengaman pergerakan meja

Limit switch pada batas-batas maksimum maupun minimum akan tertekan jika mejabergerak terlalu jauh. Limmit switch dihubungkan pada servo amplifier, ketika aktif makaservo driver akan dinon aktifkan. limit switch ini terletak pada ujung-ujung setiap sumbumesin. Servo Amplifier juga akan mengaktifkan output e-stop pada controller untuksinyal mesin error.

2.4.2. Sistem Rangkaian Tertutup Pada Servo

2.4.2.1.Pengaturan posisi secara analog

Kontroller mesin mengeluarkan perintah kecepatan digital ke rangkaian DACberdasarkan

program koordinat.Output sinyal DAC berupa sinyal kecepatan yang berbentuktegangan analog dan akan diumpankan ke penguat input kecepatan servo amplifier.

Kemudian Amplifier membandingkan perintah kecepatan ini dengan umpan baliktachometer dari motor. Ketika terjadi kesalahan (perbedaan) sinyal servo drive akanmemberikan pulsa (via PWM) pada motor servo. Motor servo mulai bergerak danmenghasilkan tegangan tachometer lagi. Kemudian tegangan dijumlahkan denganperintah kecepatan untuk menghasilkan sinyal error baru.Motor akan terusmempercepat putaran sampai kecepatan motor dan umpan balik yang dihasilkantachometer bernilai sama dengan kecepatan sinyal analog (analog command) yang asli.Kecepatan motor akan mencapai stabil ketika kedua sinyal tersebut cocok.





17

2.4.2.2.Pengaturan posisi secara digi tal

Encoder menghasilkan pulsa feedback yang dimasukan ke rangkaian DAC yangtelah dilengkapi dengan up down counter. Kemudian perangkat lunak pengendali akan

membandingkan posisi pada program dengan posisi sebenarnya pada sumbu denganmembaca up down register counter pada rangkaian DAC. Kontroler akan menghasilkaninformasi kecepatan yang sesuai berupa perintah digital untuk meningkatkan kecepatandan menurunkan kecepatan ketika sumbu melakukan pergerakan. Setelah posisitercapai, controller akan memberikan informasi keluaran berupa kecepatan nol dansistem rangkaian tertutup servo akan berusaha untuk mempertahankan posisi itu.

2.4.2.2.3.seting posisi nol

Tujuan dari seting nol pada mesin adalah agar semua sumbu ke posisi nol (ke atas /

bawah)serta posisi nol pada counter rangkaian DAC masing-masing sumbu. Setiapsumbu akan bergerak untuk memicu sensor yang dipasang dalam rentang yang telahditentukan sebagai posisi homing sumbu. Setelah beralih pada rentang tersebut,kemudian servo menunggu pulsa homing dari encoder atau yang biasa disebut zeromark untuk mengenolkan konter. Ketika encoder menghasilkan satu pulsa homing(zeromark),maka konter akan berada pada posisi nol. Keadaan ini harus terjadi sebelumlimmit switch homing tertekan. Jika limmit switch dibuat dalam rentang ini, maka sumbuakan mengalami error sebelum menyelesaikan zeroing. kemudian sumbu akan terusbergerak sampai menyentuh limmit switch. Setelah sumbu mencapai posisihoming(limmit switch), controller umumnya akan memerintahkan servo driver agar menggerakkan sumbu ke "posisi parkir" yang terletak di lokasi yang diinginkan agar

memungkinkan meja untuk diberi beban.

2.4.3. Penalaan Motor Servo

Setiap sistem servo dengan pengendali tertutup, baik itu analog maupun digital,akan membutuhkan sebuah penalaan. Penalaan merupakan suatu proses penyetelanuntuk membentuk karakteristik pada servo sehingga dapat menghasilkan keluaransedekat mungkin dengan parameter input yang dimasukkan.

Pada kenyataanya servo driver adalah sebuah driver yang selalu memiliki

kesalahan(selalu eror). Hal ini normal dan memang harus demikian adanya agar antaramasukan dan keluaran memiliki selisih. Namun bersamaan dengan itu, dia jugaberusaha selalu mendekatkan keluaranya dengan sinyal masukanya untukmenghasilkan kesalahan yang sekecil mungkin. Faktor penguatan atau Gain,merupakan seberapa besar usaha servo driver dalam mengurangi kesalahan/eror.penguatan yang besar dapat menghasilkan torsi yang besar meskipun eror yang terjadikecil sekali. penguatan yang besar dibutuhkan apabila antara masukan dan keluaranmemerlukan ketepatan yang sangat tinggi. Namun pada motor dan beban itu sendiri





18

memiliki sebuah momen inersia, dan servo harus mempercepat dan memperlambatputaranya mengikuti input. Inersia tersebut menyebabkan terjadinya koreksi berlebihsehingga kesalahan justru semakin besar. Sebenarnya hal ini bisa diredam, tetapiredaman yang terlalu besar dapat menurunkan respon. Ketika melakukan penalaan,kita mencoba membuat servo memiliki respon yang secepat mungkin dengan sedikit

mungkin hentakan (pergerakan berlebih).





19

BAB III

Pemilihan Motor Pada Mesin CNC

3.1. pendahuluan

Motor servo, servo amplifier dan kontroler adalah komponen yang banyak dipakaisecara luas dalam rancang bangun otomasi. Komponen-komponen tersebut dapatmenggerakkan mesin perkakas otomatis dengan gerakan yang komplek dan canggih.Sebagai komponen yang berperan menggerakkan maka kemampuan motor servo perludirencanakan dan diperhitungkan dengan seksama sedemikian rupa sehinggadiperoleh sistem penggerak yang tepat. Pada retrofit mesin frais, motor servodigunakan untuk menggantikan kerja tangan pada handle mesin konvensionalsebagaimana ditunjukkan pada Gambar 1a dan Gambar 1b. Untuk memilih ukuranmotor servo, mulamula ditentukan pola operasi yang akan digunakan. Ada beberapa

jenis pola operasi motor servo yang dapat dipilih, seperti pola segi tiga, pola trapesium,atau pola lainnya. Dalam makalah ini, perhitungan yang digunakan adalah dengan polatrapesium. Dengan mengambil notasi V sebagai kecepatan, Vmax sebagai kecepatanmaksimum dan t sebagai waktu kemudian, ta waktu percepatan, td waktu perlambatan,tc waktu konstan dan t0 waktu dwell maka bentuk pola gerak digambarkansebagaimana ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Pola operasi trapesiumKecepatan maksimum tercapai sepanjang jarak X0 dalam kurun waktu ta atau atau(X0/ta). Selanjutnya, pada waktu tc motor akan bergerak konstan hingga jarak yangditentukan kemudian mengalami perlambatan yang sangat cepat dalam waktu td danberhenti atau diam selama waktu t0.





20

Percepatan maksimum dihitung dengan rumus(1) :

dimanaaa = percepatan maksimumVmax = kecepatan maksimum danta = waktu percepatanperlambatan maksimum dihitung dengan rumus(2):

dimanaad = perlambatan maksimumtd = waktu perlambatanPerhitungan inersia beban sebagai konversi gerak poros motor dilakukan dengan caramelakukan perhitungan inersia beban. Selain itu inersia maksimum ballscrew jugaditambahkan yang dapat diperoleh dari katalog ballscrew yang digunakan. Untukmenghitung besar inersia Jw beban digunakan rumus(3)(4):

dimanaJw = inersia kerjaM = massa meja ditambah dengan massa

benda kerjaP = jarak bagi poros ballscrew yang digunakanJb = inersia dari poros ballscrewMB = massa ballscrewD = diameter porosPerhitungan torsi beban dilakukan dengan menambahkan faktor gesek yang terjadi.Dalam hal ini, koefisien gesek dimasukkan dalam perhitungan. Untuk perhitungan torsi





21

beban dengan faktor gesek digunakan rumus(5):

dimanaTw = torsi bebang = percepatan gravitasi bumiPerhitungan kecepatan putar untuk menghitung besar kecepatan putar optimal darimotor servo yang akan dipilih. Berdasarkan katalog diperoleh bahwa pada motor servodisediakan kecepatan putaran dengan rentang 2000 – 3000 rpm[3]. Untuk perhitungankecepatan putar digunakan rumus (6) :

dimanaN = kecepatan putar V = kecepatan maksimumP = jarak bagiG = posisi ketepatan gerak motor servoLangkah selanjutnya adalah menetapkan pilihan sementara ukuran motor servo yangakan digunakan sesuai dengan hasil perhitungan yang telah dilakukan. Setelah pilihanditetapkan, dilakukan pemeriksaan terhadap motor servo yang dipilih. Ada dua syaratyang harus dipenuhi, yaitu inersia motor servo yang dipilih harus lebih dari

sepertigapuluh inersia beban. Untuk syarat pertama digunakan rumus:

0,3 J Jw M (7)

Dan torsi rata-rata motor servo yang dipilih harus lebih dari 80 persen torsi bebanaplikasi nilai konversi poros motor. Untuk syarat kedua digunakan rumus:

M W 0,8 T > T (8)

Perhitungan pemeriksaan meliputi inersia beban lebih kecil dari inersia rotor motor, torsiefektif lebih kecil dari torsi rata-rata motor servo dan laju putaran yang diperlukan lebih

kecil dari laju putaran rata-rata motor servo. Untuk memperoleh besar torsi efektif makaharus dilakukan perhitungan torsi percepatan maupun perlambatan. BerdasarkanGambar 2, waktu percepatan dapat direncanakan sama dengan waktu perlambatan.





22

Dengan demikian torsi aplikasi dapat dihitung dengan rumus(9):

dimanaTa = torsi percepatan atau perlambatanN = putaran rata-rata motor hasil perhitunganJm = momen inersia motor servo yang dipilihberdasarkan katalogJw = momen inersia bebanTorsi efektif rata-rata (TRMS) merupakan torsi efektif motor servo. Torsi ini merupakanperhitungan dari torsi pada kondisi dipercepat, konstan dan diperlambat. Untuk kondisidipercepat dinyatakan sebagai torsi kondisi dipercepat (T1) :

T1 = Ta + TW (10)kemudian torsi kondisi konstan (T2) :T2 = TW (11)dan torsi kondisi diperlambat (T3) :T3 = Ta – TW (12)Sehingga besar torsi efektif atau torsi rata-rata dapat dihitung dengan rumus 13 dandigambarkan sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 3.





23

3.2. Contoh Kasus

Panjang meja frais = 1500 mmLebar meja frais = 650 mm

Tebal meja frais = 100 mmTorsi manual terukur = 6,5 NmKecepatan maksimum =300 mm/detBerat benda kerja maksimum direncanakan = 42 kgBerat meja kerja mesin frais = 8 kgDiameter poros ballscrew = 20 mmJarak bagi (pitch) ballscrew = 20 mmKoefisien gesek ballscrew = 0,2Susunan koneksitas dan rencana mekanik motor servo dan mesin frais sebagaimanaditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4. Susunan koneksitas motor servo danmesin frais

3.3. Penyelesaian kasus

Perhitungan untuk menentukan motor servo pada retrofit mesin frais dimulai daripenentuan data-data yang diperlukan. Data-data tersebut diperoleh dari spesifikasimesin frais dan hasil pengukuran. Direncanakan motor servo akan ditempatkan padabagian handle manual untuk arah horizontal dan pada bagian spindel untuk arahvertikal. Pada makalah ini akan diperhitungkan kebutuhan motor servo untuk arahhorizontal (sumbu-x). Untuk memperoleh hasil yang baik maka direncanakan kecepatanmaksimum direncanakan 300 mm/detik dengan waktu percepatan dan perlambatanrencana 0,2 detik, waktu bergerak konstan 1 detik dan waktu dwell 0,4 detik. Makagambar profil kecepatan yang direncanakan untuk satu kali perubahan gerak kecepatan





24

sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 5 menjadi:

Gambar 5. profil rencana kecepatanPercepatan dan perlambatan gerak dihitung dengan rumus 1 dan 2 diperoleh 1500mm/det2. Selanjutnya, dengan memasukkan beban sebagai jumlah berat meja danberat benda kerja rencana dan hasil perhitungan inersia ballscrew menggunakan rumus4, maka inersia beban konversi gerak poros motor berdasarkan hasil perhitungan

dengan rumus 3 diperoleh 6,57 x 10-4 kg-m2. Dengan menggunakan rumus 5 makatorsi gesek diperoleh sebesar 0,1561 kg-m dan kecepatan putaran dihitung denganrumus 6 diperoleh 1800 rpm. Berdasarkan hasil perhitungan torsi, kecepatan putaran,dan inersia ditentukan sementara ukuran motor servo yang digunakan adalah motor servo AC jenis APM dengan model APM-SE16D dengan kecepatan putaran rata-rata2000 rpm dan maksimum kecepatan putaran adalah 3000 rpm. Momen inersia motor rata-rata 17,339 x 10-4 kg m2. Torsi motor rata-rata 7,63 Nm atau sama dengan 0,779kgm. Untuk memastikan pilihan motor servo yang digunakan maka dilakukanperhitungan pemeriksaan. Berdasarkan rumus 7 diperoleh bahwa momen inersia motor 5,2 x 10-4 kg m2 lebih kecil dari torsi motor servo yang akan dipilih. Torsi percepatandihitung dengan rumus 9. Dari hasil perhitungan diperoleh nilai Ta sebesar 2,25 kgm.

Dengan menggunakan torsi percepatan maka torsi momentary dipercepat (T1) dihitungdengan rumus 10 dan diperoleh nilai +2,41 kgm, untuk torsi momentary konstan (T2)dengan rumus 11 diperoleh +0,1561 kgm dan torsi momentary diperlambat (T3) denganrumus 12 diperoleh sebesar -2,41 kgm. Sehingga torsi efektif dapat dihitung denganrumus 13 dan diperoleh nilai sebesar 1,0706 kgm dan digambarkan sebagai berikut :





25

Berdasarkan hasil perhitungan dan analisa diperoleh bahwa untuk dapat menggerakkanhandel mesin frais arah X diperlukan momen inersia motor servo sebesar 6,57 x 10-4kgm2 dan kecepatan putaran 1800 rpm dan torsi gesek 0,1561 kgm.





26

BAB IV

PWM (Pulse Width Modulation)

4.1. pendahuluan

PWM merupakan suatu teknik teknik dalam mengatur kerja suatu peralatan yangmemerlukan arus pull in yang besar dan untuk menghindari disipasi daya yangberlebihan dari peralatan yang akan dikontrol. PWM merupakan suatu metoda untukmengatur kecepatan perputaran motor dengan cara mengatur prosentase lebar pulsahigh terhadap perioda dari suatu sinyal persegi dalam bentuk tegangan periodik yangdiberikan ke motor sebagai sumber daya. Semakin besar perbandingan lama sinyalhigh dengan perioda sinyal maka semakin cepat motor berputar.

Sinyal PWM dapat dibangun dengan banyak cara, dapat menggunakan metode analogmenggunakan rankaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital. Denganmetode analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan menggunakanmetode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari PWM itu sendiri.Misalkan PWM digital 8 bit berarti PWM tersebut memiliki resolusi 2 pangkat 8 = 256,maksudnya nilai keluaran PWM ini memiliki 256 variasi, variasinya mulai dari 0 – 255yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut. Pada perancangandriver ini, sinyal PWM akan diatur secara digital yang dibangkitkan oleh mikrokontroler

ATMEGA 8535.

4.2. Pengaturan PWM menggunakan mikrokontroler

Proses pembangkitan sinyal PWM pada mikrokontroler adalah sebagai berikut.





27

Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM tersebut. Misalkan suatuPWM memiliki resolusi 8 bit berarti PWM ini memiliki variasi perubahan nilai sebanyak2 pangkat 8 = 256 variasi mulai dari 0 – 255 perubahan nilai. Compare adalah nilaipembanding. Nilai ini merupakan nilai referensi duty cycle dari PWM tersebut. Nilaicompare bervariasi sesuai dengan resolusi dari PWM. Dalam gambar nilai compare

ditandai dengan garis warna merah, dimana posisinya diantara dasar segitiga danujung segitiga.

Clear digunakan untuk penentuan jenis komparator apakah komparator inverting ataunon-inverting. Mikrokontroler akan membandingkan posisi keduanya, misalkan bilaPWM diset pada kondisi clear down, berarti apabila garis segitiga berada dibawahgaris merah (compare) maka PWM akan mengeluarkan logika 0. Begitu pulasebaliknya apabila garis segitiga berada diatas garis merah (compare) maka PWMakan mengeluarkan logika 1. Lebar sempitnya logika 1 ditentukan oleh posisi compare,lebar sempitnya logika 1 itulah yang menjadi nilai keluaran PWM,dan kejadian ini terjadisecara harmonik terus-menerus. Maka dari itu nilai compare inilah yang dijadikan nilai

duty cycle PWM. Clear Up adalah kebalikan (invers) dari Clear Down pada keluaranlogikanya.

Prescale digunakan untuk menentukan waktu perioda dari pada PWM. Nilai prescalebervariasi yaitu 1, 8, 32, 64, 128, 256, 1024. Misalkan jika prescale diset 64 berartitimer/PWM akan menghitung 1 kali bila clock di CPU sudah 64 kali, Clock CPU adalahclok mikrokontroler itu sendiri. Perioda dari PWM dapat dihitung menggunakan rumus

Setting prescale disini digunakan untuk mendapatkan frekuensi dan periode kerjaPWM sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan.





28

4.2. Perhitungan duty cycle PWM

Dengan cara mengatur lebar pulsa “on” dan “off ” dalam satu perioda gelombangmelalui pemberian besar sinyal referensi output dari suatu PWM akan didapat dutycycle yang diinginkan. Duty cycle dari PWM dapat dinyatakan sebagai

Duty cycle 100% berarti sinyal tegangan pengatur motor dilewatkan seluruhnya. Jika

tegangan catu 100V, maka motor akan mendapat tegangan 100V. pada duty cycle50%, tegangan pada motor hanya akan diberikan 50% dari total tegangan yang ada,begitu seterusnya.

Perhitungan Pengontrolan tegangan output motor dengan metode PWM cukupsederhana.





29

Dengan menghitung duty cycle yang diberikan, akan didapat tegangan output yangdihasilkan. Sesuai dengan rumus yang telah dijelaskan pada gambar.

Average voltage merupakan tegangan output pada motor yang dikontrol oleh sinyalPWM. a adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “on”. b adalah nilai duty cycle saatkondisi sinyal “off”. V full adalah tegangan maximum pada motor. Denganmenggunakan rumus diatas, maka akan didapatkan tegangan output sesuai dengansinyal kontrol PWM yang dibangkitkan.





30

Daftar Pustaka

1. VOSS, W., “ A Comprehensible Guide to Servo Motor Sizing”, USA, 2007.

2. ADDLER, M., “Manufacturing Automation Protocol (MAP) OSI For FactoryCommunication”, Springer Berlin / Heidelberg, Berlin, Vol. 248, 1987.

3. ANONYMOUS, “Moving Towards Tomorrow Mecapion-AC Servo System”, Metronix,Vol.5.1, 2007.

4. http://www.omron-ap.co.th/technical_guide/servo_motor_drive/index.asp , 2September 2008.

5. Hafid, Abdul, " Pemilihan Motor Servo Pada Proses Retrofit Mesin Frais", Batan,vol.12, 2008.

6. Aribowo, Eko Purwanto, " Materi Servo Motor DSM" ATMI Surakarta, 2011

http://www.omron-ap.co.th/technical_guide/servo_motor_drive/index.asp



http://www.omron-ap.co.th/technical_guide/servo_motor_drive/index.asp




Politeknik Atmi Surakarta



desain sistem mekatronika

Documents