INTRODUCTION TO MOTOR DRIVES

INTRODUCTION TO MOTOR DRIVES

Kelompok 1:

AUDREY FUADI(1110952011)ILHAM WARIO(1110952045)DIVA SEPTIAN JONES(1110952049)LULUT ABINAWAN R(1110953007)RICO AFRINANDO(1110953009)

INTRODUCTION

Motordrives digunakan dalam rentang daya sangat luas, dari beberapa watt ke ribuan kilowatt, aplikasinya mulai dari sangat presisi, posisi kinerja tinggi dikendalikan drive dalam robotika untuk variabel kecepatan drive untuk menyesuaikan laju aliran di pompa. Dalam semua drive di mana kecepatan dan posisi dikendalikan, konverter elektronik daya dibutuhkan sebagai interface antara daya input dan motor

diagram blok umum untuk kontrol motor drive ditunjukkan pada Gambar. 12-1. Proses tersebut menentukan persyaratan pada motordrive tersebut; misalnya, servo-kualitas drive (disebut servo drive) yang dibutuhkan dalam robotika, sedangkan hanya drive adjustablespeed mungkin diperlukan dalam sistem pendingin udara, seperti yang dijelaskan lebih lanjut.

Sistem servo ini, menggunakan salah satu motordrives ini, membutuhkan kecepatan atau umpan balik posisi untuk kontrol yang tepat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 12-2. Selain itu, jika motor penggerak ac digunakan, controller harus menggabungkan kecanggihan, seperti kontrol berorientasi lapangan, untuk membuat motor ac (melalui konverter daya elektronik) memenuhi persyaratan servo drive.

Karena konstanta waktu yang besar berhubungan dengan proses kontrol umpan balik, akurasi motor drive dan waktu respon untuk mempercepat perintah yang tidak kritis. Sebuah contoh dari drive yang dapat diatur kecepatan ditunjukkan pada Gambar. 12-3 untuk sistem pendingin udara.

CRITERIA FOR SELECTING DRIVE COMPONENTS

MATCH BETWEEN THE MOTOR AND THE LOAD

Profil motion sebagai fungsi waktu, misalnya seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 12-4a, juga harus ditetapkan. Dengan cara pemodelan sistem mekanik, mungkin untuk mendapatkan profil beban-torsi. Dengan asumsi beban utamanya inersia dengan redaman diabaikan, profil torsi, sesuai dengan profil kecepatan pada Gambar. 12-4a, ditunjukkan pada Gambar. 12-4b. Torsi yang dibutuhkan oleh puncak beban selama percepatan dan perlambatan.

Sebuah gigi dan feed-screw Drive ditunjukkan pada Gambar. 12-5a dan 12-5b, masing-masing. Dengan asumsi efisiensi energi dari peralatan pada Gambar. 12-5a menjadi 100%, torsi pada dua sisi gigi yang terkait sebagai

THERMAL CONSIDERATIONS IN SELECTING THE MOTOR

Sebagai contoh lain, torsi elektromagnetik diperlukan dari motor sebagai fungsi waktu diperoleh seperti ditunjukkan pada Gambar. 12-6a. Dalam mesin listrik, torsi elektromagnetik yang dihasilkan oleh motor sebanding dengan motor arus i, membuat fluks dalam celah udara motor dipertahankan konstan Oleh karena itu, profil motor arus identik dengan profil motor torsi, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 12-6b. Motor saat dalam Gambar. 12-6b selama berbagai interval waktu adalah saat dc untuk motor dc

daerah operasi yang aman yang maksimal dalam hal torsi maksimum rms tersedia dari motor pada berbagai kecepatan tergantung pada desain motor dan ditentukan dalam sheets data motor (khususnya dalam kasus motor servo). Untuk profil torsi motor seperti itu ditunjukkan pada Gambar. 12-6a, motor harus dipilih sedemikian rupa sehingga nilai rms dari torsi yang diperlukan dari motor tetap dalam wilayah operasi yang aman motor di kisaran kecepatan operasi.

MATCH BETWEEN THE MOTOR AND THE POWER ELECTRONIC CONVERTERBeberapa pertimbangan dalam pencocokan converter elektronik listrik ke motor yang dibahas dalam bagian berikut.

1. Current Rating

Nilai arus yang tinggi dalam suhu sambungan yang tinggi disebabkan oleh rugi daya dalam alat power semikonduktor. Konstanta waktu termal berhubungan dengan perangkat power semikonduktor pada umumnya jauh lebih kecil daripada konstanta waktu termal berbagai motor. Oleh karena itu, rating arus dari power konverter elektronik harus dipilih berdasarkan pada kedua rms dan nilai-nilai puncak torsi bahwa motor diperlukan untuk suplai.2. Voltage RatingDalam kedua dc dan ac motor, motor menghasilkan e counter-emf yang melawan tegangan v yang diterapkan untuk itu, seperti yang ditunjukkan oleh sirkuit generik yang disederhanakan pada Gambar. 12-7. Tingkat di mana motor arus dan, karenanya, torsi dapat dikontrol diberikan oleh

di mana L adalah induktansi dipresentasikan oleh motor untuk konverter.

3. Switching Frequency and the Motor inductance

ripple arus kecil membutuhkan induktansi motor _ Lin Persamaan. 12-12 untuk menjadi besar. Karena persyaratan yang saling bertentangan pada nilai L, ripple di motorcurrent dapat dikurangi dengan meningkatkan frekuensi switching converter. Namun, kerugian switching dalam power converter elektronik meningkat secara linear dengan frekuensi switching. Oleh karena itu, alasan yang logis harus dilakukan dalam memilih induktansi motor _ L dan frekuensi switching.

SELECTION OF SPEED AND POSITION SENSORS

Untuk mengontrol kecepatan sesaat dalam kisaran tertentu, ripple di sensor kecepatan harus kecil. Hal ini dapat dipahami dalam hal encoders posisi tambahan, yang sering digunakan untuk mengukur kecepatan serta posisi. Jika sensor seperti yang digunakan pada kecepatan sangat rendah, jumlah output pulsa per putaran harus besar memberikan pengukuran kecepatan sesaat dengan akurasi yang cukup. Demikian pula, informasi posisi yang akurat akan membutuhkan posisi encoder inkremental dengan sejumlah besar output pulsa per putaran.

SERVO DRIVE CONTROL AND CURRENT LIMITING

diagram blok dari servo drive ditunjukkan pada Gambar. 12-2. Dalam aplikasi yang paling praktis, respon yang sangat cepat untuk perubahan mendadak dalam posisi atau kecepatan perintah akan membutuhkan torsi puncak besar, yang akan menghasilkan puncak arus yang besar. Ini mungkin menjadi penghalang dalam hal biaya converter. Oleh karena itu, saat ini converter (sama seperti motor saat ini) dibatasi oleh controller. Angka 12-Ba dan 12-8b menunjukkan dua cara menerapkan batas arusCURRENT LIMITING IN ADJUSTABLE-SPEED DRIVES

Dalam adjustable-speed drive seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 12-3, arus disimpan tidak melebihi batas dengan cara membatasi laju perubahan tegangan kontrol dengan waktu dalam diagram blok Gambar. 12-9.