Aktuator Elektrik fileSolenoid dan Relay Mekatronika, Kuliah 4 3 Solenoid App: ... balik ke kontroler : motor servo ... •Daya relatif konstan dalam rentang yg lebar

Aktuator ElektrikMekatronika

Program Studi Teknik Mesin

STT Mandala Bandung

Prinsip Elektromagnet

Mekatronika, Kuliah 4 2

Aturan tangan kanan

Solenoid dan Relay


SolenoidApp: electricallycontrolled valve

RelayArus kecil mengontrol rangkaiandengan arus yang besarApp: power switch,

Ilustrasi


Sistem starter mesin

Motor Listrik


D.C. Motor


•Motor DC biasanya sangat cepat, beberapa ribu rpm•Mudah mengoperasikan•Torsi awal besar, sehingga sering digunakan sebagai alat traksi

�DC motor�Servomotor�Stepper motor

Dasar-dasar motor DC


Karakteristik D.C. Motor


Kurva torsi-kecepatan motor pada tegangan rating

Arus yg diperlukan padategangan rating

Motor memberikan torsi besar pada kecepatan rendah (arus besar)

Torsi awal (torsi stall) adalah torsi maksimum yg dpt diberikan oleh motorPada kecepatan nol saat start motor atau beban overload

Permanen Magnet D.C. Motor


Mudah membalik arah putaran dengan mengubah arah tegangan yg diberikan

Bagus digunakan untuk aplikasi kontrol karena hubungan torsi-kecepatan yg linier

Medan stator diberikan oleh magnet permanen (tidak memerlukan sumber dayaluar) sehingga tidak panas.

Jika digunakan sebagai kontrol posisi/kecepatan dengan sensor yg memberi umpanbalik ke kontroler : motor servo

Terbatashingga 5 HP

Model motor DC

Mekatronika, Kuliah 410

Rangkaian ekivalen jangkar motor DC

ke= konstanta elektrik tergantung dari lilitan, jumlah kutub dll

Back emf

PM DC Motor


Torsi yg dihasilkan

kt adalah konstanta torsi

Persamaan gerak motor

Saat keadaan tunak

Tf : torsi gesekan, TL: torsi yg hilang oleh beban

PM DC Motor


Dpt dituliskan juga sbg

Daya yg diberikan motor

Daya maksimum dari motor terjadi

Arus saat stall

Motor shunt


Kumparan medan dihubungkan dengansumber tegangan yang sama denganrangkaian jangkarArus I sama dengan jumlah arus jangkardengan arus medan

Torsi awal terendah diantara motor DC

Motor seri


•Arus motor dengan kumparan serisama dengan arus jangkar, untukmotor shunt, arus adalah tegangan sumberdibagi dengan tahanan medan, makakumparan seri dilewat arus yang lebih besardibandingkan shunt•Arus medan motor shunt konstan thd kondisibeban. Motor seri arus medannya bervariasi thdbeban motor, makin berat beban, makin kuat medanyang terjadi•Torsi awal sangat besar, kecepatan sangat tinggi saat beban kecil•Daya relatif konstan dalam rentang yg lebar

Motor servo


•Motor servo adalah motor dengan gigi pada rotornya dikopel denganpotentiometer untuk memberikan feedback posisi motor•Roda gigi dalam gearbox servo dihubungkan dengan potensiometer•Potensiometer dihubungkan dengan kapasitor dalam rangkaian RCdengan memberikan tegangan pulsa ke rangkaian RC, motor akanbergerak. •Ketika motor berputar, tahanan pada rangkaian RC berubah yang akanmengubah tegangan motor kembali.•Dengan memberi pulsa tegangan pada rangkaian RC, maka posisi motordapat ditentukan dalam rentang 0 hingga 1800C

Servo memiliki 3 kabel: 2 untuk daya dan ground, satu untuk kontrol

Kontrol motor servo


PWM untuk motor DC Kontrol umpan balik kecepatanPWM

Kontrol arah putaran dengan H-bridge

Hobby DC servo


Duty cycle PWM

Motor stepper


•Berputar secara bertahap•Dikontrol oleh koil elektromagnet

Pemilihan motor

� Momen inersia dari beban

� Torsi

� Daya

� Harga


Momen inersia beban


Untuk performansi yang optimum, momen inersia beban sebaiknya samadengan inersia motor.

Torsi motor


Torsi motor harus cukup untuk mengatasi gesekan beban dan mempercepatbeban

Daya motor


Komponen dominan

Latihan


Sebuah motor dc memiliki spec sbb

Tentukan:•Torsi •Torsi awal•Arus awal pada tegangan penuh•Kecepatan awal•Kecepatan pada kondisi torsi normal

Documents

Aktuator Elektrik fileSolenoid dan Relay Mekatronika, Kuliah 4 3 Solenoid App: ... balik ke kontroler : motor servo ... •Daya relatif konstan dalam rentang yg lebar