Aktuator Elektrik Mekatronika Program Studi Teknik Mesin STT Mandala Bandung

Transduser Besi Bergerak

Mekatronika, Kuliah 4 2

Gaya reaksi dari besi

Energi dalam magnet

Gaya magnetik pada besi

Dasar dari solenoid dan relay

Solenoid dan Relay

Mekatronika, Kuliah 4 3

Solenoid App: electrically controlled valve

Relay Arus kecil mengontrol rangkaian dengan arus yang besar App: power switch,

Motor Listrik

Mekatronika, Kuliah 4 4

DC motor Servomotor Stepper motor

D.C. Motor

Mekatronika, Kuliah 4 5

Motor DC biasanya sangat cepat, berputar hingga beberapa ribu rpm Mudah mengoperasikan Torsi awal besar, sehingga sering digunakan sebagai alat traksi Dapat digunakan sebagai catu daya AC atau DC

Jenis-jenis DC motor •Direct current •Induction motor •Synchronous motor

Dasar-dasar motor DC

Mekatronika, Kuliah 4 6

Model motor DC

Mekatronika, Kuliah 4 7

f= field a= armature (jangkar)

Daya motor

B= flux density L=panjang konduktor yg dilewati arus jangkar V kecepatan konduktor relatif thd kecepatan field I=arus di konduktor

Gaya yg terjadi di konduktor Tegangan di konduktor

Model motor DC

Mekatronika, Kuliah 4 8

Tegangan jangkar

Torsi yg terjadi

K= konstanta yg tergantung dari jumlah kutub, jumlah konduktor dll φ = flux yang sebanding dengan If

Model motor DC

Mekatronika, Kuliah 4 9

Torsi awal motor

Arus jangkar awal motor

Contoh

Mekatronika, Kuliah 4 10

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

Solusi Torsi Torsi awal Arus awal Kecepatan awal Kecepatan pada torsi normal

Mekatronika, Kuliah 4 11

Motor shunt

Mekatronika, Kuliah 4 12

Kumparan medan dihubungkan dengan sumber tegangan yang sama dengan rangkaian jangkar Arus I sama dengan jumlah arus jangkar dengan arus medan

Motor seri

Mekatronika, Kuliah 4 13

•Arus motor dengan kumparan seri sama dengan arus jangkar, untuk motor shunt, arus adalah tegangan sumber dibagi dengan tahanan medan, maka kumparan seri dilewat arus yang lebih besar dibandingkan shunt •Arus medan motor shunt konstan thd kondisi beban. Motor seri arus medannya bervariasi thd beban motor, makin berat beban, makin kuat medan yang terjadi

Motor servo

Mekatronika, Kuliah 4 14

•Motor servo adalah motor dengan gigi pada rotornya dikopel dengan potentiometer untuk memberikan feedback posisi motor •Roda gigi dalam gearbox servo dihubungkan dengan potensiometer •Potensiometer dihubungkan dengan kapasitor dalam rangkaian RC dengan memberikan tegangan pulsa ke rangkaian RC, motor akan bergerak. •Ketika motor berputar, tahanan pada rangkaian RC berubah yang akan mengubah tegangan motor kembali. •Dengan memberi pulsa tegangan pada rangkaian RC, maka posisi moto dapat ditentukan dalam rentang 0 hingga 1800C Servo memiliki 3 kabel: 2 untuk daya dan ground, satu untuk kontrol

Hobby DC servo

Mekatronika, Kuliah 4 15

Motor stepper

Mekatronika, Kuliah 4 16

•Berputar secara bertahap •Dikontrol oleh koil elektromagnet

Pemilihan motor Momen inersia dari beban Torsi Daya Harga

Mekatronika, Kuliah 4 17

Momen inersia beban

Mekatronika, Kuliah 4 18

Untuk performansi yang optimum, momen inersia beban sebaiknya sam dengan inersia motor.

Torsi motor

Mekatronika, Kuliah 4 19

Torsi motor harus cukup untuk mengatasi gesekan beban dan mempercep beban

Daya motor

Mekatronika, Kuliah 4 20

Komponen dominan

Latihan

Mekatronika, Kuliah 4 21

Sebuah motor dc memiliki spec sbb

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