Pengaturan Kecepatan Motor Arus Searah Variasi Tahanan Jangkar dan Variasi Tahanan Medan Menggunakan Smart Relay

Transkripsi

1 Pengturn Keceptn Motor Arus Serh Vrisi Thnn Jngkr dn Vrisi Thnn Medn Menggunkn Smrt Rely Sndi Firmn Nnd*,Firdus**, Fernit** *Alumni Teknik Elektro Universits Riu **Jurusn Teknik Elektro Universits Riu Kmpus Binwidy Km 12,5 Simpng Bru Pnm, Peknbru Jurusn Teknik Elektro Universits Riu Emil: ABSTRACT Speed setting plys n importnt role in the direct current motor, becuse the motor hs direct current coupling chrcteristic speed profitble compred to other motors. From both of these chrcteristics cn be used s bsis to set the dc shunt motor speed. If decline in motor speed due to the increse in lod current (I), the field current (If) is set (reduced) so tht the motor speed be mintined t the desired rottion. In the design of the most importnt stges of this reserch. In the design phse to understnd the properties, chrcteristics, specifictions of components used nd the steps tht must be considered by using the block digrm of DC motor supply circuit blocks, smrt rely circuit blocks, block string of resistors, nd DC motor circuit blocks, ech this circuit hs the function block nd work differently but interrelted. Bsed on dt nd nlysis cn then be seen tht the lrger the nchor resistnce will decrese the speed of the motor to hold the rmture nd the greter the speed the greter the resistnce to hold field. Keyword : Dc motor speed settings using smrt rely I. PENDAHULUAN Mesin listrik dlh sutu perngkt yng mengubh energi meknik menjdi energi listrik, tu mengubh energi listrik menjdi energi meknik. Alt yng digunkn untuk mengubh energi meknik menjdi energi listrik disebut genertor, dn lt yng digunkn untuk mengubh energi listrik menjdi energi meknik disebut motor. Kren sistem kelistrikn yng pertm kli digunkn dlh listrik rus serh (dc), mk pd st itu motor dc pun lebih bnyk digunkn. Akn tetpi seiring dengn meningktny penggunn sistem listrik rus bolk blik, penggunn motor dc bnyk digntikn dengn motor induksi yng membutuhkn perwtn yng lebih sederhn. Motor DC Shunt Slh stu mcm pengutn sendiri motor DC dlh motor DC pengut shunt, kt shunt sendiri berrti prlel dimn mksud dri prlel disini dlh pemsngn prlel ntr kumprn jngkr pd rotor dengn kumprn medn pd strtor. Untuk lebih jels, berikut rngkin ekivlen dri motor DC pengut shunt : Gmbr 1Rngkin ekivlen Motor DC Pengut Shunt Krkteristik kelurn motor dc shunt dpt diturunkn dri persmn torsi induksi dn tegngn motor, sert hukum tegngn Kirchoff. dengn V t merupkn tegngn sumber dlm volt, hukum tegngn Kirchoff untuk motor dc shunt. Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februri

2 Persmn - persmn yng berlku pd motor shunt : mengtur besrny fluks (rus medn If) pd kutub utm motor. V t E I L E I R (2.2). t V I R (2.3) I I (2.4). sh Dimn : V = tegngn terminl jngkr motor rus serh (volt) I L = rus dri jl-jl (Ampere) I = rus pd jngkr (Ampere) R = Thnn pd jngkr (Ohm) E = Ggl lwn (volt) I sh = rus kumprn medn shunt (Ampere) R = thnn medn shunt (Ohm) sh Tegngn jngkr pd motor dlh E = KΦN, sehingg V t = KΦN + I R (2.5) Kren T = KΦ I dpt dinytkn dengn I = (2.6) Dengn demikin, didpt persmn keceptn motor sebgi berikut : N = (2.7) Dri persmn tersebut dpt dikethui bhw keceptn motor dpt ditur dengn tig cr yitu : 1. Mengtur fluks pd kutub utm motor (Φ) 2. Mengtur thnn jngkr (R) 3. Mengtur tegngn msukn yng digunknoleh motor (Vt). Dlm tugs khir ini pengturn keceptn motor dilkukn dengn cr Gmbr 2 Pengruh I dn I f terhdp keceptn motor (N) Dri kedu krkteristik tersebut dpt dijdikn dsr untuk mengtur keceptn motor dc shunt. Jik terjdi penurunn keceptn motor kibt kenikn rus bebn (I ), mk rus medn (I f ) ditur (diperkecil) sehingg keceptn motor tetp dpt diperthnkn pd putrn yng diinginkn. Zelio Logic Smrt Rely Smrt rely dlh sebuh device yng mmpu menerim bnyk i/o yng beropersi secr digitl dimn sistem device ini menggunkn memori yng dpt diprogrm untuk penyimpnn secr internl instruksi instruksi yng mengimplementsikn fungsi-fungsi spesifik seperti logik, urutn, pewktun, dn pencchn untuk mengontrol mesin tu proses mellui modul-modul i/o digitl mupun nlog. Smrt rely memiliki beberp kelebihn ntr lin : 1. Du tipe smrt rely yng dpt dipilih : tipe modulr dn kompk. 2. Memiliki spesifiksi yng bervrisi dn pemrogrmn yng tidk membutuhkn wktu yng lm sert memiliki dy kerj yng bik. 3. Pemrogrmn dpt menggunkn du metode yitu menggunkn function block digrm (FBD) tu contct lnguge (ldder). Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februri

3 SUPLLY DC 4. Untuk memonitor kerj pd smrt rely sert pemrogrmn secr lngsung pd smrt rely dpt menggunkn 2 cr, yitu cr pertm dlh dengn cr lngsung menggunkn tombol tombol yng d pd smrt rely yng didukung jug dengn tersediny lyr LCD dengn menggunkn bcklight. Cr yng kedu dlh dengn menggunkn sebuh komputer yng terinstll progrm untuk smrt rely. Resistor Resistor dlh komponen elektronik yng pling dsr dn pling bnyk digunkn. Hmpir semu perltn elektronik menggunkn Resistor. Ad bnyk sekli jenis Resistor yng dijul dipsrn muli dri Resistor ukurn sngt kecil yng ditempel pd permukn PCB tu lebih dikenl dengn nm Surfce Mounting Device (SMD) hingg Resistor dy yng memiliki ukurn yng besr. Gmbr 3 Thnn untuk bebn dn thnn SMD (Djukrn 2008) II. METODE PENELITIAN Blok Digrm Rngkin Pd pembutn lt pengturn keceptn motor 24 VDC ini terdiri ts beberp blok rngkin, yitu blok rngkin supli motor DC, blok rngkin smrt rely, blok rngkin Resistor, dn blok rngkin motor DC, setip blok rngkin ini memiliki fungsi dn cr kerj yng berbed tetpi sling terkit, seperti terliht pd gmbr dibwh ini. SMARTRELAY RESISTOR MOTOR DC Gmbr 4 Blok digrm pengturn keceptn motor dc shunt menggunkn Smrt Rely Perltn Dlm merelissikn lt yng kn dibut, dilkukn perncngn lt yng meliputi rngkin dri keseluruhn sistem dn pernkitn hsil rncngn spesifiksi kerj dri lt yng kn dirncng yitu keceptn motor dc dengn vrisi jngkr dn medn berbsis smrt rely yng mn hsil dri pengukurn kn diolh lngsung pd smrt rely. 1. Push Botton Push botton yitu sklr tekn dengn bnyk digunkn dlm duni industri pd perltn kli ini digunkn untuk mengethui jumlh kpsitor yng kn hidup pd bebn yng kn digunkn. Alt ini jug memiliki kode wrn pd bgin knopny untuk membedkn fungsi dri msing msing lt, seperti wrn merh digunkn untuk tombol berhenti/stop, llu hiju digunkn untuk tombol jln/str kemudin wrn kuning digunkn untuk tombol reset lrm stop. Gmbr 5 Push botton Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februri

4 60 cm 2. Pnel Pnel dlh tept yng digunkn untuk meletkkn semu koponen pd tugs khir kli ini. Pd pegujin tugs kli ini pnel yng digunkn berukurn 20 x 40 ()Skem ctu dy (b) bentuk hsil dr rncngn Gmbr 7 Rngkin Ctu Dy 40 cm 20 cm Gmbr 6 Ukurn Kerngk Pnel yng Dibut Pd pembutn lt ini dibutuhkn supply tegngn DC 24 Volt sebgi sumber tegngn kerj dn input smrtrely, mk dibutlh sebuh powersupply 24 Volt DC menggunkn trfo stepdown sebgi penurun tegngn dri 220 Volt AC/24 Volt kemudin diserhkn oleh diod,tegngn yng telh diserhkn di filter oleh kpsitor gr tegngn yng dihsilkn menjdi lebih hlus tnp rik, setelh itu distbilkn oleh IC regultor 7824 gr tegngn yng dihsilkn tetp stbil sehingg tidk menggnggu sistem kerj smrtrely. 3. Resistor Btu Dlm pembutn lt pengontrol keceptn Motor DC shunt membutuhkn thnn dimn thnn tersebut dimbil dri beberp nili thnn dri resistor btu. Resistor btu tersebut dirngki secr prlel hingg mendekti nili thnn yng diinginkn. R1 R2 R3 Gmbr 8 Rngkin Resistor Btu. Dikrenkn ketersedin resistor btu yng terbts nili thnnny, mk resistor dirngki prlel hingg nili thnnny mendekti yng dihrpkn. Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februri

5 Ketik keceptn yng kit inginkn 1500 rpm mk resistor btu yng digunkn 11 resistor btu dengn nili thnn 10KΩ dn 4K7Ω. dibut dlh 3100 rpm, 3500 rpm, dn 4000 rpm Ketik keceptn yng kit inginkn 3000 rpm mk resistor btu yng digunkn 3 resistor btu dengn nili thnn 300Ω. Ketik keceptn yng kit inginkn 2000 rpm mk resistor btu yng digunkn 6 resistor btu dengn nili thnn 2K2Ω dn 4K7Ω. Ketik keceptn yng kit inginkn 3500 rpm mk resistor btu yng digunkn 10 resistor btu dengn nili thnn 10 KΩ. Ketik keceptn yng kit inginkn 2500 rpm mk resistor btu yng digunkn 5 resistor btu dengn nili thnn 820Ω dn 680Ω Ketik keceptn yng kit inginkn 4000 rpm mk resistor btu yng digunkn 6 resistor btu dengn nili thnn 10 KΩ. Tbel 1 Pengujin Keceptn motor DC Shunt vrisi medn menggunkn excittion Besr Thnn (Ω) Keceptn Motor (rpm) Arus Excittion (A) III. HASIL PENELITIAN Mx Dri dt dits, mk rncngn keceptn motor vrisi medn yng kn Hsil Pengukurn Thnn Jngkr Pengujin dilkukn untuk mengethui keceptn motor dengn nili resistor yng telh dirncng. Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februri

6 Tbel 2 Hsil Pengukurn Thnn Jngkr Terhdp Keceptn Motor Resitor btu (Ω) Arus (A) Hsil (Rpm) Yng dihrpkn (Rpm) Dri tbel pengujin dits kit bis meliht bhw semkin besr thnn medn mk keceptn motor semkin besr, sehingg hsil pengukurn ini sudh mendekti yng dihrpkn. R Resistor pd Keceptn Dri tbel pengujin dits kit bis meliht bhw semkin besr thnn jngkr mk keceptn motor kn menurun, hsil pengukurn ini sudh mendekti yng dihrpkn N R Resistor Terhdp Keceptn N Gmbr 9 Kurv Hsil Pengukurn Thnn Jngkr Hsil Pengukurn Thnn Medn Pengujin dilkukn untuk mengethui keceptn motor dengn nili resistor yng telh dirncng. Gmbr 10 Kurv Hsil Pengukurn Thnn Medn Progrm Menggunkn Zelio Smrt Rely Pemrogrmn menggunkn progrm pd zelio soft 2 yng kn memerinthkn zelio smrt rely untuk Mengtur vribel thn jngkr dn vribel thnn medn sesui sesui progrm dn nili msukn tegngn yng terdpt pd zelio smrt rely dri kelurn motor rus serh. Tegngn nlog kelurn dri motor rus serh kn msuk ke i1,i2,i3, i4, i5, i6 dn i7 pd smrt rely sehingg dpt memerinthkn pengktifn keceptn motor rus serh pd output Q1,Q2,Q3, Q4, Q5, Q6 dn Q7 Tbel 3 Hsil Pengkurn Thn Medn Terhdp Keceptn Resitor btu (Ω) Arus (A) Hsil (Rpm) Yng dihrpkn (Rpm) Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februri

7 dn medn sehingg pd keceptn yng sudh ditentukn smrt rely kn mengtur secr otomtis Srn Gmbr 11 Progrm Pengturn Keceptn. Progrm pd zelio soft 2 menggunkn ldder digrm dlm pembutn progrmny yitu dengn cr mengktifkn kontk Q1, Q2, Q3, Q4, Q4, Q6 dn Q7 IV KESIMPULAN Kesimpuln Berdsrkn pengujin pengukurn motor dc shunt vrisi thnn jngkr dn vrisi thnn medn dengn smrt rely, mk penulis dpt menyimpulkn : 1. Pengturn pengukurn thnn jngkr memberikn hsil, ketik thnn jngkr semkin besr mk keceptn motor dc semkin rendh dn ketikn thnn jngkr kecil mk keceptn motor dc semkin tinggi. 2. Pengturn pengukurn thnn medn memberikn hsil, ketik thnn medn besr mk keceptn motor semkin tinggi. 3. Pengujin ini susui dengn teori keceptn motor dc shunt, Jik terjdi penurunn keceptn motor kibt kenikn rus bebn (I ), mk rus medn (I f ) ditur (diperkecil) sehingg keceptn motor tetp dpt diperthnkn pd putrn yng diinginkn 4. Progrm zelio smrt rely menggunkn soft zelio 2 yng mengtur vribel thnn jngkr Ad pun srn yng dpt penulis berikn berdsrkn pengukurn yng telh dilkukn, yitu : 1. Pd penelitin ini hsil keceptn motor dc vrisi thnn jngkr pd vribel 1300 rpm, 1900 rpm, 2450 rpm dn 3000 rpm sementr yng di hrpkn pd vribel 1500 rpm, 2000 rpm, 2500 rpm dn 3000 rpm untuk itu diperlukn metotede pemilihn thnn jngkr sehingg sesui yng dihrpkn 2. Pd penelitin ini hsil keceptn motor dc vrisi thnn medn pd vribel 2900 rpm, 3600 rpm dn 4400 rpm sementr yng di hrpkn pd vribel 3000 rpm, 3500 rpm, dn 4000 rpm untuk itu diperlukn metotede pemilihn thnn medn sehingg sesui yng dihrpkn. V DAFTAR PUSTAKA Agus Imm M, Pengturn Keceptn Motor Dc Shunt Dengn Mikrokontroler M68hc11, Tugs Akhir, Mret Muhimin, Drs, Bhn-Bhn Listrik Untuk Politeknik, Prdny Prmit, Jkrt M. Imm, Agus, Sudidi, Fct. Mochmmd. 2011, Pengturn Keceptn Motor DC Shunt dengn Mikrokontroler M68HC11, Undergrdute thesis, Jurusn Teknik Elektro Fkults Teknik Undip. Amit Atri, Md. Ilys (2012). Speed Control of DC Motor using Neurl Network Configurtion Interntionl Journl of Advnced Reserch in Computer Science nd Softwre Engineering. Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februri

8 Volume 2, Issue 5, My 2012 ISSN: X Pyl P.Rvl1, Prof.C.R.meht. (2012). Modeling, Simultion nd Implementtion of Speed Control of DC Motor Using PIC 16F877A. Interntionl Journl of Emerging Technology nd Advnced Engineering (ISSN , Volume 2, Issue 3, Mrch 2012) Wleed I. Hmeed1 nd Kheri A. Mohmd. (2012). Speed Control Of Seprtely Excited Dc Motor Using Fuzzy Neurl Model Reference Controller. Interntionl Journl of Instrumenttion nd Control Systems (IJICS) Vol.2, No.4, October 2012 DOI : /ijics R. Krishnn. (2001) Electric Motor Drives; Modelling, Anlysis nd Control, Prentice Hll. ISBN Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februri