Kegiatan Belajar 3 : Mengoperasikan Sistem Aktuator

Transkripsi

1 Kegiatan Belajar 3 : Mengoperasikan Sistem Aktuator a. Pendahuluan Aktuator atau Penggerak adalah setiap alat yang mengubah sinyal listrik menjadi gerakan mekanis atau sistem. Aktuator diaktifkan dengan menggunakan lengan mekanis yang biasanya digerakkan oleh motor listrik, yang proses lanjutan dari keluaran suatu proses kendali oleh media pengontrol otomatis yang dihasilkan oleh suatu sensor atau kontroler. Pada instrumentasi aktuator sebagai output terakhir sebagai penerus perintah dari controller untuk melakukan tindakan eksekusi atau koreksi. Aktuator merupakan elemen yang mengkonversikan besaran listrik analog menjadi besaran lainnya missal kecepatan putaran dan merupakan perangkat elektromagnetikyang menghasilkan daya gerakkan. Untuk meningkatkan tenaga mekanik actuator ini dapat dipasang gearbox. Terdiri dari 3 jenis pokok : Berikut berbagai jenis aktuator sesuai dengan prinsip kerjanya yaitu: - Aktuator listrik : Aktuator tenaga elektris, biasanya digunakan selenoid, motor arus searah (mesin DC). Sifat mudah diatur dengan torsi kecil sampai sedang. - Aktuator hidraulik : Aktuator tenaga hidraulik, torsi yang besar konstruksinya sukar - Aktuator pneumatik : Aktuator tenaga pneumatik, sukar dikendalikan b. Capaian Pembelajaran : Memahami Cara Mengoperasikan Sistem Aktuator c. Sub Capaian Pembelajaran : Menjelaskan Cara Mengoperasikan Sistem Aktuator Elektromekanik. d. Uraian Materi Aktuator atau Penggerak adalah setiap alat yang mengubah sinyal listrik menjadi gerakan mekanis atau sistem. Aktuator diaktifkan dengan menggunakan lengan mekanis yang biasanya digerakkan oleh motor listrik, yang proses lanjutan dari keluaran suatu proses kendali oleh media pengontrol otomatis yang dihasilkan oleh suatu sensor atau kontroler. Aktuator dalam perspektif kontrol dapat dikatakan sebagai : a. Aktuator : Pintu kendali ke sistem b. Aktuator : Pengubah sinyal listrik menjadi besaran mekanik c. Batasan aktuator riil : Sinyal kemudi terkesil, saturasi.

2 Aktuator dapat berfungsi sebagai : 1. Penghasil gerakan 2. Gerakan rotasi dan translasi 3. Aktuator dalam simulasi cenderung linier 4. Aktuator riil cenderung non-linier Jenis-jenis Tenaga Penggerak pada Aktuator 1. Aktuator elektrik Aktuator yang mempunyai prinsip kerja mengubah sinyal elektrik menjadi gerakan mekanik, Aktuator elektrik ini memiliki beberapa keunggulan yaitu mudah dalam pengontrolan, mulai dari Mw Sampai MW, berkecepatan tinggi rpm,, akurasi tinggi, torsi ideal untuk pergerakan dan memiiliki efisiensi tinggi. Berikut macam-macam aktuator elektrik Solenoid. Solenoid merupakan peralatan dasar yang mengubah sinyal elektrik atau listrik menjadi gerakan linear mekanik, biasanya rectilinear (dalam satu garis lurus). Solenoid terdiri dari coil dan plunger, dengan plunger yang berkedudukan bebas. Coil akan memiliki beberapa tingkat tegangan atau arus (ac ataupun dc). Solenoid termasuk plungernya akan menarik atau memberikan suatu gaya jika dieksitasi dengan tegangan tertentu. Kekuatan menarik dan mendorong ditentukan oleh jumlah lilitan pada kumparan

3 Gambar Solenoid Selenoid Valve Gambar 1. Selenoid Solenoid valve merupakan katup yang dikendalikan dengan arus listrik baik AC maupun DC melalui kumparan /selenoida. Solenoid valve ini merupakan elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam sistem fluida. Seperti pada sistem pneumatik, sistem hidrolik ataupun pada sistem kontrol mesin yang membutuhkan elemen kontrol otomatis.prinsip kerja dari solenoid valve/katup (valve) solenoida yaitu katup listrik yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan plunger pada bagian dalamnya ketika plunger berpindah posisi maka pada lubang keluaran dari solenoid valve pneumatic akan keluar udara bertekanan yang berasal dari supply (service unit), pada umumnya solenoid valve pneumatic ini mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC. Motor stepper.

4 Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit yang disebut step. Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan motor stepper memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan motor DC biasa. Keunggulannya antara lain adalah : Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih mudah diatur. Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi Memiliki respon yang sangat baik terhadap mulai, stop dan berbalik (perputaran) Sangat realibel karena tidak adanya sikat yang bersentuhan dengan rotor seperti pada motor DC Dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat dikopel langsung ke porosnya Frekuensi perputaran dapat ditentukan secara bebas dan mudah pada range yang luas. Pada dasaranya terdapat 3 tipe motor stepper yaitu: 1. Motor stepper tipe Variable reluctance (VR) Motor stepper jenis ini telah lama ada dan merupakan jenis motor yang secara struktural paling mudah untuk dipahami. Tipe ini tidak memiliki magnet permanen sehingga dibutuhkan proses pengendalian tersendiri. Tipe ini biasanya dipergunakan dalam aplikasi berskala kecil misalnya mikroposisi. Motor ini terdiri atas sebuah rotor besi lunak dengan beberapa gerigi dan sebuah lilitan stator. Ketika lilitan stator diberi energi dengan arus DC, kutub-kutubnya menjadi termagnetasi. Perputaran terjadi ketika gigi-gigi rotor tertarik oleh kutub-kutub stator. Berikut ini adalah penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance (VR):

5 Gambar 2. Penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance (VR) 2. Motor stepper tipe Permanent Magnet (PM) Motor stepper jenis ini memiliki rotor yang berbentuk seperti kaleng bundar (tin can) yang terdiri atas lapisan magnet permanen yang diselangseling dengan kutub yang berlawanan (perhatikan gambar 3 ). Kontruksi ini akan menghasilkan sudut langkah yang besar. Tipe ini cocok diterapkan dalam peralatan komputer. Dengan adanya magnet permanen, maka intensitas fluks magnet dalam motor ini akan meningkat sehingga dapat menghasilkan torsi yang lebih besar. Motor jenis ini biasanya memiliki resolusi langkah (step) yang rendah yaitu antara 7,5 0 hingga 15 0 per langkah atau 48 hingga 24 langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet:

6 Gambar 3. Ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet (PM) 3. Motor stepper tipe Hybrid (HB) Motor stepper tipe hibrid memiliki struktur yang merupakan kombinasi dari kedua tipe motor stepper sebelumnya. Tipe ini banyak sekali digunakan di industri. Motor stepper tipe hibrid memiliki dua keping kutup dengan tiga gigi diatasnya, dengan gigi-gigi seperti pada motor tipe VR dan juga memiliki magnet permanen yang tersusun secara aksial pada batang porosnya seperti motor tipe PM. Diantara kutup terletak magnet permanen yang bermagnet sepanjang aksis dari rotor dan membuat satu ujung merupakan kutup utara dan ujung lainnya kutup selatan. Stator terdiri dari empat gigi yang memutar sepanjang rotor. Kumparan dililitkan pada gigi stator dan terhubung bersama secara pasangan. Motor tipe ini paling banyak digunkan dalam berbagai aplikasi karena kinerja lebih baik. Motor tipe hibrid dapat menghasilkan resolusi langkah yang tinggi yaitu antara 3,6 0 hingga 0,9 0 per langkah atau langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid:

7 Gambar 3. Penampang melintang dari motor stepper tipe hybrid Berdasarkan metode perancangan rangkain pengendalinya, motor stepper dapat dibagi menjadi jenis unipolar dan bipolar. Rangkaian pengendali motor stepper unipolar lebih mudah dirancang karena hanya memerlukan satu switch / transistor setiap lilitannya. Untuk menjalankan dan menghentikan motor ini cukup dengan menerapkan pulsa digital yang hanya terdiri atas tegangan positif dan nol (ground) pada salah satu terminal lilitan (wound) motor sementara terminal lainnya dicatu dengan tegangan positif konstan (VM) pada bagian tengah (center tap) dari lilitan perhatikan gambar 4 Gambar 4. Motor stepper dengan lilitan unipolar Untuk motor stepper dengan lilitan bipolar, diperlukan sinyal pulsa yang berubah-ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya. Jadi pada setiap

8 terminal lilitan (A & B) harus dihubungkan dengan sinyal yang mengayun dari positif ke negatif dan sebaliknya (perhatikan gambar 2.12). Karena itu dibutuhkan rangkaian pengendali yang agak lebih kompleks daripada rangkaian pengendali untuk motor unipolar. Motor stepper bipolar memiliki keunggulan dibandingkan dengan motor stepper unipolar dalam hal torsi yang lebih besar untuk ukuran yang sama. Gambar 5. Motor stepper dengan lilitan bipolar Motor DC. Motor DC merupakan suatu mesin yang berfuungsi mengubah tenaga listrik arus searah menjadi gerak atau energy mekanik yang berupa putaran yang kontinyu. Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tegangan (GGL) yang berubah-ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip kerja dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang yang mempunyai nilai positif

9 dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang berbalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet. Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bias berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen. Gambar Bagian Motor DC Bagian utama motor DC adalah statos dan rotor dimana kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen. Catu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar di atas disebut

10 angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar di antara medan magnet. Sedangkan untuk prinsip kerja dari motor DC dapat dilihat pada gambar dibawah ini Gambar Motor DC Rangkaian penguat medan yang menghasilkan medan magnet konstan melintang dari dua kutub. Diantara kutub terhubung suatu lilitan kawat yang dapat bebas berotasi dan terhubung ke sumber arus dc yang melewati switch yang ada pada shaft (commutator) seperti anda lihat pada gambar (a). Pada kondisi tersebut arus pada coil akan menghasilkan medan magnet dengan orientasi kutub utara/selatan seperti pada gambar (b). Tolakan dari medan magnet selatan dan coil selatan akan menyebabkan torsi yang akan memutar coil. Jika komutator tidak terbelah coil akan berputar sampai medan magnet dan coil utara dan kutub selatan sejajar, tetapi karena komutator dengan arah putaran arus melalui coil juga berubah maka dengan kondisi seperti pada gambar (c) torsi putar akan tetap ada dan coil akan terus berputar. Berikut ini adalah diagram skematik dari motor DC dengan penguat medan konstan :

11 Brushless DC-motors. Motor dc tanpa sikat atau disebut Brushless DC Motor. Brushless DC Motor adalah suatu jenis motor-sinkron yang tidak memiliki brush ataupun mekanisme komutasi yang artinya medan magnet yang dihasilkan oleh stator dan medan magnet yang dihasilkan oleh rotor berputar di frekuensi yang sama. BLDC motor tidak mengalami Slip, tidak seperti yang terjadi pada motor induksi biasa. Motor jenis ini mempunyai permanen magnet pada bagian "rotor" sedangkan elektro-magnet pada bagian "stator"-nya. Setelah itu, dengan menggunakan sebuah rangkaian sederhana (simpel computer system), maka kita dapat merubah arus di eletro-magnet ketika bagian "rotor"-nya berputar.

12 Gambar Brushless motor DC Motor Brushless Direct Current( BLDC) adalah salah satu jenis motor yang cepat populer. BLDC motor digunakan di dunia industri seperti Permobilan, Atmosphere, Konsumen, Otomasi Medis, Industri dan Peralatan Instrumentasi. Sesuai dengan namanya, BLDC motor tidak menggunakan sikat atau Brush untuk pergantian medan magnet(komutasi), tetapi dilakukan secara elektronis commutated. Motor ini memiliki tingkat efisiensi tinggi, panjang umur, suara kecil, dan mengkonsumsi energi yang kecil. Selain itu, motor ini memiliki putaran kontinu yang lancar seperti motor magnet dc permanen.

13 Gambar Brushless motor DC Motor Servo Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo,. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor. Tampak pada gambar dengan pulsa 1.5 ms pada periode selebar 2 ms maka sudut dari sumbu motor akan berada pada posisi tengah. Semakin lebar pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah jarum jam dan semakin kecil pulsa OFF maka akan semakin besar gerakan sumbu ke arah yang berlawanan dengan jarum jam.

14 Motor servo biasanya hanya bergerak mencapai sudut tertentu saja dan tidak kontinyu seperti motor DC maupun motor stepper. Walau demikian, untuk beberapa keperluan tertentu, motor servo dapat dimodifikasi agar bergerak kontinyu. Pada robot, motor ini sering digunakan untuk bagian kaki, lengan atau bagianbagian lain yang mempunyai gerakan terbatas dan membutuhkan torsi cukup besar. Motor servo adalah motor yang mampu bekerja dua arah (CW dan CCW) dimana arah dan sudut pergerakan rotornya dapat dikendalikan hanya dengan memberikan pengaturan duty cycle sinyal PWM pada bagian pin kontrolnya. Motor Servo tampak pada gambar 1. Gambar Sistem mekanik motor servo Motor servo adalah motor yang berputar lambat, dimana biasanya ditunjukkan oleh rate putarannya yang lambat, namun demikian memiliki torsi yang kuat karena internal gearnya. Lebih dalam dapat digambarkan bahwa sebuah motor servo memiliki : 3 jalur kabel : power, ground, dan control Sinyal control mengendalikan posisi Operasional dari servo motor dikendalikan oleh sebuah pulsa selebar ± 20 ms, dimana lebar pulsa antara 0.5 ms dan 2 ms menyatakan akhir dari range sudut maksimum.

15 Konstruksi didalamnya meliputi internal gear, potensiometer, dan feedback control. Jenis-Jenis Motor Servo Motor Servo Standar 180 Motor servo jenis ini hanya mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) dengan defleksi masing-masing sudut mencapai 90 sehingga total defleksi sudut dari kanan tengah kiri adalah 180. Motor Servo Continuous Motor servo jenis ini mampu bergerak dua arah (CW dan CCW) tanpa batasan defleksi sudut putar (dapat berputar secara kontinyu). Kegunaan Motor Servo Kebanyakan motor servo digunakan sebagai : Manipulators. Moving camera s. Robot arms. Pensinyalan Motor Servo Mode pensinyalan motor servo tampak pada gambar 9. Gambar 9. Pensinyalan Motor Servo

16 Contoh dimana bila diberikan pulsa dengan besar 1.5ms mencapai gerakan 90 derajat, maka bila kita berikan data kurang dari 1.5 ms maka posisi mendekati 0 derajat dan bila kita berikan data lebih dari 1.5 ms maka posisi mendekati 180 derajat. Contoh Posisi dan Waktu Pemberian Pulsa tampak pada gambar 10. Gambar 10. Contoh Posisi dan Waktu Pemberian Pulsa Motor Servo akan bekerja secara baik jika pada bagian pin kontrolnya diberikan sinyal PWM dengan frekuensi 50Hz. Dimana pada saat sinyal dengan frekuensi 50Hz tersebut dicapai pada kondisi Ton duty cycle 1.5ms, maka rotor dari motor akan berhenti tepat di tengah-tengah (sudut 0 / netral). Pada saat Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan kurang dari 1.5ms, maka rotor akan berputar ke arah kiri dengan membentuk sudut yang besarnya linier terhadap besarnya Ton duty cycle, dan akan bertahan diposisi tersebut. Dan sebaliknya, jika Ton duty cycle dari sinyal yang diberikan lebih dari 1.5ms, maka rotor akan berputar ke arah kanan dengan membentuk sudut yang linier pula terhadap besarnya Ton duty cycle, dan bertahan diposisi tersebut.

17 Bentuk-Bentuk Motor Servo tampak pada gambar 11. Gambar 11. Bentuk-Bentuk Motor Servo Dimensi Motor Servo tampak pada gambar 12. Gambar 12. Dimensi Motor Servo

18 Gambar 13. Pin-Pin dan Pengkabelan Pada Motor Servo Pengendalian Motor Servo Pengendalian sebuah motor servo dengan menggunakan mikrokontroler : Ilustrasi pengendalian motor servo tampak pada gambar 14. Driver motor DC Servo Bentuk motor servo dapat dilihat pada gambar 11. Terdapat tiga utas kabel dengan warnamerah, hitam, dan kuning. Kabel merah dan hitam harus dihubungkan dengan sumber tegangan4-6 volt dc agar motor servo dapat bekerja normal. Sedangkan kabel berwarna kuning adalahkabel data yang dipakai untuk mengatur arah gerak dan posisi servo. Pergerakan motor servo terhadap perubahan lebar pulsa tampak pada gambar 14.

19 Gambar 14. Pergerakan motor servo terhadap perubahan lebar pulsa Keunggulan aktuator elektrik adalah sebagai berikut : Mudah dalam pengontrolan Mulai dari mw sampai MW. Berkecepatan tinggi, rpm. Banyak macamnya. Akurasi tinggi Torsi ideal untuk pergerakan. Efisiensi tinggi. 2. Aktuator Pneumatic Aktuator pneumatic adalah aktuator yang memanfaatkan udara bertekanan menjadi gerakan mekanik. Dengan memberikan udara bertekanan pada satu permukaan piston (arah maju), sedangkan sisi yang lain (arah mundur) terbuka ke atmosfir, maka gaya diberikan pada sisi permukaan piston tersebut sehingga batang piston a kan terdorong keluar sampai mencapai posisi maksimum dan berhenti.

20 Gambar 6. Aktuator Pneumatik Gaya piston yang dihasilkan oleh silinder bergantung pada tekanan udara, diameter silinder dan tahanan gesekan dari komponen perapat. Gaya piston secara teoritis dihitung menurut rumus berikut : Aktuator pneumatik gerak lurus dibedakan menjadi 2: 1. Silinder Kerja Tunggal Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston, sisi yang lain terbuka ke atmosfir. Silinder hanya bisa memberikan gaya kerja ke satu arah. Gerakan piston kembali masuk diberikan oleh gaya pegas yang ada didalam silinder direncanakan hanya untuk mengembalikan silinder pada posisi awal dengan alasan agar kecepatan kembali tinggi pada kondisi tanpa beban. 2. Silinder Kerja Ganda Konstruksi silinder kerja ganda adalah sama dengan silinder kerja tunggal, tetapi tidak mempunyai pegas pengembali. Silinder kerja ganda mempunyai dua saluran (saluran masukan dan saluran pembuangan). Silinder terdiri dari tabung silinder dan penutupnya, piston dengan seal, batang piston, bantalan, ring pengikis dan bagian penyambungan. Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston (arah maju), sedangkan sisi yang lain (arah mundur) terbuka ke atmosfir,

21 maka gaya diberikan pada sisi permukaan piston tersebut sehingga batang piston akan terdorong keluar sampai mencapai posisi maksimum dan berhenti. Gerakan silinder kembali masuk, diberikan oleh gaya pada sisi permukaan batang piston (arah mundur) dan sisi permukaan piston (arah maju) udaranya terbuka ke atmosfir. Jika silinder harus menggerakkan massa yang besar, maka dipasang peredam di akhir langkah untuk mencegah benturan keras dan kerusakan silinder. Aktuator pada Pneumatik Valve Gambar berikut contoh dari sebuah actuator control valve: 1. Upper Diaphragm Case 2. Lower Diaphragm Case 3. Diaphragm 4. Spring. 5. Yoke 6. Travel Indicator 7. Actuator Stem 8. Signal Air Pressure Prinsip kerja actuator tekanan sinyal pneumatic yang terakumulasi didalam ruang (diaphragm dan diaphragm case) menimbulkan gaya yang bekerja melawan pegas sehinga akan menggerakkan bagian stem untuk bergerak membuka atau menutup body valve. Karena konstruksinya, body valve akan menjadi terbuka dengan turunnya stem dan ada pula yang menjadi tertutup dengan turunnya stem. Actuator Pneumatik Kerja Putar Actuator pneumatik kerja putar contoh nya adalah motor aliran. Motor aliran hanya dapat dipakai untuk daya yang kecil. Tetapi jumlah putarannya sangat tinggi. Salah satu contoh aplikasi pneumatik kerja putar ada lah bor gigi. Karakteristik motor pneumatik: Pengaturan kecepatan dan momen putar yang halus Dimensinya kecil, dan ringan.

22 Aman pada pembebanan lebih Tidak peka terhadap debu, air, panas, dingin. Tidak akan meledak (aman terhadap ledakan). Biaya pemeliharaan yang ringan. Arah putaran mudah dikendalikan. Daerah kecepatan yang bisa diatur lebar 3. Aktuator Hydraulic Aktuator hydraulic merupakan aktuator yang memanfaatkan aliran fluida/oli bert ekanan menjadi gerakan mekanik. Sama seperti halnya pada sistem Pneumatik, akt uator hidrolik dapat berupa silinder tapi inputannya hydraulic. Gambar 7. Aplikasi Penggunaan sistem hydraulic Kelebihan Fluida hidrolik bisa sebagai pelumas dan pendingin. Dengan ukuran kecil dapat menghasilkan gaya/torsi besar Mempunyai kecepatan tanggapan yang tinggi Dapat dioperasikan pada keadaan yang terputus-putus Kebocoran rendah Fleksibel dalam desain

23 Kekurangan Daya hidrolika tidak siap tersedia dibanding dengan daya listrik Biaya sistem lebih mahal Bahaya api dan ledakan ada Sistem cenderung kotor Mempunyai karakteristik redaman yang rendah Rangkuman Selamat, anda telah menyelesaikan kegiatan pembelajaran memahami mengoperasikan sistem Aktuator, dengan mempelajari kegiatan pembelajaran ini anda telah menguasai bagaimana cara mengoperasikan aktuator. Hal Hal penting yang telah anda pelajari dapat dirangkum sebagai berikut : 1. Aktuator sebuah peralatan mekanis untuk menggerakan atau mengontrol sebuah mekanisme atau sistem. berfungsi untuk menguatkan sinyal kontrol yang berasal dari kontroler menjadi sinyal baru dengan daya yang besar dan sesuai dengan daya yang dibutuhkan oleh plant. 2. Berdasarkan daya yang dihasilkan, aktuator dapat diklasifikasikan menjadi aktuator elektrik, aktuator mekanik, aktuator pneumatik dan aktuator hidrolik 3. Aktuator pneumatic adalah aktuator yang memanfaatkan udara bertekanan menjadi gerakan mekanik. Sedangkan Aktuator hidrolik merupakan aktuator yang memanfaatkan aliran fluida/oli bertekanan menjadi gerakan mekanik Penilaian Pilihlah salah satu jawaban yang paling sesuai dengan kemampuan Saudara berdasarkan kriteria penilaian berikut ini: Skor 4 : tingkat kemampuan yang dicapai 90%-100% Skor 3 : tingkat kemampuan yang dicapai 80%-89% Skor 2 : tingkat kemampuan yang dicapai 70%-79% Skor 1 : tingkat kemampuan yang dicapai 69% Saya sudah menguasai materi pembelajaran on line tentang karakteristik dan kesulitan belajar peserta didik a. Telah menyelesaikan kegiatan belajar 3 dengan benar b. Telah menyelesaikan kegiatan belajar 4 tetapi masih perlu belajar lagi c. Telah menyelesaikan kegiatan belajar 3 dan perlu diulang lagi

24 d. Belum menyelesaikan kegiatan belajar 3 Tugas Jangkar sebuah motor DC tegangan 230 volt dengan tahanan ohm dan mengambil arus 48 A ketika dioperasikan pada beban normal. a. Hitunglah GGL lawan (Ea) dan daya yang timbul pada jangkar. b. Jika tahanan jangkar ohm, keadaan yang lain sama. Berapa GGL lawan (Ea) dan daya yang timbul pada jangkar. Penurunan tegangan pada sikat-sikat sebesar 2 volt untuk soal a dan b. Tugas Formatif 1. Salah satu jenis aktuator putar yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup adalah A. Motor Stepper B. Motor DC C. Motor servo D. Brushless motor DC 2. Perhatikan gambar dibawah ini dengan baik Yang merupakan bagian dari solenoid adalah A. 1. dan 4 B. 2 dan 1 C. 3 dan 5 D. 4 dan 3

25 E. 2 dan 5 3. Berdasarkan gambar pada no 1, solenoid merupakan peralatan yang mengubah sinyal elektrik menjadi gerakan linear, bagian yang memberikan dorongan terletak pada nomor A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E Motor stepper memiliki beberapa keunggulan, yang tidak termasuk adalah A. Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada setelah mulai bergerak B. Posisi dan pergerakan linear dapat ditentukan secara akurat C. Memiliki respon yang sangat baik terhadap mulai, stop dan berbalik (perputaran) D. Sangat realibel karena adanya sikat yang bersentuhan dengan rotor seperti pada motor DC E. Dapat menghasilkan perputaran yang cepat sehingga beban dapat dikopel langsung ke porosnya 5. Jenis motor stepper yang cocok diterapkan pada peralatan komputer adalah A. Motor stepper tipe hybrid B. Motor stepper tipe Variabel reluctance C. Motor stepper tipe permanent dan variabel reluctance D. Motor stepper tipe permanent magnet E. Motor stepper dengan lilitan unipolar 6. Gambar dibawah ini merupakan bagian dari motor DC

26 Catu tegangan DC dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, Komutator ditunjukkan oleh nomor A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E Bagian manakah yang merupakan komponen yang berputar di antara medan magnet A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E Atuator elektrik memiliki beberapa keunggulan, manakah dari pilihan dibawah ini yang tidak termasuk A. Mudah dalam pengontrolan B. Mulai dari mw sampai MW. C. Berkecepatan sedang D. Banyak macamnya E. Torsi ideal untuk pergerakan. 9. Ciri khas dari aktuator peneumatik dengan silinder kerja tunggal adalah A. Tidak mempunyai pegas pengembali B. Silinder hanya bisa memberikan gaya kerja ke satu arah C. Gerakan piston kembali masuk diberikan oleh gaya pegas yang ada di luar silinder D. Gerakan silinder kembali masuk, diberikan oleh gaya pada sisi permukaan batang piston (arah mundur) E. Direncanakan hanya untuk mengembalikan silinder pada posisi awal 10. Kharakteritik dari motor pneumatik adalah A. Pengaturan kecepatan dan momen putar yang stabil dan sinkron B. Dimensinya kecil, dan ringan. C. Dirancang pada pembebanan lebih

27 D. Peka terhadap debu, air, panas, dingin. E. Biaya pemeliharaan yang ringan. Kunci Jawaban 1. C 2. B 3. B 4. C 5. D 6. B 7. E 8. C 9. B 10. B Daftar Pustaka Zuhal, Dasar Teknik Tenaga Listrik dan Elektronika Daya. Jakarta: Gramedia, 1988 Sumanto, Mesin Arus Searah. Jogjakarta: Penerbit ANDI OFFSET,