Elektronika Daya dan Electrical Drives AC & DC Driver Motor
Driver Motor AC Tujuan : Dapat melakukan pengontrolan dan pengendalian pad motor AC :
Motor induksi atau motor asinkron adalah motor arus bolak-balik (AC) yang sangat luas digunakan. Penamaannya berasal dari kenyataan bahwa arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tetapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran rotor dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan arus stator. Drive atau pengendalian pada motor AC umumnya dialakukan untuk mengatur kecepatan. Kecepatan motor induksi ditentukan oleh frekuensi tegangan masukan dan jumlah kutub motor seperti yang dijelaskan dengan rumus :
Untuk melakukan pengontrolan kecepatan motor AC dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya penggunaan Thristor, mengatur Frekuensi dan pengaturan jumlah kutub, namun pengaturan jumlah kutub pengaturannya terbatas karena jumlah kutub merupakan kelipatan 2, sehingga pengaturannya kasar. Berbeda dengan motor DC yang kecepatannya dapat dikendalikan dengan mudah (yaitu melalui pengaturan tegangan armatur dan pengaturan arus eksitasinya).
Salah satu metode pengaturan yang memungkinkan untuk pengaturan yang lebar adalah dengan mengubah frekuensi. Frekuensi sumber AC yang konstan (50 Hz) harus diubah sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan. Proses perubahan frekuensi memerlukan konverter dari AC ke DC, dan dari DC dijadikan ke AC lagi tetapi dengan frekuensi yang berbeda. Inilah alasan mengapa inverter menjadi penting
Contoh rangkain sederhana atau tahap dasar elektronika drive untuk mengendalikan kecepatan motor AC 1 Phase menggunakan TRIAC http://www.electronics-tutorials.ws/power/triac.html
Contoh rangkain elektronika drive untuk mengendalikan kecepatan motor AC 3 Phase berbasis Inverter
PWM frequency inverters
Driver Motor DC Tujuan : Dapat melakukan pengontrolan dan pengendalian motor DC :
Driver Motor DC Terdapat beberapa tipe dalam melakukan control pada motor DC diantaranya: 1. Mengendalikan kecepatan (Speed Control) - Terdapat beberapa cara untuk melakukan pengontrolan atau pengendalian kecepatan motor DC diantaranya yang paling dasar adalah menggunakan resistor variabel diseri dengan motor seperti yang ditunjukan pada gambar di bawah ini. - Namun penggunaan resistor variable kurang efektif dalam melakukan pengontrolan kecepatan motor DC, karena menghasilkan panas dan power terbuang dalam resistansi. sehingga untuk mengatur kecepatan motor optimal dapat dilakukan dengan mengatur jumlah tegangan terminal "Pulse Width Modulation" atau PWM.
- Dengan mengubah atau melakukan modulasi waktu pulsa ON- OFF, kecepatan motor dapat dikontrol, yaitu, semakin lama pulsa adalah "ON", semakin cepat motor akan berputar dan juga, semakin pendek pulsa adalah "ON" motor akan lambat berputar. seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. - Terdapat beberapa bentuk rangkain elektronika drive untuk mengendalikan kecepatan motor DC berdasarkan PWM, salah satunya adalah rangkaian elektronika dengan menggunakan IC 555 berupa chip timer untuk menghasilkan sinyal modulasi lebar pulsa yang dibutuhkan pada output frekuensi tetap
Rangkain elektronika drive untuk mengendalikan kecepatan motor DC berdasarkan PWM dengan menggunakan IC 555.
Uji Coba Dalam Bentuk Simulasi
2. Kontrol Arah (Direction Control) - Driver motor DC H-Bridge atau yang biasa disebut jembatan H merupakan sistem yang digunakan untuk melakukan pengontrolan arah putaran motor DC, yaitu pada kondisi clockwise (CW) berputar searah jarum jam dan counterclockwise (CCW) berputar berlawan arah jarum jam. Driver motor H-Bridge dapat dirangkai dengan menggunakan beberapa komponen diantaranya menggunakan Relay, Transistor switch/mosfet dan beberapa rangkaian lainya. Gambar dibawah ini menunjukan rangkaian dasar driver motor H- Bridge.!
- Berikut contoh rangkaian driver H Bridge menggunakan transistor seperti gambar yang terlihat dibawah ini.! - namun untuk beberapa kasus motor DC yang lebih besar dan membutuhkan daya (power) lebih besar serta pengendalian kecepatan dibutuhkan beberapa penggantian dan penambahan komponen sesuai dengan beban yang dibutuhkan. Salah satu bentuk Driver motor DC yang sudah dikemas dan terintegrasi adalah IC Driver H-bridge tipe IC L293d, IC L298, IC SN754410 dan lain sebagainya
- Berikut salah satu contoh penggunaan IC driver H Bridge L298.! - Seperti yang terlihat pada gambar diatas, IC L298 sudah mengemas komponen-komponen elektronika menjadi sebuah IC driver motor DC yang tidak hanya dapat mengontrol arah namun sekaligus dapat mengontrol kecepatan dengan mengaktifkan fungsi pin 6 (ENA) dan pin 11 (ENB). (Setiap menggunakan komponen bacalah terlebih dahulu datasheet)
Referensi 1. Induction motors fed by PWM frequency inverters. www.weg.net 2. C. Platt, Encyclopedia of Electronic Components Volume 1: Resistors, Capacitors, Inductors, Switches, Encoders, Relays, Transistors, 1 edition. Sebastopol, CA: Maker Media, Inc, 2012. 3. http://www.electronics-tutorials.ws 4. Ali Muhamad, PELATIHAN OPTIMALISASI FUNGSI INVERTER, (https:// muhal.wordpress.com/2011/03/15/pengaturan-motor-induksi-dengan-inverter-variablespeedmdrive/) 5. Hidayat Rahmat, Notosudjono Didik, Suhendi Dede, PENGATURAN KECEPATAN PUTARAN MOTOR INDUKSI 1 PHASA BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA8535,