Motor penggerak
Download as PPT, PDF
1 like7,076 views
Dokumen tersebut membahas mengenai berbagai jenis motor penggerak dan aktuator mekanik yang digunakan dalam sistem otomatisasi industri, termasuk motor step, servo DC, hidraulik, serta komponen-komponennya seperti pompa, katup, dan akumulator.
Motor penggerak
- 2. Aktuator mekanik Mekanisme adalah perangkat2 yang dipandang sebagai konverter gerakan yang mentransformasikan bentuk gerakan satu menjadi gerakan berbentuk lainnya . Elemen Mekanik diantaranya untuk Penggunaan: linkage, cam, roda gigi (gear), rack & Pinion, rantai, belt dsb Tipe gerakan Batasan derajad kebebasan Beban yang dibawa
- 3. Rachet dan pawl 揃Gigi rachet digunakan untuk mekanisme pengunci sewaktu menahan suatu beban. Pawl adalah batang pengunci. 揃Berbentuk roda gigi miring dengan lengan pengunci yang disebut pawl 揃Rachet gear dapat berputar bebas pada satu arah sedang pada sebaliknya terkunci oleh lengan pawl. 揃Jika lengan pawl direnggangkan thd gigi rachet bebas 揃 Untuk menarik beban (winding)untuk mencegah unwinding jika handle dilepaskan.
- 4. Penggerak belt dan rantai Penggerakbeltpadadasarnyaadalahsabuk(belt)dengan pasangansilinder(pulley)pemegangbelt. Gerakandarisilinderyangsatuditransferkederakan silinderyanglaindenganbantuanbelt. Menggunakanfriksiagardapatsilinder1dapat menggerakkanbelt Menggunakanfriksiagarbeltdapatmemutarsilinderke2. Untukgerakantransfersearah,berlawananarahdengan pengaturanposisibelt.(crossedbeltdanopenbelt) Untukgerakandengankecepatansama,direduksiatai dipercepatdenganpemilihanukuruanpulley2nya.
- 5. Ada4tipedaribeltyangdapatdigunakan: Berdasarkankegunaannyabeltdapatdibentukuntuk menghasilkanbeberapatipeyaitu: 揃Flat 揃Round 揃Vbelt 揃Timingbelt Aspek mekanik pemilihan motor: Sistem penggerak motor sangat diperlukan secara mekanik untuk memutar poros yang dihubungkan dengan beban. Faktor2 yang harus dipertimbangkan : Momen inersia dan Torsi motor
- 6. Momen inersia: Torsi yang diperlukan untuk beban dengan momen inersia IL dengan percepatan sudut a IL. a Torsi untuk akselerasi motor TM = IL. aM untuk Akselerasi beban TL = IL . aL Poros motor, tanpa gear, mempunyai akselerasi sudut dan kecepatan sudut yang sama. Daya diperlukan untuk akselerasi sistem secara keseluruhan Daya = TM. + TL. Jadi: Daya= (IM + IL ). a. Gear ratio G= L / M L = kecepatan sudut beban M= kecepatan sudut motor Daya dihasilkan oleh torsi motor TM adalah TM. sehingga : T = (IM + IL ). A
- 8. Motor Penggerak Dalam mengamati fungsi motor penggerak di industri misalnya pada mesin perkakas NC ada 2 gerakan yaitu : 揃gerakan utama 揃gerakan bantu (auxiliary motion)
- 9. motor penggerak mesin NC Hidraulik elektrik Elektrik Linier Rotary motor Motor servo dc stepper Motor servo motor servo dc PM Dc brushless Diagram beberapa jenis motor penggerak pada mesin NC
- 10. Faktor untuk menentukan dalam memilih motor penggerak dapat ditentukan sebagai berikut: 1. Karakteristik dinamik yang diinginkan 2. besarnya daya yang diperlukan sumber daya yang tersedia Motor step 餌 Biasanya digunakan untuk mesin dengan keperluan daya torsi yang terbatas. 餌 open loop control untuk posisi
- 11. Motorstepperadalahsuatualatyang menghasilkanrotasidengancaralangkah sudutyangsama,untuksetiappulsadigital yangdicatukankeinputnya Misaldengan1pulsamenghasilkanrotasi60 makajikadiberikan60pulsaakan menghasilkanrotasi360o Adabbrpjenismotorstepper: Variablereluctancestepper PermanentMagnetstepper Hybridstepper
- 12. 1. Variablereluctancestepper Rotordaribesilunakberbentuksilinderdengan4kutub, statormempunyailebihbanyakkutub.Jikapasangan gulungan,yangberlawananpolaritasnyaomendapatkan arus,terbentukmedanmagnetdengangarisgayadari statorpolekepolerotorterdekat.Karenaselalumencari yangterdekatmakarotorakanbergeraksampaikutub2 rotordanstatorakansegaris.Iniyangdisebutposisi minimumreluctance.Biasanyatipesteppermotor reluctancemenghasilkansudutstepsebesar15oatau15o 2. PermanentMagnetstepper Motormempunyaisebuahstatordgn4kutub,setiap kutubdililitdenganmedangulungan,kumparanpada pasanganyangberlawananterhadapkutubterpasang seri.Padamotorsptdigambarrotorberotasidgnstep 45o.UntukjenismotorPMlainnyasudutstepumumnya adalahsebesar1.8o,7.5o,15o,30o,34o,atau90o
- 13. Spesifikasimotorstepper 1. Fasa 2. Stepangle 3. Holdingtorque 4. Pullintorque 5. Pullouttorque 6. Pullinrate 7. Pulloutrate 8. Slewrange
- 14. Motor servo DC PM 餌径mudah pengaturannya (control) 餌径efisiensi torsi tinggi 餌径 perlu perawatan periodik penggantian brush 餌径daerah kerja lebar 餌径 daya listrik rendah s.d tinggi (10 W - 20 KW) Arah aliran arus dibalikkan oleh kumutator
- 15. Letak kumparan pada motor DC magnet permanen MotorDCPMmemerlukanbrush(sikat)dan komutatoragarsecaraperiodikdapat membalikkanaraharuskemasing2 kumparanarmaturnya. Sikatmenjadikankontakgeserdengan komutator,terjadiloncatanbungaapidan karenaitumudahaus. Perlumenggantisikatsecaraperiodikdan membersihkankomutator
- 16. Motor servo DC brush less: 餌径tidak perlu sikat untuk pembalik arah arus kumparan armatur 餌径menggunakan rangkaian elektronik dan sensor posisi untuk proses pembalikan arah arus (kumutasi) 餌径sering disebut motor servo AC
- 18. Ada 3 macam actuator yang digunakan untuk sistem mekanik yaitu: mekanik , elektrik , fluida. Jenis sistem aktuator fluida dapat berupa gas (untuk udara disebut pneumatik) ataupun zat cair (dengan minyak untuk aktuator hidraulik) Sistem hidraulik maupun pneumatik keduanya menggunakan prinsip yang sama yaitu penekanan fluida dan menyalurkan nya dalam bentuk tekanan ke tempat atau posisi di mana dia akan bekerja
- 19. Pada sistem otomasi di industri: inteligensi dan flexibilitas dapat ditingkatkan dengan memanfaatkan controller berbasis microprocessor, Namun untuk gerakan dan kekuatan mencengkeram beban digunakan rangkaian pneumatik ataupun hidraulik Rangkaian sekuensial juga digunakan untuk menggerakkan pengaktifan solenoid ataupun fluid control valve Sistem komplek ini sering disebut elektro pneumatik dan elektro hidraulik Komponen mekanik yang sering dipakai: Cam, gear, pulley, belt, sprocket ,chain dan mekanisme linkage
- 20. Sistem Hidraulik Peralatan dengan sistem oil hidraulik sering digunakan di industri. Rangkaian hidraulik mempunyai kerumitan tergantung pada aplikasinya; namun pada dasarnya sama pneumatik Sistem hidraulik pada dasarnya dapat digunakan untuk kombinasi antara gaya dan gerakan. Sistem hidraulik bero[erasi pada tekanan yang >> tekanan operasi sistem pneumatik Range Tekanan kerja sistem hidraulik 200 800 bar ( bandingkan dengan pneumatik 5 6 bar saja ) Oil adalah fluida incompressible (tak dpt dimampatkan) maka sistem hidraulik dapat digunakan untuk gerakan presisi jika diperlukan.
- 21. Kelebihan dengan sistem hidraulik 揃 Perbandingan antara gaya dan beban yang baik 揃 percepatan tinggi. 揃 Kecepatan gerak relatif tinggi 揃 Dapat dikombinasikan dengan berbagai power transmisi 揃 Safety dapat secara relatif mudah dijamin karena oil pada dasarnya inexpansive. Kekurangan sistem hidraulik 揃 Harga sistem hidraulik relatif jauh lebih mahal drpd pneumatik 揃 Mudah kotor(messy) jika terjadi kebocoran 揃 Mempunyai potensi dapat terbakar 揃 Perlu menyediakan fasilitas oil cooling pada operasinya.
- 22. Sistem hidraulik tdr dr bbrp komponen sbb: 揃Catudayahidraulik(hidraulicpowersupply) 揃Katupservo 揃Penampungfluidahidraulik 揃Motorhidraulik
- 23. Motorhidraulik 1. Catu daya hidraulik merupakan sumber tenaga sistem ini 2. Mengalirkan fluida hidraulik bertekanan tinggi yang siap di alirkan ke motor hidraulik melalui katup servo 3. pompa mencatu fluida bertekanan tinggi 4. pompa biasanya jenis pompa roda gigi(pump gear), pompa displacement atau pompa axial 5. motor listrik digunakan untuk menggerakkan 6. pompa. 7. filter halus(fine filter) untuk menyaring kotoran 8. merupakan pelindung sistem servo 9. saringan kasar untuk melindungi pompa dari kontaminasi
- 24. 8. check valve untuk mencegah arus balik dari akumulator yang menuju ke pompa 9. katup pengatur tekanan untuk mengontrol tekanan supply fluida yang akan dialirkan ke sistem servo 10. akumulator untuk menyimpan energi hidraulik dan menghaluskan aliran yang berpulsasi
- 25. Motor hidraulik Motor hidraulik (aktuator hidraulik) dapat berupa: 揃 Motor hidraulik linier dengan output gerakan linier 揃 Motor hidraulik rotari dengan output gerakan putar
- 26. Motor hidraulik linier 餌 Cocok untuk gerakan posisi 餌 Sensor posisi dapat ditambahkan 餌 Gerakan point to point mudah dilakukan 餌 Sensor kecepatan untuk gerakan linier sulit didapat 餌 Sinyal umpan balik tekanan atau percepatan kadang kala digunakan
- 27. Motor hidraulik rotari Motor hidraulik rotari lebih banyak digunakan dibanding jenis yang linier karena memiliki response yang lebih cepat dan ukurannya lebih kecil. Ada 2 macam Motor hidraulik rotari yaitu: 1. Plunger Motor hidraulik rotari 2. Roll vane Motor hidraulik rotari
- 28. Roll vane Motor hidraulik rotari 餌 Inersia lebih rendah dp motor servo dc sekelasnya 餌 Operasi kerjanya halus(smooth) 餌 Pada putaran amat rendah masih dapat dikendalikan kecepatannya 餌 Karakteristik dinamik tidak hanya ditentukan oleh motor hidraulik tapi juga dipengaruhi oleh bagian2 lainnya dalam sistem hidraulik
- 29. Untuk mendapatkan sinyal feedback maka Motor hidraulik rotari dilengkapi dengan sensor resolver ataupun rotari encoder ataupun dapat juga dengan pemasangan tachometer untuk mendapatkan sinyal kecepatan putarannya. Kerugian penggunaan motor hidraulik sebagai aktuator penggerak: Perlu unit power supply yaitu Pompa, motor, filter2, akumulator dan lain2 Akibatnya banyaknya komponen maka harga dari sistem hidraulik sangat mahal Operasi dapat menimbulkan noise Motor hidraulik ditinjau dari segi efisiensi adalah efisiensi rendah
- 30. Motor Hidraulik: menghasilkan daya besar harga mahal tidak proporsional dengan daya yang dihasilkan tidak tepat untuk penggunaan daya kecil konstruksi rumit Motor Penggerak Hidraulik untuk keperluan daya yang besar penggunaan mesin hidraulik sangat tepat. ukurannya relatif kecil dibandingkan dengan daya yang dihasilkan. 餌Percepatan sudut relatif lebih besar dibanding dengan motor Dc dengan daya yang sama. 餌Motor hidraulik mempunyai time constant kecilsehingga tepat digunakan untuk menggerakkan meja peluncur mesin NC dengan gerakan cukup halus.
- 31. Kerugian dengan motor hidraulik Kemungkinan adanya kebocoran pada jaringan transmisi minyak MUDAH KOTOR. Adanya dinamik lag pada jaringan transmisi karena perubahan viskositas fluida akibat perubahan temperatur saat dia bekerja. Fluida kerja mesin hidraulik harus dijaga agar tetap bersih dari kontaminasi.
- 32. Ringkasan: Komponen sistem hidraulik: 揃Pencatusistemhidraulik 揃servovalvesistemhidraulik 揃Penampungsistemhidraulik 揃Motorhidraulik motor stepper: 揃PermanentMagnetstepper Hybridstepper Variablereluctancestepper Motor servo DC PM Komutatordanbrushmudahaus Perlupenggantiansecarapeiodik