Pengertian Motor DC Brushless
Motor DC brushless berisikan rotor dalam bentuk magnet permanen dan stator dalam bentuk gulungan menyeramkan poliphase. Ini berlawanan dari Motor DC konvensional sehingga tidak mengandung sikat (brushes) dan pergeseran dilaksanakan menggunakan listrik, menggunakan drive elektronik untuk memberi makan gulungan stator.
Pada dasarnya motor Motor DC brushless sanggup dibangun dengan dua cara - dengan menempatkan rotor di luar inti dan gulungan di inti dan yang lain dengan menempatkan gulungan di luar inti. Dalam pengaturan sebelumnya, magnet rotor bertindak selaku insulator dan meminimalkan laju disipasi panas dari motor dan beroperasi pada arus rendah.
Ini biasanya dipakai pada fan. Dalam pengaturan yang terakhir, motor mencampakkan lebih banyak panas, sehingga menyebabkan kenaikan torsi. Ini dipakai dalam hard disk drive.
Operasi Motor DC Brushless 4 Kutub 2 Phase
Motor DC brushless digerakkan oleh drive elektronik yang mengalihkan tegangan supply antara belitan stator di saat rotor berputar. Posisi rotor dimonitor oleh transduser (optik atau magnetik) yang memasok info ke pengontrol elektronik dan menurut posisi ini, belitan stator yang mau diberi energi ditentukan. Drive elektronik ini berisikan Transistor (2 untuk setiap phase) yang dioperasikan lewat mikroprosesor.
Medan magnet yang dihasilkan oleh magnet permanen berinteraksi dengan medan yang diinduksi oleh arus dalam belitan stator, bikin torsi mekanis. Rangkaian switching elektronik atau drive mengalihkan arus supply ke stator untuk menjaga sudut konstan 0 sampai 90 derajat antara bidang yang berinteraksi.
Sensor Hall sebagian besar dipasang di stator atau di rotor. Ketika rotor melalui sensor hall, menurut pada Kutub Utara atau Selatan, ia menciptakan sinyal tinggi atau rendah. Berdasarkan variasi dari sinyal-sinyal ini, belitan untuk diberi energi didefinisikan. Untuk menjaga motor tetap berjalan, medan magnet yang dihasilkan oleh belitan mesti bergeser posisi, di saat rotor bergerak untuk mengejar-ngejar medan stator.
Dalam motor DC brushless kutub 4 kutub, 2 phase, menggunakan sensor hall tunggal, yang tertanam pada stator. Saat rotor berputar, sensor hall mencicipi posisi dan membuatkan sinyal tinggi atau rendah, tergantung pada kutub magnet (Utara atau Selatan). Sensor hall terhubung lewat Resistor ke Transistor.
Ketika sinyal tegangan tinggi terjadi pada output sensor, transistor yang terhubung ke coil A mulai berjalan, menawarkan jalur untuk arus mengalir dan dengan demikian memberi energi coil A. Kapasitor mulai mengisi ke tegangan supply penuh.
Ketika sensor hall mendeteksi perubahan polaritas rotor, ia membuatkan sinyal tegangan rendah pada outputnya dan sebab transistor 1 tidak mendapatkan supply apa pun, ia dalam kondisi terputus. Tegangan yang dikembangkan di sekeliling kapasitor yakni Vcc, yang ialah tegangan supply ke 2 transistor dan kumparan B kini berenergi, arus melalui itu.
Motor DC brushless memiliki magnet permanen tetap, yang berputar dan menyeramkan tetap, menetralisir perkara menghubungkan arus ke menyeramkan bergerak. Dan mungkin lebih banyak kutub pada rotor ketimbang motor stator atau reluktansi. Yang terakhir mungkin tanpa magnet permanen, cuma kutub yang diinduksi pada rotor kemudian ditarik ke pengaturan oleh gulungan stator waktunya.
Kontroler elektronik mengambil alih rakitan brush / komutator motor DC brused, yang terus-menerus mengalihkan phase ke belitan untuk menjaga motor berputar. Pengontrol menjalankan distribusi daya dengan perbandingan waktu dengan menggunakan sirkuit solid-state alih-alih metode brush / commutator.
7 Kelebihan Motor DC Brushless
- Karakteristik kecepatan dan torsi yang lebih baik
- Respon dinamis tinggi
- Efisiensi tinggi
- Umur operasi yang panjang sebab kelemahan listrik dan gesekan
- Operasi tanpa suara
- Rentang kecepatan yang lebih tinggi
Aplikasi Motor DC Brushless
Biaya Motor DC Brushless sudah menurun sejak presentasi, sebab pertumbuhan dalam materi dan desain. Penurunan ongkos ini, ditambah dengan banyak titik konsentrasi yang dimilikinya atas Motor DC Brush, memunculkan Motor DC Brushless komponen yang terkenal dalam banyak sekali aplikasi yang berbeda. Aplikasi yang menggunakan Motor DC Brushless termasuk, tetapi tidak dibatasi untuk:- Elektronik konsumen
- Transport
- Pemanasan dan ventilasi
- Teknik Industri
- Rekayasa model
Prinsip Kerja Motor DC Brushless
Prinsip kerja Motor DC Brushless sama dengan motor DC brush, yakni umpan balik posisi poros internal. Dalam hal motor DC brushed, umpan balik diimplementasikan menggunakan komutator mekanik dan sikat (bruses). Di dalam motor Motor DC Brushless, diraih dengan menggunakan beberapa sensor umpan balik.Pada motor Motor DC Brushless pada lazimnya kita menggunakan sensor imbas Hall, setiap kali kutub magnet rotor melalui erat sensor hall, mereka menciptakan sinyal level TINGGI atau RENDAH, yang sanggup dipakai untuk menyeleksi posisi poros. Jika arah medan magnet dibalik, tegangan yang dikembangkan juga akan terbalik.
Mengontrol Motor DC Brushless
Unit kendali yang dipraktekkan oleh mikroelektronika memiliki beberapa opsi teknologi tinggi. Ini sanggup diimplementasikan dengan menggunakan mikrokontroler, mikrokontroler khusus, unit mikroelektronik kabel, PLC atau unit serupa lainnya.Pengontrol analog masih digunakan, tetapi tidak sanggup memproses pesan umpan balik dan kendali sesuai. Dengan jenis rangkaian kendali ini dimungkinkan untuk mengimplementasikan algoritma kendali kinerja tinggi, menyerupai kendali vektor, kendali berorientasi lapangan, kendali kecepatan tinggi yang seluruhnya terkait dengan kondisi elektromagnetik motor.
Selanjutnya kendali loop luar untuk banyak sekali patokan dinamika menyerupai kendali motor geser, kendali adaptif, kendali prediktif, dll juga dipraktekkan secara konvensional. Selain semua ini, kami mendapatkan PIC berkinerja tinggi (Power Integrated Circuit), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), dll. yang sanggup sungguh mempersempit konstruksi kendali dan unit elektronik daya keduanya.
Sebagai contoh, hari ini kami memiliki regulator PWM (Pulse Width Modulation) lengkap dalam satu IC yang sanggup mengambil alih seluruh unit kendali di beberapa sistem. IC driver beraneka ragam sanggup memamerkan penyelesaian lengkap untuk menggerakkan keenam sakelar daya dalam konverter tiga phase.
Ada banyak sirkuit terintegrasi serupa dengan semakin marak hari demi hari. Pada akhirnya, perakitan metode mungkin cuma akan melibatkan perangkat lunak kendali dengan semua perangkat keras dengan bentuk dan bentuk yang tepat.
Gelombang PWM (Pulse Width Modulation) sanggup dipakai untuk mengontrol kecepatan motor. Di sini, tegangan rata-rata yang diberikan atau arus rata-rata yang mengalir lewat motor akan berubah tergantung pada waktu ON dan OFF pulsa yang mengatur kecepatan motor, yakni siklus kerja dari gelombang mengatur kecepatannya. Pada merubah siklus kerja (waktu ON), kita sanggup merubah kecepatan. Dengan menukar port output, ini akan secara efektif merubah arah motor.
Kontrol Kecepatan Motor DC Brushless
Kontrol kecepatan pada Motor DC Brushless sungguh penting untuk bikin motor melakukan pekerjaan pada tingkat yang diinginkan. Kecepatan motor dc brushless sanggup diatur dengan mengatur tegangan input dc. Semakin tinggi tegangan, semakin marak kecepatannya.Ketika motor melakukan pekerjaan dalam mode wajar atau berlangsung di bawah kecepatan rated, tegangan input menyeramkan diubah lewat versi PWM. Ketika motor dioperasikan di atas kecepatan rated, fluks melemah dengan cara mengembangkan arus keluar.
Kontrol kecepatan sanggup berupa loop terbuka atau loop tertutup.
Kontrol Kecepatan Loop Terbuka - Ini cuma melibatkan mengatur tegangan DC yang dipraktekkan ke terminal motor dengan memotong tegangan DC. Namun ini menciptakan beberapa bentuk pembatasan arus.Kontrol Kecepatan Loop Tertutup - Ini melibatkan pengontrolan tegangan supply input lewat umpan balik kecepatan dari motor. Dengan demikian tegangan supply diatur tergantung pada sinyal kesalahan.
Kontrol kecepatan loop tertutup berisikan tiga komponen dasar.
- Rangkaian PWM untuk menciptakan pulsa PWM yang dibutuhkan. Ini sanggup berupa mikrokontroler atau IC Timer.
- Perangkat sensor untuk mencicipi kecepatan motor yang sebenarnya. Ini sanggup berupa sensor imbas hall, sensor infrared atau encoder optik.
- Drive motor untuk mengatur operasi motor.
Aplikasi untuk Kontrol Kecepatan Motor DC Brushless
Pengoperasian motor diatur menggunakan pengaturan Optocoupler dan MOSFET, di mana daya input DC dikendalikan lewat teknik PWM dari mikrokontroler. Saat motor berputar, lampu LED infrared pada porosnya diterangi dengan cahaya putih sebab adanya bintik putih pada porosnya dan memantulkan cahaya infrared.
Photodioda mendapatkan cahaya infrared ini dan mengalami perubahan dalam daya tahannya, sehingga menyebabkan perubahan tegangan supply ke Transistor yang terhubung dan pulsa diberikan terhadap mikrokontroler untuk menciptakan jumlah rotasi per menit. Kecepatan ini ditampilkan pada LCD.
Kecepatan yang diperlukan dimasukkan dalam keypad yang dihubungkan ke Mikrokontroler. Perbedaan antara kecepatan indra dan kecepatan yang dikehendaki yakni sinyal kesalahan dan mikrokontroler menciptakan sinyal PWM sesuai sinyal kesalahan, menurut logika fuzzy untuk memamerkan daya DC input ke motor.
Dengan demikian menggunakan kendali loop tertutup, kecepatan motor DC brushless sanggup diatur dan sanggup dibentuk berputar pada kecepatan yang diinginkan.
