Motor Dc - Dasar, Jenis Dan Aplikasi

Hampir setiap kemajuan mekanik yang kita lihat di sekeliling kita ditangani oleh motor listrik. Mesin listrik yakni metode konversi energi. Motor mengambil energi listrik dan menciptakan energi mekanik. Motor listrik digunakan untuk memberi daya pada ratusan perangkat yang kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Motor listrik secara luas diklasifikasikan ke dalam dua klasifikasi berbeda: motor Direct Current (DC) dan Alternating Current (AC) motor. Pada postingan ini kita akan membahas ihwal dasar motor DC dan cara kerjanya. Dan juga cara kerja gear motor DC.

Motor DC yakni suatu motor listrik yang berlangsung pada listrik arus searah. Pada motor listrik apa pun, operasi bergantung pada elektromagnetisme sederhana. Konduktor pembawa arus menciptakan medan magnet, di sekarang ini kemudian diposisikan di medan magnet eksternal, ia akan menghadapi gaya yang sepadan dengan arus dalam konduktor dan dengan kekuatan medan magnet luar.

Ini yakni perangkat yang merubah energi listrik untuk energi mekanik. Ini melakukan pekerjaan menurut fakta bahwa konduktor pembawa arus yang diposisikan di medan magnet mengalami gaya yang menyebabkannya berputar sehubungan dengan posisi aslinya.

Motor DC Mudah berisikan belitan medan untuk menciptakan fluks magnet dan menakutkan yang bertindak selaku konduktor.

Input dari motor DC brushless yakni arus / tegangan dan outputnya yakni torsi. Memahami operasi motor DC sungguh sederhana dari diagram dasar ditunjukkan di bawah ini. Motor DC intinya berisikan dua penggalan utama. Bagian yang berputar disebut rotor dan penggalan yang membisu juga disebut stator. Rotor berputar sehubungan dengan stator.

Rotor berisikan belitan, gulungan yang secara elektrik dihubungkan dengan komutator. Geometri kuas, kontak komutator, dan belitan rotor sedemikian rupa sehingga di saat daya diterapkan, polaritas belitan berenergi dan magnet stator tidak selaras dan rotor akan berputar hingga nyaris diluruskan dengan magnet medan stator.

Saat rotor meraih penyelarasan, brushes (sikat) bergerak ke kontak komutator selanjutnya dan memberi energi pada belitan berikutnya. Rotasi membalikkan arah arus lewat belitan rotor, mendorong lompatan medan magnet rotor, mendorongnya untuk terus berputar.

Kelebihan dari Motor DC:

Memberikan kendali kecepatan yang sungguh bagus untuk akselerasi dan deselerasi
Desain gampang dimengerti
Desain drive yang sederhana dan murah

Menghubungkan Motor DC dengan Mikrokontroler

Mikrokontroler tidak sanggup menggerakkan motor secara langsung. Kaprikornus kita perlu berbagai jenis driver untuk menertibkan kecepatan dan arah motor. Driver motor akan bertindak selaku perangkat penghubung antara mikrokontroler dan motor.

Driver motor juga akan bertindak selaku arus penguat (amplifier) alasannya mereka mengambil sinyal kendali arus rendah dan menampilkan sinyal arus tinggi. Sinyal arus tinggi ini digunakan untuk menggerakkan motor. Menggunakan chip L293D yakni cara gampang untuk menertibkan motor menggunakan mikrokontroler. Ini berisi dua sirkuit driver H-bridge secara internal.

Chip ini dirancang untuk menertibkan dua motor. L293D mempunyai dua set pengaturan di mana 1 set mempunyai input 1, input 2, output1, output 2, dengan pin aktif sedangkan set yang lain mempunyai input 3, input 4, output 3, output 4 dengan pin aktif lainnya.

Ini yakni citra yang terkait dengan L293D

Berikut yakni tumpuan motor DC yang dihubungkan dengan mikrokontroler L293D.

L293D mempunyai dua set pengaturan di mana satu set mempunyai input 1, input 2, output 1 dan output 2 dan set yang lain mempunyai input 3, input 4, output 3 dan output 4, sesuai dengan diagram di atas,

Jika pin no 2 dan 7 tinggi maka pin no 3 dan 6 juga tinggi. Jika memungkinkan 1 dan pin nomor 2 tinggi meninggalkan pin nomor 7 rendah maka motor berputar ke arah depan.
Jika memungkinkan 1 dan pin nomor 7 tinggi meninggalkan pin nomor 2 rendah maka motor berputar ke arah sebaliknya.

Saat ini motor DC masih didapatkan di banyak aplikasi sekecil mainan dan drive disk atau dalam ukuran besar untuk mengoperasikan pabrik penggilingan baja dan mesin kertas.

Persamaan Motor DC

Besarnya fluks yang dialami adalah

F = BlI

Di mana, kerapatan B- Fluks akhir fluks yang dihasilkan oleh belitan medan

l-Aktif panjang konduktor

I-Arus melalui konduktor

Ketika konduktor berputar, GGL diinduksi yang melakukan pekerjaan dalam arah yang bertentangan dengan tegangan yang disediakan. Itu diberikan dengan rumus

Di mana,
Ø - Fluz alasannya belitan medan
P - Jumlah kutub
A - A konstan
N - Kecepatan motor
Z - Jumlah konduktor

Tegangan supply, V = E_b + I_a R_a

Torsi yang dikembangkan adalah
Rumus 1

Dengan demikian torsi berbanding lurus dengan arus angker.

Juga kecepatan bermacam-macam dengan arus angker, maka secara tidak pribadi torsi dan kecepatan motor saling bergantung.

Untuk motor shunt DC, kecepatan tetap nyaris konstan bahkan bila torsi meningkat dari tanpa beban ke beban penuh.

Untuk motor seri DC, kecepatan menyusut alasannya torsi meningkat dari tanpa beban ke beban penuh.

Dengan demikian torsi sanggup dikelola dengan memvariasikan kecepatan. Kontrol kecepatan diraih dengan

Mengubah fluks dengan menertibkan arus lewat belitan medan- Metode Kontrol Fluks. Dengan metode ini, kecepatan dikelola di atas kecepatan pengenalnya.
Kontrol Tegangan Angker (angker) - Menyediakan kendali kecepatan di bawah kecepatan normalnya.
Kontrol Tegangan Supply - Menyediakan kendali kecepatan di kedua arah.

4 Operasi Kuadran Motor DC

Umumnya motor sanggup beroperasi di 4 kawasan berbeda:

Sebagai motor maju atau searah jarum jam.
Sebagai generator dalam arah maju.
Sebagai motor dalam arah mundur atau bertentangan arah jarum jam.
Sebagai generator dalam arah terbalik.

Di kuadran pertama, motor menggerakkan beban dengan kecepatan dan torsi ke arah positif.
Di kuadran kedua, arah torsi berbalik dan motor bertindak selaku generator
Di kuadran ketiga, motor menggerakkan beban dengan kecepatan dan torsi ke arah negatif.
Di kuadran ke- 4, motor bertindak selaku generator dalam mode terbalik.

Di kuadran pertama dan ketiga, motor melakukan pekerjaan dalam arah maju dan mundur. Misalnya, motor dalam derek untuk mengangkat beban dan juga meletakkannya.

Di kuadran kedua dan keempat, motor bertindak selaku generator dalam arah maju dan mundur masing-masing dan menampilkan energi kembali ke sumber daya. Kaprikornus cara untuk menertibkan operasi motor, untuk menjadikannya beroperasi di salah satu dari 4 kuadran yakni dengan menertibkan kecepatan dan arah putarannya.

Kecepatan dikendalikan baik dengan memvariasikan tegangan menakutkan atau melemahkan medan. Arah torsi atau arah rotasi dikendalikan dengan memvariasikan sejauh mana tegangan yang diberikan lebih besar atau lebih kecil dari ggl balik.

Aplikasi untuk Mengontrol Operasi Motor DC di 4 Kuadran

Kontrol operasi motor DC di 4 kuadran sanggup diraih dengan menggunakan Mikrokontroler yang dihubungkan ke 7 sakelar.

Kasus 1: Ketika permulaan dan searah jarum jam sakelar ditekan, kebijaksanaan di Mikrocontroller menampilkan output kebijaksanaan rendah untuk pin 7 dan kebijaksanaan yang tinggi untuk PIN2, menciptakan motor berputar searah jarum jam dan beroperasi di kuadran ke 1. Kecepatan motor sanggup bermacam-macam dengan menekan sakelar PWM, memunculkan penerapan pulsa dengan durasi yang berbeda-beda pada pin enable IC driver, sehingga memvariasikan tegangan yang diberikan.

Kasus 2: Ketika rem depan ditekan, kebijaksanaan Mikrokontroler menerapkan kebijaksanaan rendah ke pin7 dan kebijaksanaan tinggi ke pin 2 dan motor condong beroperasi dalam arah sebaliknya, sehingga berhenti secara instan.

Dalam cara yang sama, menekan sakelar bertentangan arah jarum jam memunculkan motor untuk bergerak ke arah sebaliknya, yakni beroperasi di kuadran ke3 dan menekan sakelar rem sebaliknya memunculkan motor berhenti seketika.

Dengan demikian lewat pemrograman mikrokontroler yang sempurna dan lewat sakelar, operasi motor sanggup dikelola di setiap arah.

Jenis Motor DC

Motor DC Geared (diarahkan):

Motor yang diarahkan condong menghemat kecepatan motor tetapi dengan kenaikan torsi yang sesuai. Properti ini sungguh berguna, alasannya motor DC sanggup berputar dengan kecepatan terlalu cepat untuk digunakan oleh perangkat elektronik. Motor yang diarahkan biasanya berisikan motor brush DC dan gearbox yang terpasang pada poros.

Motor dibedakan selaku diarahkan oleh dua unit yang terhubung. Ini mempunyai banyak aplikasi alasannya ongkosnya merancang, menghemat kerepotan dan membangun aplikasi menyerupai perlengkapan industri, aktuator, alat medis dan robotika.

Tidak ada robot yang bagus yang sanggup dibangun tanpa roda gigi. Semua hal dipertimbangkan, pengertian yang bagus ihwal bagaimana roda gigi mempengaruhi parameter menyerupai torsi dan kecepatan sungguh penting.
Roda gigi melakukan pekerjaan menurut prinsip keistimewaan mekanis. Ini menyiratkan bahwa dengan menggunakan diameter roda gigi yang berbeda, kita sanggup bertukar antara kecepatan rotasi dan torsi. Robot tidak mempunyai rasio kecepatan kepada torsi yang diinginkan.
Dalam robotika, torsi lebih baik ketimbang kecepatan. Dengan roda gigi, dimungkinkan untuk menukar kecepatan tinggi dengan torsi yang lebih baik. Peningkatan torsi berbanding terbalik dengan penghematan kecepatan.

Pengurangan Kecepatan pada Motor DC Geared (diarahkan):

Pengurangan kecepatan pada roda gigi berisikan roda gigi kecil yang menggerakkan roda gigi yang lebih besar. Mungkin ada beberapa set set roda gigi reduksi ini dalam kotak roda gigi reduksi. Kadang-kadang tujuan menggunakan motor roda gigi yakni untuk menghemat kecepatan poros berputar dari motor dalam perangkat yang digerakkan.

Misalnya dalam jam listrik kecil di mana motor sinkron kecil sanggup berputar pada 1.200 rpm tetapi dikurangi menjadi satu rpm untuk menggerakkan jarum detik dan lebih jauh menyusut dalam prosedur jam untuk menggerakkan jarum menit dan jarum jam. Di sini jumlah tenaga pelopor tidak berkaitan selama cukup untuk menangani efek tabrakan dari prosedur jam.

Motor DC Seri

Motor seri yakni motor seri DC di mana belitan medan dihubungkan secara internal secara seri ke belitan dinamo. Motor seri menampilkan torsi permulaan yang tinggi tetapi dihentikan dijalankan tanpa beban dan bisa memindahkan beban poros yang sungguh besar dikala pertama kali diberi energi. Motor seri juga dimengerti selaku motor seri-wound.

Pada motor seri, belitan medan dihubungkan secara seri dengan angker. Kekuatan medan bermacam-macam dengan kemajuan arus angker. Pada dikala kecepatannya dikurangi oleh suatu beban, motor seri mengembangkan torsi yang lebih baik. Torsi mulanya lebih dari aneka macam jenis motor DC.

Hal ini juga sanggup memancarkan panas dengan lebih gampang yang sudah terbentuk di belitan alasannya banyaknya arus yang dibawa. Kecepatannya berubah secara signifikan antara beban sarat dan tanpa beban. Ketika beban dihilangkan, kecepatan motor meningkat dan arus lewat menakutkan dan kumparan medan berkurang. Pengoperasian mesin besar tanpa muatan berbahaya.

Arus lewat menakutkan dan medan coil berkurang, kekuatan garis fluks di sekitarnya melemah. Jika kekuatan garis fluks di sekeliling kumparan menyusut pada laju yang serupa dengan arus yang mengalir lewat mereka, keduanya akan menurun pada laju yang serupa dengan kecepatan motor meningkat.

Kelebihan dari Motor DC Seri

Torsi permulaan yang sungguh besar
Konstruksi sederhana
Merancang itu mudah
Perawatannya mudah
Hemat biaya

Aplikasi Motor DC Seri:

Motor Seri sanggup menciptakan tenaga putar yang sungguh besar, torsi dari keadaan diamnya. Karakteristik ini menciptakan motor seri cocok untuk perlengkapan listrik kecil, perlengkapan listrik multi fungsi dan lain-lain. Motor seri tidak sesuai di saat kecepatan konstan diperlukan. Alasannya yakni bahwa kecepatan motor seri sungguh bermacam-macam dengan beban yang bervariasi.

Motor Shunt

Motor shunt yakni motor DC shunt, di mana belitan medan didorong ke atau terhubung secara paralel dengan lilitan menakutkan motor. Motor DC shunt biasanya digunakan alasannya pengaturan kecepatan terbaiknya. Oleh alasannya itu baik lilitan menakutkan dan belitan medan disuguhkan dengan tegangan supply yang sama, tetapi ada cabang-cabang tersendiri untuk pemikiran arus menakutkan dan arus medan.

Motor shunt mempunyai karakteristik kerja yang agak berlainan dari motor seri. Karena kumparan medan shunt yang dibikin dari kawat halus, tidak sanggup menciptakan arus besar untuk mengawali menyerupai bidang seri. Ini menyiratkan bahwa motor shunt mempunyai torsi permulaan yang sungguh rendah, yang mewajibkan beban poros menjadi sedikit.

Ketika tegangan dipraktekkan ke motor shunt, jumlah arus yang sungguh minim lewat coil shunt. menakutkan untuk motor shunt menyerupai dengan motor seri dan akan menawan arus untuk menciptakan medan magnet yang kuat. Karena interaksi medan magnet di sekeliling menakutkan dan medan yang dihasilkan di sekeliling medan shunt, motor mulai berputar.

Seperti motor seri, di saat menakutkan mulai berputar, itu akan menciptakan kembali GGL. GGL balik akan memunculkan arus di dinamo mulai menyusut ke tingkat yang sungguh kecil. Jumlah arus yang mau ditarik menakutkan secara pribadi berhubungan dengan ukuran beban di saat motor meraih kecepatan penuh. Karena beban biasanya kecil, arus menakutkan akan kecil.

Kelebihan Motor Shunt:

Performa kendali yang sederhana, menciptakan tingkat kelonggaran tinggi untuk menyelesaikan masalah pelopor yang rumit
Ketersediaan tinggi, oleh alasannya itu diharapkan upaya layanan minimal
Tingkat kompatibilitas elektro-magnetik yang tinggi
Berjalan sungguh lancar, alasannya itu tekanan mekanik yang rendah dari keseluruhan metode dan proses kendali dinamis yang tinggi
Rentang kendali yang luas dan kecepatan rendah, oleh alasannya itu sanggup digunakan secara universal

Aplikasi Motor Shunt

Motor Shunt DC sungguh sesuai untuk aplikasi yang digerakkan oleh sabuk. Motor kecepatan konstan ini digunakan dalam aplikasi industri dan otomotif menyerupai perlengkapan mesin dan mesin penggulungan / pelepasan di mana diharapkan sejumlah besar torsi.