Motor Servo - Motor servo didefinisikan selaku jenis aktuator linier atau putar yang menawarkan kendali posisi presisi cepat untuk aplikasi kendali posisi loop tertutup.
Dibandingkan dengan motor listrik industri besar, motor servo tidak sesuai untuk konversi energi terus menerus. Motor ini memiliki respons kecepatan tinggi alasannya yakni kelembamannya dan dirancang dengan diameter kecil dan panjang rotor yang panjang.
Motor servo memiliki prosedur yang menggunakan umpan balik posisi untuk mengontrol kecepatan dan posisi tamat motor. Secara internal, motor servo memadukan motor, sirkuit umpan balik, pengontrol, dan sirkuit elektronik lainnya.
Jenis motor ini paling sesuai untuk aplikasi yang lebih kecil. Dengan pertumbuhan mikroprosesor dan transistor daya, motor servo AC lebih sering digunakan alasannya yakni kendali akurasinya yang tinggi.
Konstruksi Motor Servo
Motor servo menggunakan encoder atau sensor kecepatan untuk berbincang umpan balik kecepatan dan posisi. Sinyal umpan balik ini dibandingkan dengan posisi perintah input (posisi motor yang dikehendaki sesuai dengan beban) dan menciptakan sinyal kesalahan (jika ada perbedaan di antara keduanya).
Sinyal kesalahan yang tersedia pada keluaran detektor kesalahan tidak cukup untuk menggerakkan motor. Makara pendeteksi kesalahan yang disertai oleh penguat servo mengoptimalkan tegangan dan tingkat daya dari sinyal kesalahan dan kemudian memutar poros motor ke posisi yang diinginkan.
Pada dasarnya, motor servo dibagi menjadi motor servo AC dan DC menurut suplai yang digunakan untuk pengoperasiannya. Motor servo magnet permanen yang menggunakan brush digunakan untuk aplikasi sederhana alasannya yakni ongkosnya yang rendah, efisiensi, dan kesederhanaan kerjanya.
Bagian Bagian Motor Servo
Berikut ini yakni bagian-bagian utama dari motor servo:
- Housing
- Motor shaft
- Bearings
- Rotor
- Stator
- Rem
- Snap ring
- O ring
- Bearing keeper
- Encoder
1. Housing
Housing yang dibikin dari aluminium berlapis tebal sekitar 1 inci yang mengelilingi bab dalam motor servo sehingga melindungi motor dari partikel eksternal. Housing dirancang mudah-mudahan sanggup dibuka dan dipasang kembali yang cepat dan mudah.
2. Motor Shaft
Cara kerjanya menyerupai dengan penggagas utama, sedangkan tata cara gearbox atau belt dan puli yang terpasang sanggup menggunakan energi itu untuk mengembangkan torsi motor sekaligus meminimalisir kecepatan motor. Motor shaft biasanya yang dibikin dari baja tempa masbodoh atau panas.
3. Bearing
Bearing sanggup berbincang akurasi tinggi dan getaran yang sungguh minim ke motor. Hasilnya yakni operasi yang sungguh halus dan tidak berisik. Umur alas sanggup lebih panjang bila dilumasi dengan menggunakan gemuk.
4. Rotor
Rotor biasanya menempel pada poros motor dan diposisikan di antara dua bantalan. Rotor yakni bab yang bergerak dari motor servo. Dengan tegangan yang diberikan, rotor motor berputar ke arah yang dikehendaki hingga kesalahannya nol.
5. Stator
Stator yakni bab stasioner dari motor servo. Fungsi stator yakni bikin medan magnet yang berputar untuk menciptakan torsi secara efisien. Stator biasanya berisikan 12 segmen lilitan yang dikemas secara perorangan yang dihubungkan oleh kawat tembaga tunggal.
6. Rem
Rem digunakan untuk menahan motor servo pada dikala mesin dimatikan atau E-stop diaktifkan, rem cuma berisikan beberapa bab saja. Perlu dikenang bahwa pegas akan lepas dikala diberi tegangan, jadi berhati-hatilah dikala melepaskan rem alasannya yakni motor akan jatuh.
7. Snap Ring
Snap ring berfungsi untuk meminimalkan kerusakan pada motor dan menjaga posisi poros dari tumbukan pribadi atau dorongan dari gaya yang tidak diinginkan. Tanpa snap ring, poros sanggup dengan gampang meluncur kembali ke posisi semula.
8. O-Ring
Sebuah O-ring diposisikan di antara dua bab untuk membentuk seal mudah-mudahan cairan tidak masuk. O-ring yang dibikin dari polimer plastik dan pada motor servo berisikan beberapa o-ring.
9. Bearing Keeper
Bearing keeper yakni pelat genggam yang terletak di bersahabat ujung puli yang mencegah bearing terlepas dari tempatnya.
10. Encoder
Encoder yakni perangkat elektro-mekanis yang digunakan untuk mengantarkan kecepatan dan arah motor kembali ke drive. Hal ini memungkinkan operator untuk mengamati dan menyesuaikan parameter tertentu sesuai permintaan. Encoder ini memiliki bobot yang ringan dan cukup kompak.
Prinsip Kerja Motor Servo
Motor servo melakukan pekerjaan menurut prinsip metode modulasi lebar pulsa. Dalam hal ini, sudut rotasi dikendalikan oleh durasi pulsa yang dipraktekkan ke pin kontrolnya. Pada dasarnya, motor servo yakni jenis motor DC yang dikendalikan oleh resistor variabel (potensiometer) dan beberapa roda gigi.
Cara Kerja Motor Servo
Motor servo DC berisikan motor DC, sensor posisi, gear box, dan rangkaian kontrol. Motor servo DC memiliki motor DC kecil yang digunakan untuk menggerakkan beban pada kecepatan dan posisi yang tepat.
Tegangan tumpuan DC dikontrol ke output yang diinginkan. Tegangan ini dipraktekkan menggunakan potensiometer dengan mengontrol lebar pulsa ke converter tegangan atau lewat pengatur waktu tergantung pada rangkaian kontrol. Tombol pada potensiometer menciptakan tegangan terkait yang kemudian dipraktekkan ke error amplifier.
Di beberapa sirkuit, metode kendali pulsa digunakan untuk bikin tegangan tumpuan DC yang sesuai dengan posisi atau kecepatan motor yang diinginkan. Hal ini kemudian dipraktekkan ke converter tegangan dengan lebar pulsa.
Melalui converter ini, kapasitor mulai mengisi dengan laju konstan ketika pulsa tinggi. Kemudian muatan pada kapasitor diumpankan ke penguat buffer ketika pulsa rendah dan muatan ini selanjutnya dipraktekkan ke error amplifier.
Jadi panjang pulsa menyeleksi tegangan yang dipraktekkan pada penguat kesalahan selaku tegangan yang dikehendaki untuk menciptakan kecepatan atau posisi yang diinginkan.
Sinyal feedback yang sesuai dengan posisi beban dikala ini diperoleh dengan menggunakan sensor posisi. Sensor ini biasanya berupa potensiometer yang menciptakan tegangan yang sesuai dengan sudut mutlak poros motor lewat prosedur roda gigi.
Mekanisme Motor Servo
Sistem servo utama berisikan tiga komponen dasar yakni perangkat yang dikendalikan, sensor keluaran, dan tata cara umpan balik.
Ini yakni tata cara kendali loop tertutup otomatis. Di sini, perangkat dikendalikan oleh sinyal umpan balik yang dihasilkan dengan membandingkan sinyal output dan sinyal input referensi.
Ketika sinyal input tumpuan atau sinyal perintah dipraktekkan ke sistem, itu dibandingkan dengan sinyal tumpuan output sistem yang dihasilkan oleh sensor output dan sinyal ketiga yang dibentuk oleh tata cara umpan balik.
Sinyal ketiga ini bertindak selaku sinyal input dari perangkat yang dikendalikan. Sinyal input ke perangkat ini timbul selama ada perbedaan logis antara sinyal input referensi dan sinyal output sistem.
Setelah perangkat meraih output yang diinginkan, tidak akan ada lagi perbedaan logis antara sinyal input tumpuan dan sinyal output tumpuan sistem.
Kemudian, sinyal ketiga yang dihasilkan dengan membandingkan sinyal-sinyal di atas tidak akan cukup untuk mengoperasikan perangkat lebih lanjut dan menciptakan output lebih lanjut dari tata cara hingga sinyal input atau sinyal perintah selanjutnya dipraktekkan ke sistem.
Oleh alasannya yakni itu kiprah utama prosedur servo yakni menjaga keluaran tata cara pada nilai yang dikehendaki dengan adanya gangguan.
Jenis Motor Servo
1. DC Servo Motor (Motor Servo DC)
Motor servo DC menggunakan sumber DC terpisah di lilitan field & lilitan armatur. Motor servo DC berisikan beberapa komponen yakni motor DC kecil, potensiometer feedback, gearbox, rangkaian penggagas motor, dan loop kontrol feedback. Motor servo DC sungguh menyerupai dengan motor DC biasa.
Kontrol motor dilaksanakan dengan mengontrol arus armatur atau arus field. Ini berbincang respons yang sungguh sempurna dan cepat kepada sinyal perintah mulai atau berhenti alasannya yakni reaktansi induktif armatur rendah. Motor ini digunakan pada mesin yang dikendalikan secara numerik terkomputerisasi.
2. AC Servo Motor (Motor Servo AC)
Motor servo AC termasuk encoder yang digunakan dengan pengontrol untuk memberikan feedback dan kendali loop tertutup. Motor ini sanggup menciptakan akurasi tinggi dan memiliki konsep toleransi yang tinggi . Beberapa konsep juga menggunakan tegangan yang lebih tinggi untuk mendapat torsi yang lebih besar.
Motor servo AC digunakan pada otomatisasi, robotika, mesin CNC, dan aplikasi lain untuk tingkat akurasi dan keserbagunaan yang tinggi yang diperlukan.
3. Positive Rotation
Pada motor ini, poros output motor berputar 180 derajat. Motor utama berisikan stoper fisik yang berada di prosedur roda gigi untuk menghambat sensor rotasi berputar. Ini biasanya terlihat di radio-controlled water, kendaraan beroda empat yang dikendalikan radio, pesawat, robot, mainan, dan lain - lain.
4. Continuous Rotation
Continuous rotation yakni motor servo tolok ukur yang sudah dimodifikasi untuk menawarkan kendali kecepatan loop terbuka tidak menyerupai kendali posisi loop tertutup yang biasa. Sinyal kendali diinterpretasikan selaku kecepatan dan arah putaran, bukan menyeleksi posisi servo.
Servo sanggup memutar searah jarum jam atau bertentangan arah jarum jam dalam kisaran sumber perintah yang memungkinkan pada kecepatan yang bervariasi. Aplikasi tersebut terdapat pada motor penggagas pada mobile robot.
5. Linear Servo Motor (Motor Servo Linier)
Motor servo linier tergolong dalam kelas motor servo rotasi posisional, tetapi dengan satu set roda gigi embel-embel untuk merubah O/P bolak-balik. Motor servo ini jarang didapatkan tetapi kadang-kadang digunakan selaku aktuator pada pesawat model yang lebih tinggi.
Keuntungan Motor Servo
- Memiliki kesanggupan untuk menciptakan daya output yang relatif tinggi kepada ukuran dan berat motor.
- Memiliki efisiensi tinggi dan sanggup meraih 90% pada beban ringan.
- Memberikan torsi tinggi kepada rasio inersia dan sanggup mempercepat beban dengan cepat.
- Memberikan operasi yang tenang, berlangsung dengan lancar, dan berbincang akurasi yang tinggi.
- Posisi motor servo sanggup dikontrol lebih sempurna dibandingkan dengan motor DC lainnya.
Kekurangan Motor Servo
- Menuntut penyetelan untuk menstabilkan loop feedback.
- Jika ada yang rusak, motor tidak dapat diandalkan. Oleh alasannya yakni itu, diperlukan rangkaian proteksi.
- Biaya tata cara keseluruhan dan ongkos pemasangan lebih tinggi ketimbang motor stepper alasannya yakni perlu komponen feedback.
- Membutuhkan pengontrol yang kompleks untuk menawarkan encoder dan tunjangan elektronik.
Penggunaan Motor Servo
- Motor servo digunakan dalam robotika untuk mengaktifkan gerakan, berbincang lengan sudut yang tepat.
- Motor servo digunakan untuk memulai, memindahkan, dan menghentikan conveyor belt yang menjinjing produk bareng dengan banyak tahapan. Misalnya, pelabelan produk, pembotolan, dan pengemasan.
- Motor servo terpasang ke dalam kamera untuk mengoreksi lensa kamera guna mengembangkan gambar yang tidak fokus.
- Motor ini digunakan dalam kendaraan robot untuk mengontrol roda robot, menciptakan banyak torsi untuk bergerak, mengawali dan menghentikan kendaraan dan mengontrol kecepatannya.
- Motor servo juga digunakan dalam tata cara pelacakan surya untuk mengoreksi sudut panel sehingga setiap panel surya tetap menghadap matahari. Selain itu, Motor servo juga digunakan pada mesin pembentuk dan pemotong logam untuk berbincang kendali gerak khusus untuk mesin milling.
- Motor servo digunakan dalam Tekstil untuk mengontrol mesin pemintalan dan tenun, mesin rajut, dan alat tenun.
- Motor servo digunakan pada pembuka pintu otomatis untuk mengontrol pintu di daerah lazim menyerupai supermarket, rumah sakit, dan teater.
- Di Mobil, prosedur servo digunakan pada power steering, tata cara pengereman, dan kendali jelajah (kecepatan).
Singkatnya, motor servo digunakan di banyak industri dan memiliki banyak keunggulan menyerupai yang sudah dibahas di atas. Motor servo menampilkan banyak penyelesaian mengenai perkara mekanis dan memiliki fitur yang menjadikannya berefek dan efisien.
Sumber http://keluargasepuh86.blogspot.com
