No. 27 Vol.2 Thn. XIV April 2007 ISSN: 0854-8471 TeknikA 52 PENGONTROLAN (POSISI) MOTOR SERVO AC DENGAN METODA PENGATURAN “VOLT/HERTZ” Syarkawi Syamsuddin *) , Refdinal Nazir **) , Surya Saputra ***) *) Laboratorium Kontrol Digital, Jurusan Teknik Elektro Unand **) Laboratorium KBK Konversi Energi Listrik, Jurusan Teknik Elektro Unand ***) Alumni Jurusan Teknik Elektro Unand ABSTRAK Salah satu aplikasi Motor Servo Ac adalah untuk mengontrol posisi beban. Pengontrolan posisi beban dapat dilakukan dengan menerapkan konsep pengaturan kecepatan menurut metoda “Volt/Hertz”. Dengan metoda ini, kita dapat mengatur kecepatan motor untuk setiap posisi yang diinginkan. Kecepatan motor dapat divariasikan dengan mengatur frekuensi dari power suplay. Agar motor dapat menghasilkan torka yang sama untuk setiap perubahan nilai kecepatan maka tagangan suplay motor juga perlu diatur mengikuti perubahan frekuensi tersebut. Suatu rangkaian penggerak (driver), yang terdiri dari PWM Driver dan Inverter 3-fasa dengan tegangan dan frekuensi dapat diatur (VVVF- Inverter), diperlukan sebagai penyuplay daya motor. Motor dan rangkaian driver dikendalikan oleh suatu unit kontroler (komputer) yang memproses variabel- variabel kontrol (kecepatan, tegangan dan frekuensi). Objek pengontrolan dalam penelitian ini adalah Motor Sinkron Magnet Permanen (type RS-14B-6002C, produksi Harmonic drives,Inc.). Komputer (dengan aplikasi bahasa pemograman Turbo C) digunakan sebagai kontroler yang mengendalikan aksi pengontrolan terhadap rangkaian driver dan motor. Aksi pengontrolan terhadap motor dilakukan dengan teknik kontrol dua posisi (On-Off Control) dan “Proportional plus Integral Control” (P.I Control) 1. PENDAHULUAN Motor Servo merupakan motor yang digunakan sebagai sumber bergerak dalam sistem servo, dengan umpan balik (feedback) berupa posisi dan kecepatan untuk setiap aksi pengontrolan. Motor Servo dapat bekerja dengan tepat mengikuti instruksi yang diberikan, meliputi posisi dan kecepatan dengan karakteristik sebagai berikut : • Berputar dengan mantap pada daerah kecepatan yang diberikan. • Mengubah kecepatan dengan cepat, dan membangkitkan torka yang besar dari ukuran yang kecil. Motor Sinkron Magnet Permanen merupakan salah satu tipe Motor Servo Ac yang memiliki performansi terbaik dibandingkan tipe Motor Servo lainnya. Disamping efisiensi yang tinggi dan torka yang besar, motor ini juga memilki kerapatan daya yang besar. Oleh karena itu, motor ini banyak dipakai dalam industri robot, aerospace actuator dan penggerak listrik lainnya. Gambar 1 Konstruksi Motor Sinkron Magnet Permanen Secara umum material magnetik rare earth seperti Samarium-Cobalt (SmCo) dan Neodymium- iron-Boron (NdFeB) paling memenuhi persyaratan untuk motor sinkron magnet permanen karena memiliki sifat kerapatan fluks dan gaya paksaan yang tinggi. Karakteristik Torka Daya yang diserap oleh motor dapat dinyatakan dengan persamaan berikut ini : δ δ φ sin sin 3 max 3 P X E V P s fs t = = (1) dimana : P 3φ adalah daya 3-pahasa yang diserap motor. V t adalah tegangan terminal motor. E fs adalah tegangan eksitasi. δ adalah sudut daya. s s fL X π 2 = adalah reaktansi sinkron. Jika rugi-rugi daya pada stator diabaikan dalam analisis berikut ini, maka daya elektromagnetik yang sampai di celah udara adalah sama dengan daya pada terminal motor. Daya pada celah udara merupakan daya yang membangkitkan torka elektro- magnetik pada motor. Torka yang dibangkitkan motor adalah : N N S S Inti rotor Stator Magnet δ δ ω ω φ sin sin 3 max 3 T X E V P T s fs t r r m = = = (2) dimana 60 2 r r n π ω = adalah kecepatan sudut rotor, Celah udara brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by Document Repository