BAB I KENDALI MOTOR DC o Kendali pada motor DC dibagi 3, yaitu; sistem starting, pengatguran kecepatan dan pengereman. o Pada saat starting terjadi arus lonjakaan yang sangat besar. Arus seperti ini tidak hanya terjadi pada motor, tapi juga terjadi pada trafo. o Pada saat trafo pertama kali diberi tegangan, Ea belum muncul, sehingga arus yang mengalir akan sangat besar. Arus ini disebut dengan inrush current.\ o Berapa lama terjadinya inrush current. Tergantung jenis trafonya dan karakteristiknya. o Sistem start untuk memperkecil arus starting disebut soft starting. o Pada motor DC, cara yang paling mudah adalah dengan memberi tahanan sebelum motor, yang disebut dengan tahanan mula/depan. o Dengan adanya tahanan mula, maka tegangan yang ke motor akan lebih kecil daripada tanpa tahanan mula. o Contoh di gambar saklar bergerak dari R1 sampai ke saluran yang tanpa R. o Cara seperti ini sudah tidak dipakai lagi. Yang dipakai sekarang adalah menggunakan metode PWM untuk mengatur tegangan. Metode PWM akan dibahas secara khusus di pertemuan terakhir. o Pada pengaturan kecepatan pada prinsipnya sama dengan sistem starting. Yang bisa diatur adalah Vin (perhatikan rumusnya) o Pengereman pada motor ada dua jenis. Pengereman mekanis (seperti rem cakram di motor/mobil) dan pengereman elektris. o Pengereman elektris ada 3 jenis. Pda prakteknya pengeraman pada dilakukan tergantung pada kondisi di lapangan. Misalnya, pada saat jalan menurun maka motor akan menggunakan pengeram regeneratif. Pada mobil listrik misalnya, metode pengeraman regeneratif banyak dipakai. BAB II KENDALI MOTOR AC Motor induksi ada dua jenis. 1 fasa dan 3 fasa. Untuk motor induksi 1 fasa sistem starting yang dipakai hanya metode DOL. Karena motor induksi 1 fasa biasanya kapasitasnya kecil, < 5 Hp. Sehingga lonjakan arus startingnya masih kecil. Untuk motor induksi 3 fasa, kapasitas dibagi 3 jenis : *kapasitas keci : <5 Hp *kapasitas sedang : 5 - 10 Hp *kapasitas besar : >10 Hp Untuk kapasitas kecil dan sedang bisa dilakukan starting DOL. Untuk mengaplikasikan starting star-delta harus memperhatikan nameplate di motornya. Karena tidak semua motor induksi 3 fas bisa langsung memakai sistem starting star-delta. BAB III CYCLOCONVERTER PAK YUN : Prinsip kerja adalah sperti di rangkaian ini. Di sisi kiri (P converter) akan menghasilkan siklus positif, dan sisi kanan (N converter) akan menghasilakan siklus negatif. Banyaknya siklus diatur oleh rangkaian kontrol. Sehingga keluarannya menajdi seperti in. Hanya contoh saja, siklus positif ada 3 puncak, dan siklus negatif ada 3 lembah. Adanya siklus positif dan siklus negatif, maka sudah tercipta tegangan AC, walaupun belum sinus murni. Besarnya frekuensi diatur dengan mengatur banyaknya puncak dan lembah. Dengan frekuesni yang bisa diatur maka bisa diaplikasikan ke motor induksi untuk mengatur kecepatannya. Secara sederhana rangkaian elektronika daya cycloconverter satu phasa dapat dilihat pada gambar 2(a). Untuk lebih mudah memahami kerja rangkaian ini dapat dibayangkan dengan cara membagi topologi ini menjadi 2 buah rangkaian konverter tyristor-P dan rangkaian konverter tyristor-N paralel yang nantinya bekerja secara bergantian. Konverter tyristor-P bekerja untuk membentuk arus keluaran AC pada saat periode positip-nya, sedangkan konverter tyristor-N bekerja setelahnya untuk membentuk arus keluaran AC pada periode negatifnya. BAB IV PWM (Pulse Width Modulation) PAK YUN o Sperti kita ketahui tegangan DC jika diliat di osiloskop akan terlihat seperti garis lurus. o Dngan metode PWM garis lurus itu sperti dipotong-potong membentuk gelombang kotak dengan t on (waktu hidup) dan t off (waktu mati) yang bisa diatur. o Secara prinsipal metode PWM, sebetulnya hanya saklar hidup dan mati, dalam frekuensi yang sangat cepat. o Besar keluaran dari PWM, bisa dilihat di makalah ; Vout = t on/(t total) *Vin. o Dengan metode ini kita bisa mengatur besar tegangan DC, yang kemudian diaplikasikan untuk mengatur kecpatan motor DC. o Besar tegangan keluaran tergantung dari duty cycle. 1.1. Pengertian Pulse Width Modulation (PWM) secara umum adalah sebuah cara memanipulasi lebar sinyal yang dinyatakan dengan pulsa dalam suatu perioda, untuk mendapatkan tegangan rata-rata yang berbeda. Beberapa Contoh aplikasi PWM adalah pemodulasian data untuk telekomunikasi, pengontrolan daya atau tegangan yang masuk ke beban, regulator tegangan, audio effect dan penguatan, serta aplikasi-aplikasi lainnya. Gambar. Sinyal PWM Aplikasi PWM berbasis mikrokontroler biasanya berupa, pengendalian kecepatan motor DC, Pengendalian Motor Servo, Pengaturan nyala terang LED. Aplikasi penerapan penggunaan PWM dalam kehidupan: 1. PWM sebagai data keluaran suatu perangkat. PWM dapat digunakansebagai data dari suatu perangkat, data direpresentasikan dengan lebarpulsa positif (Tp). 2. PWM sebagai data masukan kendali suatu perangkat. Selain sebagaidata keluaran, PWM pun dapat digunakan sebagai data masukan sebagaipengendali suatu perangkat. Salah satu perangkat yang menggunakandata PWM sebagai data masukannya adalah Motor DC Servo. Motor DCServo itu sendiri memiliki dua tipe: 1. Kontinyu, 2. Sudut. Pada tipe 1.,PWM digunakan untuk menentukan arah Motor DC Servo, sedangkan pada tipe 2., PWM digunakan untuk menentukan posisi sudut Motor DCServo. 3. PWM sebagai pengendali kecepatan Motor DC bersikat. Motor DC bersikat atau Motor DC yang biasa ditemui di pasaran yang memilikikutub A dan kutub B yang jika diberikan beda potensial diantara kedua-nya, maka Motor DC akan berputar. Pada prinsipnya Motor DC jenis iniakan potensial diantara ada waktu antara saat beda keduanyadihilangkan dan waktu berhentinya. Prinsip inilah yang digunakan untukmengendalikan kecepatan Motor DC jenis ini dengan PWM, semakinbesar lebar pulsa positif dari PWM maka akan semakin cepat putaranMotor DC. Untuk mendapatkan putaran Motor DC yang halus, maka perludilakukan penyesuaian Frekuensi (Perioda Total) PWM-nya. 4. Mengatur microkontroler 5. Mengatur lampu seperti lampu mobil rating 1.2. Jenis a. Analog Pembangkitan sinyal PWM yang paling sederhana adalah dengan cara membandingkan sinyal gigi gergaji sebagai tegangan carrier dengan tegangan referensi menggunakan rangkaian opamp comparator. Rangkaian PWM analog Cara kerja dari komparator analog ini adalah membandingkan gelombang tegangan gigi gergaji dengan tegangan referensi seperti yang terlihat pada Gambar dibawah Pembentukan sinyal PWM saat nilai tegangan referensi lebih besar dari tegangan carrier (gigi gergaji) maka output comparator akan bernilai high. Namun saat tegangan referensi bernilai lebih kecil dari tegangan carrier, maka output comparator akan bernilai low. Dengan memanfaatkan prinsip kerja dari komparator inilah, untuk mengubah duty cycle dari sinyal output cukup dengan mengubah-ubah besar tegangan referensi. Besarnya duty-cycle rangkaian PWM ini b. Digital Pada metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari PWM itu sendiri. Misalkan PWM digital 8 bit berarti PWM tersebut memiliki resolusi 28= 256, maksudnya nilai keluaran PWM ini memiliki 256 variasi, variasinya mulai dari 0 – 255 yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut. 1.3. Kelebihan dan Kekurangan o Kelebihan PWM dengan PLC Keuntungan utama dari PWM adalah bahwa daya yang hilang dalam perangkat switching sangat rendah. PWM juga bekerja dengan baik pada kontrol digital. PWM juga telah digunakan dalam beberapa sistem komunikasi dimana siklus tugasnya telah digunakan untuk menyampaikan informasi melalui saluran komunikasi. Dan keuntungan PWM menggunakan PLC adalah proses pengaturannya lebih mudah o Kekurangan PWM dengan PLC Kekurangan dari PWM yang menggunakan PLC adalah,bahwa harga PLC lebih mahal. 1.4. Konsep Dasar PWM Sinyal PWM pada umumnya memiliki amplitudo dan frekuensi dasar yang tetap, namun memiliki lebar pulsa yang bervariasi. Lebar Pulsa PWM berbanding lurus dengan amplitudo sinyal asli yang belum termodulasi. Artinya, Sinyal PWM memiliki frekuensi gelombang yang tetap namun duty cycle bervariasi (antara 0% hingga 100%) Dari persamaan diatas diketahui bahwa perubahan duty cycle akan merubah tegangan keluaran atau tegangan rata-rata seperti gambar dibawah ini Gambar. Vrata-rata Sinyal PWM Pulse Width Modulation (PWM) merupakan salah satu teknik untuk mendapatkan signal analog dari sebuah piranti digital. Sebenarnya Sinyal PWM dapat dibangkitkan dengan banyak cara, dapat menggunakan metode analog dengan menggunakan rankaian op-amp atau dengan menggunakan metode digital. Dengan metode analog setiap perubahan PWM-nya sangat halus, sedangkan menggunakan metode digital setiap perubahan PWM dipengaruhi oleh resolusi dari PWM itu sendiri. Resolusi adalah jumlah variasi perubahan nilai dalam PWM tersebut. Misalkan suatu PWM memiliki resolusi 8 bit berarti PWM ini memiliki variasi perubahan nilai sebanyak 28 = 256 variasi mulai dari 0 – 255 perubahan nilai yang mewakili duty cycle 0 – 100% dari keluaran PWM tersebut Gambar. Duty Cycle dan Resolusi PWM 1.5. Perhitungan duty cycle PWM Dengan cara mengatur lebar pulsa “on” dan “off” dalam satu perioda gelombang melalui pemberian besar sinyal referensi output dari suatu PWM akan didapat duty cycle yang diinginkan. Duty cycle dari PWM dapat dinyatakan sebagai Duty Cycle = t on/(ton+toff) x 100% Duty cycle 100% berarti sinyal tegangan pengatur motor dilewatkan seluruhnya. Jika tegangan catu 100V, maka motor akan mendapat tegangan 100V. pada duty cycle 50%, tegangan pada motor hanya akan diberikan 50% dari total tegangan yang ada, begitu seterusnya. Perhitungan Pengontrolan tegangan output motor dengan metode PWM cukup sederhana. Dengan menghitung duty cycle yang diberikan, akan didapat tegangan output yang dihasilkan. Sesuai dengan rumus yang telah dijelaskan pada gambar. Average voltage merupakan tegangan output pada motor yang dikontrol oleh sinyal PWM. a adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “on”. b adalah nilai duty cycle saat kondisi sinyal “off”. V full adalah tegangan maximum pada motor. Dengan menggunakan rumus diatas, maka akan didapatkan tegangan output sesuai dengan sinyal kontrol PWM yang dibangkitkan.
