Dahulu kita hanya ketahui bahwa motor servo adalah motor yang digunakan untuk mengontrol peralatan Radio Remote Control. Entah itu mobil-mobilan maupun pesawat, mereka menggunakan motor servo. Namun kini bermunculan mainan mobil remote dari China yang berharga murah, dan mainan ini tidak menggunakan motor servo.
Prinsip DasarMotor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.Karena motor DC servo merupakan alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, maka magnit permanent motor DC servolah yang mengubah energi listrik ke dalam energi mekanik melalui interaksi dari dua medan magnit.
Salah satu medan dihasilkan oleh magnit permanent dan yang satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan motor. Resultan dari dua medan magnit tersebut menghasilkan torsi yang membangkitkan putaran motor tersebut. Saat motor berputar, arus pada kumparan motor menghasilkan torsi yang nilainya konstan.
Prinsip kerja motor didasarkan pada peletakan suatu konduktor dalam suatu medan magnit. Pembahasan mengenai prinsip aliran medan magnit akan membantu kita memahami prinsip kerja dari sebuah motor. Jika suatu konduktor dililitkan dengan kawat berarus maka akan dibangkitkan medan magnit berputar. Kontribusi dari setiap putaran akan merubah intensitas medan magnit yang ada dalam bidang yang tertutup kumparan. Dengan cara inilah medan magnit yang kuat terbentuk. Tenaga yang digunakan untuk mendorong flux magnit tersebut disebut Manetomotive Force ( MMF ).Flux magnet digunakan untuk mengetahui seberapa banyak flux pada daerah disekitar koil atau magnit permanent. Medan magnit pada motor DC servo dibangkitkan oleh magnit permanent, jadi tidak perlu tenag untuk membuat medan magnit. Flux madan magnit pada stator tidak dipengaruhi oleh arus armature. Oleh karena itu, kurva perbandingan antara kecepatan dengan torsi adalah linier.Pada prinsipnya jika sebuah penghantar dilalui arus listrik, Ia, ia akan menghasilkan medan magnet disekelilingnya. Kemudian bilamana penghantar ini ditempatkan dalam induksi magnetic B, akan memperoleh gaya FB. besarnya gaya yang ditimbulkan sebanding dengan arus listrik Ia dan panjang penghantar L yang memotong induksi magnetik B. atau biasa dinyatakan dengan persamaan, Induksi magnetik,Fb = B . I . L
Pada saat motor berputar arus pada kumparan motor menghasilkan torsi yang nilainya konstan. Pada motor DC servo ini ada tiga kumparan utama yaitu :1. Armatur2. Magnet Permanen3. Komutator
Jika suatu konduktor (besi) dililitkan dengan suatu kawat berarus maka akan dibangkitkan medan magnet berputar, kontribusi dari setiap putaran akan merubah intensitas medan magnet yang adadalam bidang yang tertutup kumparan dengan cara ini medan magnet tersebut disebut Magnet Motive Force (MMF). Fluks magnet digunakan untuk mengetahui seberapa banyak fluks yang ada pada daerah disekitar koil atau manet permanent. Medan magnet pada motor servo dibangkitkan oleh magnet permanent, jadi tidak perlu tenaga untuk membuat medan magnet. Fluk pada medan stator tidak dipengaruhi oleh arus dari motoroleh karena itu, kurva perbandingan antara kecepatan dengan torsi adalah linear.
Model dasar rangkaian motor servo
Jenis Motor ServoSecara umum terdapat 2 jenis motor servo. Yaitu motor servo standard dan motor servo Continous. Motor servo standard sering dipakai pada sistim robotika misalnya untuk membuat “ Robot Arm” ( Robot Lengan ) sedangkan motor servo Continous sering dipakai untuk Mobile Robot. Pada badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan.
Motor servo merupakan sebuah motor dc kecil yang diberi sistim gear dan potensiometer sehingga dia dapat menempatkan “horn” servo pada posisi yang dikehendaki. Karena motor ininmenggunakan sistim close loop sehingga posisi “horn” yang dikehendaki bisa dipertahanakan. “Horn” pada servo ada dua jenis. Yaitu Horn “ X” ( seperti pada gambar di samping ) dan Horn berbentuk bulat.
Mengontrol Motor ServoPenggunaan motor servo untuk bidang robotika tentu ada alasannya. Pertama adalah motor servo memiliki putaran yang lambat dan torsi yang kuat ( berkat adanya sistim gear ). Hal ini cocok dengan bidang robotika, bandingkan misalnya dengan motor dc biasa yang memiliki putaran cepat namun torsi rendah. Poros Motor dc yang dihubungkan langsung dengan roda, tidak akan kuat untuk menggerakkan mobile robot tersebut, demikian juga dengan motor stepper. Kedua jenis motor ini harus dihubungkan terlebih dulu dengan sistim gear agar dapat dipergunakan. Namun poros servo dapat dihubungkan langsung dengan roda. Kedua, sistim kontrol untuk motor servo relatif sedikit (diperlukan hanya 1 jalur data saja ). Hal ini tentu berbeda misalnya jika kita menggunakan motor stepper yang memerlukan jalur kontrol lebih dari 1 jalur. Oleh karena itu tantangannya adalah bagaimana mengontrol motor servo yang hanya menggunakan 1 jalur tersebut. Oleh karena hanya digunakan 1 jalur data untuk mengontrol motor servo, maka digunakan teknik PWM ( Pulse Width Modulation = Modulasi Lebar Pulsa ).
Dalam aplikasi yang lain, motor DC servo motor yang digunakan dalam harddisk komputer adalah DC servo motor yang menggunakan permanen magnet. Alasan pemilihan DC servo motor tipe ini adalah kemudahan dalam pengontrolan dengan menggunakan pengaturan tegangan DC. Medan stator motor jenis ini dihasilkan oleh magnet permanen bukan elektromagnet. Permanen Magnet motor mempunyai kurva kecepatan torsi yang linier dalam jangka yang lebar. Penggunaan magnet permanen tidak membutuhkan daya listrik untuk menghasilkan medan stator, sehingga daya dan pendinginan yang diperlukan lebih rendah dibandingkan motor yang menggunakan elektromagnet. Perubahan kecepatan motor dapat dengan mudah diatur dengan cara mengubah ubah besarnya tegangan DC yang diberikan pada motor.DC servo motor memiliki beberapa keunggulan, yaitu :1. Bentuknya kompak, ringan dan berdaya kerja tinggi2. Kecepatan maksimum yang sangat tinggi3. Tegangan dan arus yang konstan
Prinsip DasarMotor servo adalah sebuah motor dengan sistem umpan balik tertutup di mana posisi dari motor akan diinformasikan kembali ke rangkaian kontrol yang ada di dalam motor servo. Motor ini terdiri dari sebuah motor DC, serangkaian gear, potensiometer dan rangkaian kontrol. Potensiometer berfungsi untuk menentukan batas sudut dari putaran servo. Sedangkan sudut dari sumbu motor servo diatur berdasarkan lebar pulsa yang dikirim melalui kaki sinyal dari kabel motor.Karena motor DC servo merupakan alat untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, maka magnit permanent motor DC servolah yang mengubah energi listrik ke dalam energi mekanik melalui interaksi dari dua medan magnit.
Salah satu medan dihasilkan oleh magnit permanent dan yang satunya dihasilkan oleh arus yang mengalir dalam kumparan motor. Resultan dari dua medan magnit tersebut menghasilkan torsi yang membangkitkan putaran motor tersebut. Saat motor berputar, arus pada kumparan motor menghasilkan torsi yang nilainya konstan.Prinsip kerja motor didasarkan pada peletakan suatu konduktor dalam suatu medan magnit. Pembahasan mengenai prinsip aliran medan magnit akan membantu kita memahami prinsip kerja dari sebuah motor. Jika suatu konduktor dililitkan dengan kawat berarus maka akan dibangkitkan medan magnit berputar. Kontribusi dari setiap putaran akan merubah intensitas medan magnit yang ada dalam bidang yang tertutup kumparan. Dengan cara inilah medan magnit yang kuat terbentuk. Tenaga yang digunakan untuk mendorong flux magnit tersebut disebut Manetomotive Force ( MMF ).Flux magnet digunakan untuk mengetahui seberapa banyak flux pada daerah disekitar koil atau magnit permanent. Medan magnit pada motor DC servo dibangkitkan oleh magnit permanent, jadi tidak perlu tenag untuk membuat medan magnit. Flux madan magnit pada stator tidak dipengaruhi oleh arus armature. Oleh karena itu, kurva perbandingan antara kecepatan dengan torsi adalah linier.Pada prinsipnya jika sebuah penghantar dilalui arus listrik, Ia, ia akan menghasilkan medan magnet disekelilingnya. Kemudian bilamana penghantar ini ditempatkan dalam induksi magnetic B, akan memperoleh gaya FB. besarnya gaya yang ditimbulkan sebanding dengan arus listrik Ia dan panjang penghantar L yang memotong induksi magnetik B. atau biasa dinyatakan dengan persamaan, Induksi magnetik,Fb = B . I . L
Pada saat motor berputar arus pada kumparan motor menghasilkan torsi yang nilainya konstan. Pada motor DC servo ini ada tiga kumparan utama yaitu :1. Armatur2. Magnet Permanen3. Komutator
Jika suatu konduktor (besi) dililitkan dengan suatu kawat berarus maka akan dibangkitkan medan magnet berputar, kontribusi dari setiap putaran akan merubah intensitas medan magnet yang adadalam bidang yang tertutup kumparan dengan cara ini medan magnet tersebut disebut Magnet Motive Force (MMF). Fluks magnet digunakan untuk mengetahui seberapa banyak fluks yang ada pada daerah disekitar koil atau manet permanent. Medan magnet pada motor servo dibangkitkan oleh magnet permanent, jadi tidak perlu tenaga untuk membuat medan magnet. Fluk pada medan stator tidak dipengaruhi oleh arus dari motoroleh karena itu, kurva perbandingan antara kecepatan dengan torsi adalah linear.
Model dasar rangkaian motor servo
Jenis Motor ServoSecara umum terdapat 2 jenis motor servo. Yaitu motor servo standard dan motor servo Continous. Motor servo standard sering dipakai pada sistim robotika misalnya untuk membuat “ Robot Arm” ( Robot Lengan ) sedangkan motor servo Continous sering dipakai untuk Mobile Robot. Pada badan servo tertulis tipe servo yang bersangkutan.
Motor servo merupakan sebuah motor dc kecil yang diberi sistim gear dan potensiometer sehingga dia dapat menempatkan “horn” servo pada posisi yang dikehendaki. Karena motor ininmenggunakan sistim close loop sehingga posisi “horn” yang dikehendaki bisa dipertahanakan. “Horn” pada servo ada dua jenis. Yaitu Horn “ X” ( seperti pada gambar di samping ) dan Horn berbentuk bulat.
Mengontrol Motor ServoPenggunaan motor servo untuk bidang robotika tentu ada alasannya. Pertama adalah motor servo memiliki putaran yang lambat dan torsi yang kuat ( berkat adanya sistim gear ). Hal ini cocok dengan bidang robotika, bandingkan misalnya dengan motor dc biasa yang memiliki putaran cepat namun torsi rendah. Poros Motor dc yang dihubungkan langsung dengan roda, tidak akan kuat untuk menggerakkan mobile robot tersebut, demikian juga dengan motor stepper. Kedua jenis motor ini harus dihubungkan terlebih dulu dengan sistim gear agar dapat dipergunakan. Namun poros servo dapat dihubungkan langsung dengan roda. Kedua, sistim kontrol untuk motor servo relatif sedikit (diperlukan hanya 1 jalur data saja ). Hal ini tentu berbeda misalnya jika kita menggunakan motor stepper yang memerlukan jalur kontrol lebih dari 1 jalur. Oleh karena itu tantangannya adalah bagaimana mengontrol motor servo yang hanya menggunakan 1 jalur tersebut. Oleh karena hanya digunakan 1 jalur data untuk mengontrol motor servo, maka digunakan teknik PWM ( Pulse Width Modulation = Modulasi Lebar Pulsa ).
Dalam aplikasi yang lain, motor DC servo motor yang digunakan dalam harddisk komputer adalah DC servo motor yang menggunakan permanen magnet. Alasan pemilihan DC servo motor tipe ini adalah kemudahan dalam pengontrolan dengan menggunakan pengaturan tegangan DC. Medan stator motor jenis ini dihasilkan oleh magnet permanen bukan elektromagnet. Permanen Magnet motor mempunyai kurva kecepatan torsi yang linier dalam jangka yang lebar. Penggunaan magnet permanen tidak membutuhkan daya listrik untuk menghasilkan medan stator, sehingga daya dan pendinginan yang diperlukan lebih rendah dibandingkan motor yang menggunakan elektromagnet. Perubahan kecepatan motor dapat dengan mudah diatur dengan cara mengubah ubah besarnya tegangan DC yang diberikan pada motor.DC servo motor memiliki beberapa keunggulan, yaitu :1. Bentuknya kompak, ringan dan berdaya kerja tinggi2. Kecepatan maksimum yang sangat tinggi3. Tegangan dan arus yang konstan
2 komentar:
nyoba doank
it's good article..!!
Posting Komentar