Motor penggerak

download Motor penggerak

of 32

  • date post

    19-Jan-2015
  • Category

    Education

  • view

    3.374
  • download

    8

Embed Size (px)

description

 

Transcript of Motor penggerak

  • 1. Motor Penggerak

2. Aktuator mekanikMekanisme adalah perangkat2 yang dipandang sebagai konvertergerakan yang mentransformasikan bentuk gerakan satu menjadigerakan berbentuk lainnya .Elemen Mekanik diantaranya untuk Penggunaan:linkage, cam, roda gigi (gear), rack & Pinion, rantai, belt dsbTipe gerakanBatasan derajad kebebasanBeban yang dibawa 3. Rachet dan pawl Gigi rachet digunakan untuk mekanisme pengunci sewaktu menahan suatu beban. Pawl adalah batang pengunci. Berbentuk roda gigi miring dengan lengan pengunci yang disebut pawl Rachet gear dapat berputar bebas pada satu arah sedang pada sebaliknya terkunci oleh lengan pawl. Jika lengan pawl direnggangkan thd gigi rachet bebas Untuk menarik beban (winding)untuk mencegah unwinding jika handle dilepaskan. 4. Penggerak belt dan rantaiPenggerakbeltpadadasarnyaadalahsabuk(belt)denganpasangansilinder(pulley)pemegangbelt.Gerakandarisilinderyangsatuditransferkederakansilinderyanglaindenganbantuanbelt.Menggunakanfriksiagardapatsilinder1dapatmenggerakkanbeltMenggunakanfriksiagarbeltdapatmemutarsilinderke2.Untukgerakantransfersearah,berlawananarahdenganpengaturanposisibelt.(crossedbeltdanopenbelt)Untukgerakandengankecepatansama,direduksiataidipercepatdenganpemilihanukuruanpulley2nya. 5. Ada4tipedaribeltyangdapatdigunakan: Berdasarkankegunaannyabeltdapatdibentukuntuk menghasilkanbeberapatipeyaitu: Flat Round Vbelt Timingbelt Aspek mekanik pemilihan motor:Sistem penggerak motor sangat diperlukan secaramekanik untuk memutar poros yang dihubungkandengan beban.Faktor2 yang harus dipertimbangkan :Momen inersia danTorsi motor 6. Momen inersia:Torsi yang diperlukan untuk beban dengan momeninersia IL dengan percepatan sudut a IL. aTorsi untuk akselerasi motor TM = IL. aM untukAkselerasi beban TL = IL . aLPoros motor, tanpa gear, mempunyai akselerasi sudutdan kecepatan sudut yang sama.Daya diperlukan untuk akselerasi sistem secarakeseluruhanDaya = TM. + TL. Jadi:Daya= (IM + IL ). a. Gear ratio G= L / M L = kecepatan sudut beban M= kecepatan sudut motorDaya dihasilkan oleh torsi motor TM adalah TM. sehingga :T = (IM + IL ). A 7. torsiuntukmemperolehpercepatansudutdiminimisasijikaIM=IL.Untukkinerjaoptimummomeninersiadaribeban=momeninersiamotor.Pertimbangantorsimotor:Gambarankarakteristiktorsidankecepatanmotorsecaraumum.Padaoperasikontinutorsimaximumadalah=stalltorquePadaoperasinonkontinutorsiadalahmaximumKecepatanmaximumterjadinpadaoperasinonkontinu 8. Motor PenggerakDalam mengamati fungsi motor penggerak diindustri misalnya pada mesin perkakas NC ada 2gerakan yaitu :gerakan utamagerakan bantu (auxiliary motion) 9. motor penggerak mesin NCHidraulik elektrikElektrikLinier Rotary motorMotor servo dcstepperMotor servo motor servodc PM Dc brushless Diagram beberapa jenis motor penggerak pada mesin NC 10. Faktor untuk menentukan dalam memilih motorpenggerak dapat ditentukan sebagai berikut:1. Karakteristik dinamik yang diinginkan2. besarnya daya yang diperlukan sumber dayayang tersediaMotor step Biasanya digunakan untuk mesin dengan keperluan daya torsi yang terbatas. open loop control untuk posisi 11. Motorstepperadalahsuatualatyangmenghasilkanrotasidengancaralangkahsudutyangsama,untuksetiappulsadigitalyangdicatukankeinputnyaMisaldengan1pulsamenghasilkanrotasi60makajikadiberikan60pulsaakanmenghasilkanrotasi360o Adabbrpjenismotorstepper: Variablereluctancestepper PermanentMagnetstepper Hybridstepper 12. 1. Variablereluctancestepper Rotordaribesilunakberbentuksilinderdengan4kutub,statormempunyailebihbanyakkutub.Jikapasangangulungan,yangberlawananpolaritasnyaomendapatkanarus,terbentukmedanmagnetdengangarisgayadaristatorpolekepolerotorterdekat.Karenaselalumencariyangterdekatmakarotorakanbergeraksampaikutub2rotordanstatorakansegaris.Iniyangdisebutposisiminimumreluctance.Biasanyatipesteppermotorreluctancemenghasilkansudutstepsebesar15oatau15o2. PermanentMagnetstepper Motormempunyaisebuahstatordgn4kutub,setiapkutubdililitdenganmedangulungan,kumparanpadapasanganyangberlawananterhadapkutubterpasangseri.Padamotorsptdigambarrotorberotasidgnstep45o.UntukjenismotorPMlainnyasudutstepumumnyaadalahsebesar1.8o,7.5o,15o,30o,34o,atau90o 13. Spesifikasimotorstepper 1. Fasa 2. Stepangle 3. Holdingtorque 4. Pullintorque 5. Pullouttorque 6. Pullinrate 7. Pulloutrate 8. Slewrange 14. Motor servo DC PMmudah pengaturannya (control)efisiensi torsi tinggi perlu perawatan periodik penggantianbrushdaerah kerja lebar daya listrik rendah s.d tinggi (10 W - 20KW)Arah aliran arusdibalikkan olehkumutator 15. Letak kumparanpada motor DCmagnetpermanenMotorDCPMmemerlukanbrush(sikat)dankomutatoragarsecaraperiodikdapatmembalikkanaraharuskemasing2kumparanarmaturnya.Sikatmenjadikankontakgeserdengankomutator,terjadiloncatanbungaapidankarenaitumudahaus.Perlumenggantisikatsecaraperiodikdanmembersihkankomutator 16. Motor servo DC brush less:tidak perlu sikat untuk pembalik arah arus kumparan armaturmenggunakan rangkaian elektronik dan sensor posisi untuk proses pembalikan arah arus(kumutasi)sering disebut motor servo AC 17. Aktuator Hidraulik 18. Ada 3 macam actuator yang digunakan untuk sistemmekanik yaitu: mekanik , elektrik , fluida.Jenis sistem aktuator fluida dapat berupa gas (untukudara disebut pneumatik) ataupun zat cair (denganminyak untuk aktuator hidraulik)Sistem hidraulik maupun pneumatik keduanyamenggunakan prinsip yang sama yaitu penekanan fluidadan menyalurkan nya dalam bentuk tekanan ke tempatatau posisi di mana dia akan bekerja 19. Pada sistem otomasi di industri: inteligensi dan flexibilitas dapat ditingkatkandengan memanfaatkan controller berbasismicroprocessor, Namun untuk gerakan dan kekuatanmencengkeram beban digunakan rangkaianpneumatik ataupun hidraulik Rangkaian sekuensial juga digunakan untukmenggerakkan pengaktifan solenoid ataupunfluid control valve Sistem komplek ini sering disebut elektropneumatik danelektro hidraulikKomponen mekanik yang sering dipakai:Cam, gear, pulley, belt, sprocket ,chain danmekanisme linkage 20. Sistem HidraulikPeralatan dengan sistem oil hidraulik sering digunakan di industri.Rangkaian hidraulik mempunyai kerumitan tergantung padaaplikasinya; namun pada dasarnya sama pneumatik Sistem hidraulik pada dasarnya dapat digunakan untuk kombinasiantara gaya dan gerakan.Sistem hidraulik bero[erasi pada tekanan yang >> tekanan operasisistem pneumatikRange Tekanan kerja sistem hidraulik 200 800 bar( bandingkan dengan pneumatik 5 6 bar saja )Oil adalah fluida incompressible (tak dpt dimampatkan) makasistem hidraulik dapat digunakan untuk gerakan presisi jika diperlukan. 21. Kelebihan dengan sistem hidraulikPerbandingan antara gaya dan beban yang baik percepatan tinggi. Kecepatan gerak relatif tinggi Dapat dikombinasikan dengan berbagai powertransmisi Safety dapat secara relatif mudah dijaminkarena oil pada dasarnya inexpansive.Kekurangan sistem hidraulik Harga sistem hidraulik relatif jauh lebih mahal drpd pneumatik Mudah kotor(messy) jika terjadi kebocoran Mempunyai potensi dapat terbakar Perlu menyediakan fasilitas oil cooling pada operasinya. 22. Sistem hidraulik tdr dr bbrp komponen sbb:Catudayahidraulik(hidraulicpowersupply)KatupservoPenampungfluidahidraulikMotorhidraulik 23. Motorhidraulik 1.Catu daya hidraulik merupakan sumbertenaga sistem ini2.Mengalirkan fluida hidraulik bertekanan tinggiyang siap di alirkan ke motor hidraulikmelalui katup servo3.pompa mencatu fluida bertekanan tinggi4.pompa biasanya jenis pompa roda gigi(pumpgear), pompa displacement atau pompa axial5. motor listrik digunakan untuk menggerakkan6. pompa.7. filter halus(fine filter) untuk menyaring kotoran8. merupakan pelindung sistem servo9. saringan kasar untuk melindungi pompa darikontaminasi 24. 8.check valve untuk mencegah arus balik dariakumulator yang menuju ke pompa9.katup pengatur tekanan untuk mengontroltekanan supply fluida yang akan dialirkan kesistem servo10. akumulator untuk menyimpan energi hidraulikdan menghaluskan aliran yang berpulsasi 25. Motor hidraulikMotor hidraulik (aktuator hidraulik) dapat berupa:Motor hidraulik linier dengan output gerakan linierMotor hidraulik rotari dengan output gerakan putar 26. Motor hidraulik linier Cocok untuk gerakan posisi Sensor posisi dapat ditambahkan Gerakan point to point mudah dilakukan Sensor kecepatan untuk gerakan linier sulit didapat Sinyal umpan balik tekanan atau percepatan kadang kala digunakan 27. Motor hidraulik rotariMotor hidraulik rotari lebih banyak digunakandibanding jenis yang linier karena memiliki responseyang lebih cepat dan ukurannya lebih kecil.Ada 2 macam Motor hidraulik rotari yaitu:1. Plunger Motor hidraulik rotari2. Roll vane Motor hidraulik rotari 28. Roll vane Motor hidraulik rotari Inersia lebih rendah dp motor servo dc sekelasnya Operasi kerjanya halus(smooth) Pada putaran amat rendah masih dapatdikendalikan kecepatannya Karakteristik dinamik tidak hanya ditentukan oleh motor hidraulik tapi juga dipengaruhi olehbagian2 lainnya dalam sistem hidraulik 29. Untuk mendapatkan sinyal feedback maka Motorhidraulik rotari dilengkapi dengan sensorresolver ataupun rotari encoder ataupun dapatjuga dengan pemasangan tachometer untukmendapatkan sinyal kecepatan putarannya. Kerugian penggunaan motor hidraulik sebagaiaktuator penggerak: Perlu unit power supply yaitu Pompa, motor, filter2, akumulator dan lain2 Akibatnya banyaknya komponen maka hargadari sistem hidraulik sangat mahal Operasi dapat menimbulkan noise Motor hidraulik ditinjau dari segi efisiensi adalahefisiensi rendah 30. Motor Hidraulik:menghasilkan daya besarharga mahal tidak proporsional dengan daya yang dihasilkantidak tepat untuk penggunaan daya kecilkonstruksi rumit Motor Penggerak Hidraulik untuk keperluan daya yang besar penggunaan mesin hidraulik sangat tepat. ukurannya relatif kecil dibandingkan dengan daya yang dihasilkan. Percepatan sudut relatif lebih besar dibanding dengan motor Dc dengan daya yang sama. Motor hidraulik mempunyai time constant kecilsehingga tepat di