motor dc brushless
TRANSCRIPT
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
1/20
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
2/20
Brushless DC motor dikembangkan dari brushedDC motor
konvensional dengan tambahan kemampuan dariperalatan solid state semikonduktor tenaga.
Brushless DC motor hampir sama dengan motor
synchronous AC. Perbedaan utamanya jika dibandingkan
adalah motor synchronous AC menghasilkan EMF baliksinusoidal, sedangkan motor DC brushless menghasilkan
EMF balik gelombang kotak, atau trapezium. Persamaan
keduanya, motor synchronousAC dan motor DC brushless
akan membentuk putaran medan magnetik yang
menghasilkan torsi pada rotor magnetik.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
3/20
Motor synchronous AC biasanya berukuran multi kilowatt dan sering
menggunakan rotor electromagnet. Motor synchronous AC yang
benar adalah dengan satu kecepatan, submultiple powerline
frequency. Sedangkan motor DC brushless cenderung kecil (
beberapa watt saja) dengan rotor magnet permanen. Kecepatan
dari motor DC brushless tidak permanen kecuali dikemudikan oleh
phase locked loop slaveddengan dasar frekuensi. Bentuk konstruksi
motor DC brushless adalah silindris ataupancake.
Kebanyakan konstruksi motor DC brushless adalah silindris, dapat
dibuat dari dua bentuk seperti pada gambar diatas. Dari kedua jenis
itu yang paling banyak dipakai adalah tipe inside rotor. Jenis motor ini
digunakan pada penggerak hard disk computer. Dimungkinkan juga
meletakkan rotor pada sisi luar sekeliling stator, seperti pada kipas
motor DC brushless. Konstruksi demikian akan terlihat pendek dan
tebal. Oleh karena itu arah medan magnetik radial terhadap sumbu
putarnya.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
4/20
Gambar 1 Konsruksi silindris (a) outside rotor(b) inside rotor
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
5/20
Gambar 2 Konstruksipancake: (a) Stator tunggal (b) stator ganda
Torsi motor yang tinggi pada jenis pancake dimungkinkanmempunyai belitan stator pada kedua sisi rotor (gambar b).Sedangkan applikasi torsi rendah seperti motor penggerakfloppy disk cukup untuk belitan stator pada satu sisi belitanrotor (gambar a). Arah dari medan magnet adalah aksial, yaitu
parallel dengan putaran aksis.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
6/20
Fungsi komutasi dapat diperagakan dengan beberapa sumbu as
sensor: optical encoder, magnetic encoder atau hall effect magnetic
sensor. Motor DC brushless menjadi kecil dan murah karena
menggunakan hall effect sensor. Hall effect sensor adalah peralatansemikonduktor yang mengalirnya electron diakibatkan oleh medan
magnetic yang tegak lurus terhadap arah arus. Seperti misalnya pada
jaringan variable resistor empat terminal. Tegangan pada kedua
output saling berlawanan. Penerapan medan magnet pada sensor iniakan mengakibatkan terjadinya perubahan tegangan sedikit pada
output. Output hall akan menggerakkan comparator hingga lebih
stabil peralatan dayanya. Peralatan ini juga akan menggerakkan
transistor kompon ketika diberi bias yang tepat. Hall effect sensor
yang lebih modern berisi penguat yang terintegrasi dan rangkaian
digital. Tiga buah kabel hall effect sensor akan menggerakkan
transistor daya yang mensuplay belitan fasa. Sensor ini harus
diletakkan sedekat mungkin dengan rotor magnet permanen untuk
mendeteksi posisi.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
7/20
Gambar 3 Sensor hall effectpengubah tiga fasa brushless DC motor.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
8/20
Gambar diatas adalah silindris sederhana motor 3 fasa yang
diubah oleh peralatan hall effect untuk setiap tiga fasastator. Perubahan posisi rotor permanen magnet dideteksi
oleh peralatan hall sebagai polaritas perubahan pole rotor
yang lewat. Sinyal hall ini dikuatkan sehingga belitan stator
akan menggerakkan arus dengan benar. Sinyal halldibangkitkan oleh combinational logic akan menghasilkan
bentuk gelombangnya lebih effesien.
Motor silindris diatas dapat menggerakkan harddrive jika
dilengkapi dengan peralatanphased locked loop(PLL) untukmenjaga agar kecepatannya tetap. Rangkaian yang sejenis
dapat menggerakkan penggerak motor floppy disk tipe
pancake.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
9/20
Gambar 4 Motor DC Brushless PancakeMotor tiga fasa pancake mempunyai pole stator 6 buah dan pole rotor 8
buah. Rotornya berupa cincin ferrit yang rata dimagnetasi dengan
delapan buah pole axial magnetized alternate. Rotor ditutup
menggunakan mild steel plate yang diletakkan ditengah-tengah stator.Steel plate akan membantu penyelesaian rangkaian magnetik. Pole
stator juga diletakkan diatas steel plate sebagai penutup rangkaian
magnetik. Belitan stator yang berbentuk trapezium berfungsi untuk
lebih memudahkan pemasangannya. Belitan ini ada enam buah stator
yang terdiri dari tiga belitan fasa.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
10/20
Jika tiga belitan stator berhasil diberi tenaga, putaran medan magnet
akan dibangkitkan. Rotor magnet permanen akan mengikuti putaran
yang sama dengan medan putar. Bagaimanapun rotor 8 pole akan
berputar sebagai perkalian dari putaran ini, dikarenakan kelebihan
pole pada rotor.Gambar berikut akan memperlihatkan motor kipas DC brushless
yang mempunyai tiga kelengkapan.
Gambar 5 Motor kipas DC brushless 2 fasa.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
11/20
Stator mempunyai dua fasa yang didistribusikan antara
empat pole
Ada empat salient poles dengan tanpa belitan untuk
membantu menghilangkan titik torsi nol
Rotor mempunyai empat penggerak pole utamaRotor mempunyai delapan superimpose pole untuk
membantu menghilangkan titik torsi nol
Sensor hall effectdiletakkan dengan jarak 45 derajad pisik
Penutup kipas diletakkan diatas rotor yang letaknya diatas
stator
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
12/20
Keuntungan motor kipas DC brushlessadalah menurunkan beaya
pembuatannya. Motor DC konvensional tidak dapat mempunyaijumlah pole armaturegenap, jika digunakan bergerak sendiri(umumnya 3, 5, 7). Dengan demikian hal ini dimungkinkan secarateori motor 4 pole untuk dibuat pada torsi yang minimal dengantidak dapat diputar dari keadaan behenti. Penambahan empatsalient poledengan tanpa belitan superimpose ripple torque, makaketika ripple torqueditambahkan ke grafik torsi normal, hasilnyatorsi minimum sebagian akan hilang. Hal ini memungkinkan motordapat diberhentikan pada semua posisi. Penambahan delapan pole
permanen magnet pada rotor maka akan superimpose ripple torqueharmonisa kedua ke ripple torqueempat pole. Hal ini selanjutnyaakan menghilangkan torsi minimal selama torsi minimal tidak jatuhke nol dan memungkinkan motor dapat dimulai berputar.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
13/20
Stator dua fasa membutuhkan sensor hall diletakkan
dengan jarak 90 derajad listrik. Jika rotornya adalah dua
pole, sensor hall diletakkan 90 derajad pisik. Dengan rotor
magnet permanen empat pole, sensor hall harus diletakkan
45 derajad pisik untuk mendapatkan 90 derajad listrik. Torsiyang kuat akan dihasilkan, hal ini disebabkan oleh
hubungan timbal balik antara belitan stator dua fasa
dengan rotor empat pole. Ke empat bagian pole rotor harus
terletak dibawah sehingga sensor hall akan mendeteksidengan benar sinyal komutasi.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
14/20
Gambar 6 Motor DC brushlessdua fasa dengan penggerakpush-pull
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
15/20
Pada gambar diatas, penggerak dua fasa push-pull ( juga
disebut penggerak empat fasa) menggunakan dua buah
sensor hall effect untuk menggerakkan empat belitan.
Sensor diletakkan 90 derajad listrik jauhnya (sama dengan
90 derajad pisik). Hal ini dikarenakan sensor hall mempunyai
dua output yang berlawanan, satu sensor akan
mengkomutasi dua belitan dihadapannya.
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
16/20
Allied Motion offers a broad range of brushless motors with or
without integrated drive electronics. Included in this category are
commercial-industrial brushless DC motors, small brushless motors,
brushless servo motors, and brushless torque motors.
In addition to our standard models, Allied Motion can custom-design
brushless motors to meet your specific application needs.
Brushless Motors
-
5/28/2018 Motor Dc Brushless
17/20
Series Rated Power Rated Torque Rated Speed Voltage
75s 0.14 - 0.18 HP
(100 - 124 W)
0.18 - 0.49 Nm
(25 - 70 oz-in)
2400 - 5500
RPM
12, 24 VDC
75i 0.16 - 0.39 HP
(120 - 289)
0.31 - 1.0 Nm
(44 - 142 oz-
in)
2650 - 3900
RPM
12, 24, 48
VDC
http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=71http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=81http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=81http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=71http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=81http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=71 -
5/28/2018 Motor Dc Brushless
18/20
Brushless Servo Motors
Small Precision Brushless DC Motors
http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=51http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?p=&s=34http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=55http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=51http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=42 -
5/28/2018 Motor Dc Brushless
19/20
Frameless Brushless Torque Motors
http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?p=10&s=36http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?p=10&s=1http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?p=10&s=36 -
5/28/2018 Motor Dc Brushless
20/20
TERIMA KASIH