Dasar Pengendalian Putaran Motor DC

Bismillahirrohmanirrohiim...

Pada dasarnya, putaran motor dipengaruhi oleh besar kecilnya tegangan motor, arus jangkar, tahanan jangkar dan medan magnet. Satu faktor yang sering digunakan untuk mengatur kecepatan motor adalah dengan mengatur (dibuat sebagai variable) tegangan yang masuk ke motor. Hal ini praktis digunakan karena variabel yang lain sudah tetap. Sebenarnya dua masalah umum dalam mengontrol motor DC adalah bagaimana mengontrol arah dan kecepatan motor tersebut.


Mudahnya, untuk mengatur kecepatan, kita bisa gunakan tegangan masukan motor yang divariabel. Sedangkan untuk mengatur arah putar dapat menggunakan saklar manual atau relay untuk mengubah arah arus yang masuk ke motor DC. Menggunakan saklar mekanik memberikan kemudahan, namun memiliki kelemahan, yakni lambat dan tidak mungkin dihubungkan dengan sebuah kontroler. Nah alternatif lain dalam kontrol kecepatan dan arah putar motor adalah dengan menggunakan transistor. Transistor mempunyai respon yang cepat (orde mikro detik) dan juga dapat dikontrol dengan mudah oleh kontroler (mikrokontroler misalnya) atau yang lain. Untuk motor dengan daya besar dapat digunakan transistor daya, misalnya MOSFET atau yang lain. apabila yang digunakan transistor, maka untuk mengatur tegangan yang masuk ke motor dibutuhkan PWM (Pulse Width Modulation). Nah sebelum kita mempelajari PWM lebih jauh, terlebih dahulu kita coba kontrol secara analog dengan menggunakan komponen - komponen sederhana. Rangkaian di bawah ini di simulasikan dengan menggunakan Proteus V7.4. Untuk memperjelas gambar rangkaian, klik thumbnail gambar bersangkutan.

1. Kontrol kecepatan putar motor dengan menggunakan transistor dan potensiometer

• Mula-mula, kita coba dulu memberi tegangan ke motor. Gunakan komponen "Batt" dan "Motor-DC". Ubah tegangan batt menjadi 12V (menyesuaikan motor DC) kemudian Run.

• Tambahkan komponen potensiometer "pot-hg" dengan hambatan 200 ohm di depannya untuk mengatur tegangan yang masuk ke motor.

• catatan : untuk langkah ini, dalam rangkaian sebenarnya sangat dianjurkan untuk TIDAK digunakan karena tidak mampu memberikan daya yang cukup untuk mendriver motor. Memang pada awalnya bisa digunakan, namun dalam waktu yang singkat, komponen akan panas dan langsung rusak (saya pernah nyoba malah ampe gosong, hehe). Karena ini cuma simulasi, boleh2 aja dicoba rangkaiannya.
• Nah, untuk perbaikan, bisa ditambahkan transistor NPN BD139 , diode 4001, vcc, dan gnd. Oiya, besarnya hambatan pot di ubah jadi 10K. Pot ini bertidak sebagai pembagi tegangan yang mengatur besar kecilnya tegangan yang masuk ke basis mikrokontroller. Untuk penggunaan selanjutnya, potensiometer ini bisa diganti dengan menggunakan sinyal PWM. 

• catatan : dalam penggunaannya, jenis transistor bergantung pada besar kecilnya motor yang akan dikendalikan, terutama dalam hal konsumsi arus. Untuk contoh diatas, apabila digunakan mendrive motor-motor kecil masih ok.

2. Kontrol arah putar motor dengan menggunakan saklar mekanik

• simpel saja, untuk mengubah arah putar motor DC cukup ditambahkan 2 buah saklar sbb.

• catatan : arah arus yang masuk ke motor dipengaruhi oleh posisi SW1 dan SW2. Apabila SW1 dan SW2 dalam keadaan yang sama, motor tidak akan berputar karena dikedua pinnya memiliki kutub yang sama ( + semua atau - semua). Motor hanya akan berputar apabila posisi SW1 dan SW2 saling berkebalikan dan putaran akan bebalik arah apabila posisi saklar juga dibalik.

download design proteusnya di sini
Kendali ini masih bersifat manual, artinya dibutuhkan tenaga manusia untuk mengubah2 arah dan kecepatan motor. Nah pertanyaannya, Bagaimana kaitannya dengan otomasi? Selanjutnya mari kita pelajari kontrol motor dengan menggunakan fasilitas PWM pada mikrokontroller. To be continue..
Demikian semoga bermanfaat dan bisa dijadikan referensi. Selamat mencoba dan ditunggu komentarnya.. :)

Related Post: