MOTOR
STEPPER
PRESENTASI
NAMA :ADE ALMADUN NIM :5220711058
university technology of yogyakarta
TOPIK PRESENTASI :
PENJELASANNYA 01.
02.
03. CONTOH PENERAPAN
CARA PENGENDALIANNYA
1.PENJELASANNYA
"Motor stepper adalah motor DC tanpa sikat yang rotornya berputar dalam peningkatan sudut diskrit ketika belitan
statornya diberi energi dengan cara yang diprogram. Rotasi terjadi karena interaksi magnetik antara kutub rotor dan kutub belitan stator berenergi berurutan. Rotor tidak memiliki
gulungan listrik. tetapi memiliki kutub yang menonjol dan/atau dimagnetisasi."
Dari definisi ini, jelas bahwa motor stepper adalah aktuator digital yang inputnya dalam bentuk energi terprogram dari belitan stator dan yang outputnya dalam bentuk rotasi sudut diskrit. Oleh karena itu, sangat cocok untuk digunakan sebagai aktuator dalam sistem kontrol komputer, sistem kontrol digital, dll. Sistem kontrol yang menggunakan motor stepper sebagai aktuator dikenal sebagai sistem kontrol gerak tambahan
(IMCS)
DEFINISI MOTOR STEPPER
CONSTRUKSI DAN JENISNYA:
"Motor stepper VR dicirikan oleh fakta bahwa tidak ada magnet permanen baik pada rotor maupun stator. Rotor juga tidak membawa belitan.
Rotor adalah tipe tiang yang menonjol dan seluruhnya terbuat dari stempel besi lunak. Stator juga terbuat dari ping staf besi lunak. Ini juga memiliki
kutub yang menonjol, yang membawa belitan stator. Jumlah kutub pada stator adalah kelipatan genap dari jumlah fase di mana gulungan stator dililitkan. Jumlah fase pada stator harus minimal 3 untuk kontrol dua arah dari motor stepper. Jumlah maksimum fase pada stator dibatasi hingga 5.
Konstruksi motor stepper VR 3-fase, dengan 12 kutub pada stator dan 8 kutub pada rotor ditunjukkan pada Gambar. disamping.
Ketika fase A berliku diberi energi, rotor bergerak ke posisi di mana gigi rotor menyelaraskan diri dengan gigi fase A
1,VARIABLE RELUCTANCE (VR) STEPPER MOTOR
"Ini adalah motor rotor magnet permanen. Ini juga dikenal sebagai motor can-stack dan ditunjukkan pada Gambar dibawah Keuntungan utamanya adalah biaya produksinya yang rendah. Ini digunakan dalam aplikasi seperti motor pengumpan kertas dari printer atau motor penggerak kepala dari drive disket.
2.PERMANENT MAGNET(PM) STEPPER MOTOR
"Ini adalah adalah jenis motor stepper yang paling populer,kontruksi dan operasinya gambar dibawah ini.
2.HYBRID (HB) STEPPER MOTOR
2.CONTOH
PENGENDALIANNYA
Beberapa proses produksi memerlukan penempatan posisi yang tepat atau akurat baik berupa sudut putaran
maupun pergeseran linear.. Selain tepat, kepresisian dalam perulangan proses juga sangat penting. Contohnya,
sebuah meja yang diperlukan berputar dengan sudut tertentu pada proses drilling, jika posisi putaran meja
meleset, maka hasil drilling bisa menjadi cacat. Lebih jauh lagi untuk pengendalikan lengan robot, penggerak dengan posisi sudut yang presisi sangat diperlukan. Maka
diperlukan sebuah penggerak yang dapat diatur sudut putarannya dengan akurasi dan kepresisian yang tinggi.
Dalam hal ini, salah satu contohnya adalah motor stepper.
MOTOR STEPPER SEBAGAI PENGENDALI
PADA OTOMASI INDUSTRI
"Berdasarkan metode perancangan rangkain pengendalinya, motor stepper dapat dibagi menjadi jenis unipolar dan bipolar.
Rangkaian pengendali motor stepper unipolar lebih mudah dibuat karena hanya memerlukan satu signal On Off dengan menggunakan switch / transistor pada masing – maisng
lilitannya.
a.motor stepper unipolar
Untuk menjalankan dan menghentikan motor ini cukup dengan
menerapkan pulsa digital yang hanya terdiri atas tegangan positif dan nol (ground) pada salah satu terminal lilitan (wound) motor sementara
terminal lainnya dicatu dengan tegangan positif konstan (VM) pada bagian tengah (center tap) dari lilitan.
Untuk motor stepper dengan lilitan bipolar, diperlukan sinyal pulsa yang berubah-ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya.
b.motor stepper bipolar
ada pada setiap terminal lilitan (A & B) harus dihubungkan dengan
sinyal yang mengayun atau berubah – ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya. Karena itu dibutuhkan rangkaian pengendali yang lebih
kompleks daripada rangkaian pengendali untuk motor unipolar. Motor stepper bipolar torsi yang lebih besar dibandingkan dengan motor
stepper unipolar untuk ukuran yang sama.
"lalu bagaimana motor stepper dapat diatur putaranya
Pada penerapannya di industry, motor stepper dikendalikan dengan bantuan driver. Berikut ini adalah ilustrasi struktur motor stepper sederhana dengan jumlah 4 step untuk 1 putaran penuh dan pulsa yang dibutuhkan untuk menggerakkannya:
Gambar di atas sebelah kiri adalah arah putaran rotor motor stepper dan sebalah kanan adalah logic phase pada setiap step. contoh bentuk pulsa yang diberikan pada kumparan untuk menggerakkan motor stepper pada arah sesuai dengan jarum jam (clockwise). Jika diperhatikan, signal pulsa seolah – olah berjalan dari phase A ke phase B dan seterusnya.
Sehingga bagian rotor yang diibaratkan seperti magnet akan berputar karena tertarik oleh gaya magnet yang
dibangkitkan oleh setiap phase. Pemberian signal seperti di atas adalah metode full step, sehingga untuk 1 putaran
penuh dibutuhkan 4 kali step.
Tidak hanya di industri,adapun contoh pengendalianya:
Aplikasi Motor Stepper
Motor stepper memiliki kegunaan yang beragam, namun beberapa yang paling umum meliputi:
1.Peralatan pencetakan 3D 2.Mesin tekstil
3.Mesin cetak
4.Mesin permainan
5.Mesin pencitraan medis 6.Robotika kecil
7.Mesin penggilingan CNC 8.Peralatan las
Meskipun aplikasi ini adalah yang paling umum, namun hanya sebagian kecil dari kegunaan motor
stepper. Secara umum, aplikasi apa pun yang memerlukan penentuan posisi yang sangat akurat,
kontrol kecepatan, dan torsi kecepatan rendah dapat memanfaatkan penggunaan motor stepper.
3.CONTOH PENERAPANNYA
Aplikasi motor stepper: Contoh yang mendemonstrasikan fitur-fiturnya.
Fitur dan jenis motor stepper
Motor stepper digerakkan oleh pulsa listrik yang menentukan sudut dan kecepatan putarannya. Mereka dikendalikan dengan menggunakan
pengontrol atau osilator yang menghasilkan pulsa-pulsa ini. Sudut dan kecepatan putaran motor masing-masing sebanding dengan jumlah dan laju pulsa masukan, sehingga dengan kata lain mekanisme
penggerak sederhana ini dapat memberikan kontrol posisi dan kecepatan motor yang akurat.
Motor stepper dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori, motor VR, PM, dan HB, bergantung pada struktur rotornya. Mereka juga dapat dibagi
lagi menjadi motor unipolar dan bipolar tergantung pada arah aliran arus melalui belitan kumparannya. Karena berbagai jenis motor
memiliki fitur yang berbeda, penting untuk memilih motor yang tepat sesuai tujuan penggunaan.
Motor stepper menawarkan kelebihan dan kekurangan sebagai berikut.
Keuntungan
Kontrol posisi sangat sederhana karena sudut putaran sebanding dengan jumlah pulsa input (input digital) Dapat berputar dengan kecepatan rendah
Kontrol posisi loop terbuka dapat digunakan, menghindari kebutuhan akan umpan balik Tetap terkunci dengan aman di posisinya saat dihentikan
Kekurangan
Membutuhkan sirkuit penggerak
Rawan hilangnya sinkronisasi ketika beban berubah secara tidak terduga
Menghasilkan getaran dan kebisingan tingkat tinggi
Keuntungan
Kontrol posisi sangat sederhana karena sudut putaran sebanding dengan jumlah pulsa input (input digital) Dapat berputar dengan kecepatan rendah
Kontrol posisi loop terbuka dapat digunakan, menghindari kebutuhan akan umpan balik Tetap terkunci dengan aman di posisinya saat dihentikan
Kekurangan
Membutuhkan sirkuit penggerak
Rawan hilangnya sinkronisasi ketika beban berubah secara tidak terduga
Menghasilkan getaran dan kebisingan tingkat tinggi
Peralatan rumah tangga dan aplikasi rumah tangga lainnya
Motor stepper digunakan dalam berbagai macam perangkat yang memanfaatkan posisi akurat yang dimungkinkan oleh
karakteristiknya yang berputar dalam langkah tetap secara terputus-putus. Jam analog adalah contoh umum, dengan jarum detik jam digerakkan oleh motor stepper yang berputar dengan kelipatan 6°, setiap detik sekali. Kegunaan lainnya termasuk
mengoperasikan kisi-kisi AC, menghidupkan atau mematikan katup pipa, menggerakkan tirai yang dioperasikan secara elektrik, dan mekanisme fokus otomatis dan zoom pada kamera digital atau telepon. Motor stepper juga digunakan pada printer rumahan atau mesin fotokopi yang dapat ditemukan di toko serba ada.
Aplikasi komersial
Motor stepper juga banyak digunakan pada peralatan komersial yang ditemui di luar rumah. Mesin penjual otomatis adalah salah satu aplikasinya. Pada mesin penjual otomatis pengisian cangkir, misalnya, motor stepper mengoperasikan mekanisme
pengangkutan cangkir. Di mesin ATM bank, motor stepper menggerakkan elevator baki dan memasukkan kertas melalui printer resi. Di stasiun kereta api, mereka mengoperasikan mekanisme umpan di mesin penjual tiket dan validasi, serta menggerakkan kamera
keamanan berputar yang secara berkala mengubah posisinya untuk mengawasi area sekitar. Ini hanyalah beberapa dari banyak aplikasi dimana motor stepper digunakan.
Aplikasi industri
Meskipun sebagian besar dari kita jarang bersentuhan dengannya dalam kehidupan sehari-hari, motor stepper juga memiliki
kegunaan dalam industri. Contoh umum termasuk tabel penentuan posisi XY atau mesin ban berjalan di jalur produksi yang perlu bergerak maju dengan kecepatan konstan. Dalam aplikasi seperti mekanisme konveyor untuk mengangkut papan sirkuit,
semikonduktor, atau komponen presisi lainnya, perlu dilakukan kehati-hatian untuk mengatasi risiko getaran dari motor penggerak, karena dapat merusak komponen yang diangkut. Untuk mencegah hal ini, dapat digunakan micro-step drive untuk meminimalkan getaran dari motor stepper. Ini adalah salah satu cara motor stepper membantu memastikan pengangkutan komponen presisi yang andal.
Motor stepper: Jenis motor listrik yang sangat diperlukan
Motor stepper berputar dengan sudut tetap setiap kali pulsa dimasukkan ke rangkaian drivernya. Motor ini
memungkinkan kontrol posisi loop terbuka sederhana karena sudut rotasi sebanding dengan jumlah pulsa
masukan. Kemampuan ini dimanfaatkan dalam berbagai bidang mulai dari perangkat yang familiar seperti
peralatan rumah tangga, mesin penjual otomatis, mesin tiket kereta api, dan ATM, hingga peralatan industri
seperti jalur produksi dan robot. Dengan kata lain, motor stepper sangat diperlukan dalam cara hidup kita.
TERIMA
KASIH
