Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Teknologi Industri

Panduan Komprehensif untuk Pengendali Motor

Apa Itu Pengendali Motor?

Pengendali motor mengacu pada perangkat listrik yang mengatur torsi, kecepatan motor, dan output peralatan. Pengendali motor umumnya dilengkapi dengan cara manual atau otomatis untuk menghentikan atau menghidupkan motor.

Apa yang membuat pengontrol motor begitu penting? Nah, tanpa perangkat ini, motor tidak memiliki perlindungan yang diperlukan dari kelebihan beban. Kelebihan beban dapat menyebabkan gangguan listrik yang berpotensi merusak peralatan elektronik.

Kebanyakan motor membutuhkan setidaknya beberapa Amps untuk beroperasi dengan baik. Sayangnya, mikrokontroler hanya dapat menyediakan sekitar 0,1 Amps, yang terlalu sedikit. Pengontrol motor dapat membantu Anda mencapai jumlah Ampere yang diperlukan.

Jenis Pengendali Motor

Ada empat jenis utama pengontrol motor. Mari kita lihat lebih dekat satu per satu.

2.1 Pengontrol Motor AC

Pengendali motor AC memodifikasi daya input ke motor. Mereka mencapai ini dengan menyesuaikan frekuensi energi yang masuk ke mesin. Tujuannya adalah untuk mengatur kecepatan dan torsi. Nama lain untuk pengontrol AC termasuk inverter AC, driver kecepatan variabel, dan konverter frekuensi.

2.2 Pengontrol Motor DC

Sama seperti pengontrol motor AC, pengontrol motor DC juga menyesuaikan daya input. Pengendali motor DC mengubah atau mengubah sumber arus menjadi keluaran langsung arus atau frekuensi. Pengontrol motor DC secara efisien mengontrol torsi dan kecepatan motor.

2.3 Pengontrol Motor Servo

Pengontrol motor servo mengacu pada perangkat elektronik yang memodifikasi daya input dengan menyesuaikan atau mengatur sumber arus ke frekuensi, pulsa, atau output arus yang diinginkan. Seperti pengontrol motor AC dan DC, pengontrol servo moto ideal untuk aplikasi tertentu. Kontroler motor servo cocok untuk aplikasi kontrol gerak, terutama di industri manufaktur dan konstruksi. Pengontrol ini mengontrol posisi, torsi, dan kecepatan motor.

2.4 Pengontrol Motor Stepper

Pengontrol motor stepper adalah perangkat elektronik yang mengontrol daya input. Pengontrol melakukannya dengan menyesuaikan sumber arus ke keluaran arus bertahap. Pengendali motor stepper sangat ideal di lingkungan manufaktur dan konstruksi. Seperti pengontrol lain dalam daftar ini, pengontrol motor stepper mengontrol posisi, torsi, dan kecepatan motor. Nama lain untuk pengontrol motor stepper adalah pengindeks motor.

Bagaimana Cara Kerja Pengendali Motor?

Sebagian besar desainer dan insinyur pemula tidak memahami cara kerja pengontrol motor. Menariknya, ini jauh lebih mudah daripada yang Anda pikirkan. Mari kita lihat subjeknya secara mendalam.

3.1 Pengontrol Arah Melalui H Bridge

Proses kontrol motor DC ini termasuk yang paling mudah. Prosesnya melibatkan dua pasang sakelar. Setiap kali Anda menghubungkan beberapa tombol, sirkuit akan selesai dan menghasilkan daya.

Untuk membuat motor 4 bagian, Anda dapat mencampur dan mencocokkan sakelar atau mengubah polaritasnya. Pengguna juga dapat mengubah ukuran jembatan H agar sesuai dengan sistem yang lebih kecil.

3.2 Pengontrol Kecepatan Melalui Modulasi Lebar Pulsa (PWM)

Sirkuit PWM mengontrol kecepatan motor dengan mem-boot atau membatasi tegangan suplai PCB. Sirkuit ini memiliki efek smoothing melalui induksi kumparan. Anda dapat menggabungkan sirkuit PWM dengan jembatan H saat Anda ingin mengubah kecepatan, arah, atau pengereman.

3.3 Pengontrol Armature Melalui Resistensi Variabel

Cara lain untuk mengubah kecepatan motor DC memerlukan perubahan mata uang yang mengalir melalui koil atau angker. Kecepatan poros dapat bervariasi tergantung pada suplai arus. Itu karena sebanding dengan medan magnet yang dihasilkan oleh arus yang ada di angker.

Pertimbangkan untuk menambahkan resistor ke angker jika Anda ingin membatasi kecepatan motor. Untuk meningkatkan kecepatan, tambahkan resistensi stator.

Menambahkan resistor ke kumparan jangkar berarti Anda menghasilkan lebih banyak panas dan kehilangan energi. Itu sebabnya metode ini bisa menjadi tidak efisien.

3.4 Mematikan Motor

Untuk mematikan motor, cukup putuskan suplai tegangan ke PCB. Anda juga bisa membuka sakelar di motor. Anda dapat membuka sakelar yang terhubung ke dua.

3.5 Pengereman Motor

Dalam hal pengereman motor, Anda dapat mengadopsi salah satu dari tiga metode. Yang pertama adalah pengereman dinamis. Metode ini melibatkan pemutusan catu daya dari motor.

Jenis pengereman kedua dikenal sebagai pengereman injeksi. Cara ini hanya berlaku untuk kontrol motor AC. Setelah memutuskan daya dan memasok daya DC; sebaliknya, Anda menciptakan medan magnet yang memperlambat atau menghentikan motor dengan mengubah arah putaran motor.

Ada juga pengereman regeneratif yang beroperasi dengan cara yang sama seperti pengereman dinamis. Anda memotong sumber listrik dan kemudian mengirim kembali ke suplai melalui motor yang berputar. Pengereman regeneratif dapat mengisi daya baterai. Baterai kemudian akan memasok arus ke mesin.

Kriteria Pemilihan Pengendali Motor

Kriteria apa yang harus Anda gunakan saat memilih pengontrol motor? Kami membahas dua di bagian ini.

4.1 Spesifikasi Listrik

Dalam hal spesifikasi kelistrikan, beberapa masalah yang ingin Anda perhatikan antara lain:

Tegangan Keluaran Maksimum

Keluaran perangkat yang bersangkutan harus selalu sesuai dengan keluaran seluruh sistem.

Kekuatan Nilai

Daya tertinggi yang dapat digunakan motor.

Tegangan Pasokan AC/DC

Tegangan suplai AC/DC bertujuan untuk mencapai pengoperasian yang sempurna.

Arus Output Berkelanjutan

Biasanya, perangkat membawa arus tanpa melampaui batasan panas.

Jenis Bus

Anda mungkin pernah mendengar tentang jenis bus, yang terdiri dari keterikatan teknologi mutakhir.

Input Satu Fasa/ Tiga Fasa

Umumnya, seseorang dapat menggunakan aplikasi tekanan rendah atau tekanan tinggi.

Frekuensi Pengendali Motor

Pengendali motor biasanya menggunakan frekuensi mulai dari 50 Hz hingga 400 Hz.

4.2 Spesifikasi Pengoperasian

Kinerja pengontrol motor tergantung pada sistem kontrol dan pengaturan desain. Seseorang dapat menambahkan berbagai jenis kontrol manual, seperti kenop, jumper, potensiometer, dll. Atau, seseorang dapat menggunakan kontrol komputer seperti joystick, panel digital, dan sebagainya.

4.3 Fitur

Pilihan pengontrol motor fleksibel dan tergantung pada fungsi yang ingin Anda sertakan di dalamnya. Pengendali motor yang berbeda memiliki fitur tambahan. Misalnya, Anda dapat memilih fitur soft-start, yang memungkinkan Anda menentukan jumlah waktu perangkat untuk menyala.

Pengontrol Motor DC Brushless VS Kontroler Motor DC Brushed

Ada dua jenis utama motor DC:brushed dan brushless. Pengontrol motor DC yang disikat adalah salah satu jenis pengontrol motor tertua. Memperbaiki motor sikat umumnya dilakukan secara internal oleh catu daya DC. Kontroler memiliki rotor, beberapa sikat, dan poros. Polaritas dan muatan sikat ini menentukan kecepatan dan arah motor.

Pengendali motor DC tanpa sikat telah menjadi sangat populer terutama karena efisiensinya. Pengendali motor ini memiliki tampilan yang sama dengan pengendali motor yang disikat tetapi tanpa sikat. Motor juga memiliki sirkuit khusus yang mengontrol arah dan kecepatan. Kita perlu meningkatkan efisiensi, motor brushless dipasang di sekitar magnet rotor.

Perbedaan Antara Pengemudi Motor dan Pengendali Motor?

Anda perlu mengontrol elektronik apa pun yang berisi roda atau bagian bermotor lainnya dari mikrokontroler. Seperti yang kami tunjukkan sebelumnya, chip standar hanya dapat mengeluarkan arus dalam jumlah kecil. Oleh karena itu, Anda tidak dapat menggerakkan motor secara langsung secara efisien, berapa pun ukurannya. Di situlah peran pengemudi motor.

Pengemudi motor menggunakan chip yang lebih besar untuk menangani level arus yang lebih besar dan voltase yang lebih tinggi daripada mikrokontroler biasa 5V/3.3V. Dengan driver motor, Anda dapat mengontrol beban yang lebih besar.

Jadi, bagaimana driver motor berbeda dari pengontrol motor? Nah, pengemudi motor hanya menangani kemampuan mengemudikan motor. Di sisi lain, pengontrol motor memiliki semua sirkuit logika yang dibangun di dalamnya. Anda dapat mengontrol pengontrol motor menggunakan antarmuka tingkat yang lebih tinggi, misalnya, sinyal PWM, input analog, USB, dll.

Pengontrol Kecepatan Variabel

Apakah penggerak kecepatan variabel

Penggerak kecepatan yang dapat disesuaikan

Microdrive

Drive AC

Inverter

7.1 Pengontrol Kecepatan Variabel untuk Motor AC

Seperti yang kami sebutkan sebelumnya, pengontrol kecepatan variabel AC bekerja dengan mengubah tegangan dan frekuensi motor listrik. Drive frekuensi ini memiliki banyak aplikasi, termasuk ban berjalan, pompa kolam renang, mesin bubut, pabrik, kompresor udara, kipas HVAC, dll. Pengontrol kecepatan AC sangat hemat energi, tidak seperti sistem kontrol frekuensi motor DC. Tidak heran jika banyak desainer sekarang memilih untuk memasang kembali pengontrol kecepatan DC dengan opsi AC.

Tegangan yang Berbeda dari Pengontrol Kecepatan Motor

Pengontrol kecepatan motor tersedia dalam berbagai opsi voltase, termasuk 12V, 24V, dan 90V. Meskipun ketiganya memiliki banyak kesamaan, ada juga perbedaan yang jelas. Secara keseluruhan, ketiga fitur desain ini hampir sama. Perbedaan utama adalah bahwa pengontrol motor 12V biasanya menarik dua kali arus daripada yang ditarik oleh motor 24V. Pengontrol motor 90V, pada gilirannya, menghilangkan arus paling sedikit dari suplai voltnya. Untuk beban mekanis apa pun, ada catu daya yang serupa untuk ketiganya. Saat memilih di antara ketiganya, perwakilan perusahaan harus dapat memberikan detail yang lebih spesifik, sehingga lebih mudah bagi Anda untuk membuat keputusan yang tepat.

Dalam banyak kasus, harga pengontrol kecepatan motor tidak berbeda secara signifikan, meskipun ada perbedaan tegangan. Terutama jika Anda membeli pengontrol motor untuk aplikasi yang sama.

Motor berbeda dalam kabel, meskipun. Kabel untuk pengontrol motor 24V biasanya lebih kecil daripada pengontrol motor 12V. Terlepas dari ukurannya, kabel yang lebih kecil dapat menyalurkan daya secara efisien.

Starter Motor

Starter motor saat ini merupakan salah satu penemuan teratas untuk kontrol motor. Starter adalah perangkat listrik yang mengontrol daya listrik yang dibutuhkan untuk menghidupkan motor. Alat ini juga membantu menghentikan, membalikkan, dan melindungi motor listrik.

Umumnya, sebuah awal terdiri dari dua komponen utama:

• Kontaktor

Kontaktor mengontrol arus yang masuk ke motor. Komponen ini dapat membuat atau memutus daya ke sirkuit listrik.

• Relai Beban Lebih

Ketika motor menarik terlalu banyak arus listrik dan terlalu panas, itu bisa terbakar. Fungsi relai kelebihan beban adalah untuk memastikan hal ini tidak terjadi.

9.1 Jenis Motor Starter?

Secara umum, ada dua jenis starter motor. Ini adalah:

• Pemula Manual

Seperti namanya, starter manual adalah perangkat yang memerlukan pengoperasian manual. Starter sangat mudah dioperasikan dan biasanya tidak memerlukan intervensi ahli. Perangkat itu sendiri memiliki tombol yang Anda gunakan saat menghidupkan dan mematikan peralatan. Beberapa fitur yang membuat starter manual lebih disukai daripada tipe starter lainnya meliputi:

Aman dan ekonomis untuk dioperasikan.

Mereka cukup kompak untuk memungkinkan berbagai macam aplikasi.

Tawarkan kelebihan beban rendah. Deteksi untuk motor, sehingga aman dari kerusakan.

Biaya awal mereka rendah.signifikan

Mereka datang dengan pilihan penutup yang tak ada habisnya.

• Starter Motor Magnetik

Starter motor magnetik memerlukan kontrol elektromagnetik. Biasanya, starter motor membutuhkan tegangan yang lebih rendah, lebih aman untuk memulai dibandingkan dengan tegangan motor. Starter motor magnetis memiliki kontaktor listrik dan relai beban lebih untuk menjaganya dari arus berlebih dan panas berlebih.

Selengkapnya Tentang Pengendali Motor

Seperti yang telah Anda lihat dari apa yang telah kami bahas di bagian sebelumnya, subjek pengontrol motor sangat luas. Berikut beberapa hal lain yang mungkin menarik bagi Anda.

10.1 Pengontrol Motor Arduino

Pengendali motor Arduino memungkinkan Anda untuk menggerakkan DC stepper, motor stepper, solenoida, dan relai. Pengendali motor adalah driver full-bridge ganda yang menggerakkan motor induktif. Dengan papan Arduino, Anda dapat menggerakkan dua motor DC dan mengontrol setiap arah dan kecepatan. Pengontrol motor ini juga memungkinkan Anda mengukur penyerapan arus masing-masing mesin, antara lain.

10.2 Pengontrol Motor Sabertooth

Pengontrol motor sabertooth adalah salah satu driver motor ganda yang paling serbaguna dan efisien yang tersedia. Pengendali motor ini bekerja dengan baik dengan peralatan bertenaga tinggi, misalnya, robot dengan berat hingga 300 pon. Dengan pengontrol motor Sabertooth, seseorang dapat mencapai arus puncak setinggi 50A per saluran dalam beberapa detik. Kontroler motor ini memiliki perlindungan termal dan arus lebih, yang berarti Anda tidak perlu khawatir akan berhenti mendadak yang dapat membunuh pengemudi.

10.3 Pengontrol Motor Percikan

Pengontrol motor Spark adalah salah satu pengontrol frekuensi motor DC brushed paling terjangkau di luar sana. Kontroler ini memiliki arus kontinu 60A dan memiliki pendinginan pasif. Fitur mengesankan lainnya termasuk sakelar batas dua arah yang memungkinkan kontrol cerdas dan indikator status LED. Fitur-fitur ini dan lainnya menjadikan pengontrol motor ini sebagai salah satu yang paling populer di pasar.

10.4 Pengontrol Motor Vex

Salah satu fitur yang membedakan pengontrol motor Vex adalah menggunakan sinyal PWM standar untuk menggerakkan motor kawat. Saat menggunakan pengontrol motor ini, sebaiknya pastikan Anda hanya menggunakan satu kabel ekstensi 3-kawat antara mikrokontroler dan pengontrol motor. Fitur pembeda U Controller mungkin memerlukan ekstensi yang lebih panjang; namun, Anda dapat menggunakan kabel ekstensi 2 kawat antara pengontrol dan motor.

10.5 Pengontrol Motor Talon

Kontroler motor Talon memiliki fitur kontrol PID terintegrasi serta protokol komunikasi yang mengesankan. Apa yang membuat pengontrol ini sangat diinginkan adalah seberapa kompak dan ringannya.

10.6 Pengontrol Motor Tesla

Pengendali motor Tesla adalah salah satu entri terbaru di pasar. Masing-masing pengontrol ini memiliki motor penggerak induksi AC yang berputar hingga 16.000 RPM untuk unit besar dan 18.000 RPM untuk opsi daya yang lebih kecil dan rendah.

Kontroler motor Tesla juga memiliki fitur pengontrol/Inverter serta diferensial. Setiap unit memiliki pengganti Papan pengontrol EV siluman untuk komunikasi bus CAN yang efisien.

10.7 Pengontrol Motor Raspberry Pi

Pengontrol motor Raspberry memiliki IC Daya H-Bridge ganda yang mengontrol beban induktif hingga 5A per jembatan tunggal. Perangkat mendukung rentang tegangan yang sangat luas (6V – 8V).

10.8 Pengontrol Motor Curtis

Kontroler motor Curtis menawarkan kontrol kecepatan yang mulus dan efisien untuk berbagai aplikasi kendaraan di jalan raya. Kontroler ini juga sangat senyap dan hemat biaya. Pengontrol motor Curtis modern menggunakan teknologi MOSFET, sehingga banyak manfaat yang sebelumnya tidak tersedia pada model lama.

10.9 Pengontrol Motor SCR

Pengontrol daya SCR telah ada selama lebih dari setengah abad. Awalnya, pengontrol daya ini hanya dapat menangani beberapa ratus watt. Saat ini, pengontrol motor SCR dapat mengambil daya megawatt. Saat ini, pengontrol motor SCR memiliki aplikasi di berbagai industri penting.

Pengontrol SCR memiliki sirkuit kontrol dan thyristor. Pengontrol ini dapat mengalihkan arus dalam milidetik, berkali-kali. Umumnya, pengontrol SCR lebih terjangkau dan lebih andal daripada transformator dan kontaktor variabel.

10.10 Pengontrol Kecepatan Motor AC Fasa Tunggal/ Pengontrol Motor Ganda Pengontrol Motor 3 Fasa

Dengan kemajuan teknologi, pengontrol motor semakin canggih. Pengontrol motor modern memiliki kinerja yang lebih tinggi, lebih nyaman, dan lebih hemat biaya daripada model sebelumnya. Kontroler ini juga tersedia dalam berbagai solusi. Saat ini, Anda dapat menemukan pengontrol motor fase tunggal, ganda, dan 3 fase.

Kontroler motor AC satu fase masih menjadi solusi terdepan dalam hal pergerakan udara dan aplikasi kompresor. Itu karena mereka tersedia secara luas dan hemat biaya. Sebagian besar sistem berperforma rendah menggunakan pengontrol ini.

Pengendali motor dua fase dan 3-fase telah hadir dan telah membuat kemajuan yang cukup besar, meskipun secara komparatif lebih kompleks dan lebih mahal daripada rekan-rekan satu fase mereka. Namun, baru-baru ini, para insinyur telah berupaya membuat semua pengontrol motor fase seefisien mungkin.

Aplikasi Pengontrol Motor

Anda dapat memikirkan hampir setiap area memiliki pengontrol motor. Berikut adalah beberapa aplikasi teratas dari perangkat ini.

11.1 Pengontrol Multi-Sumbu

Perangkat ini menentukan, mengontrol, dan mengawasi persyaratan gerakan.

11.2 Pengontrol Gerakan Robot

Pengontrol gerak robot memiliki perangkat keras dan perangkat lunak yang sangat berguna dalam sistem mekanis.

11.3 Amplifier Servo

Pengontrol motor membantu menghasilkan sinyal analog yang kemudian dapat menghasilkan lebih banyak daya atau arus listrik.

11.4 Drive Inverter

Drive inverter sangat penting saat mengubah input daya AC menjadi daya DC.

11.5 Mikrokontroler

Mikrokontroler membantu mengatur aliran data digital.

11.6 Penyearah Terkendali Silikon (SCR)

SCR bekerja dengan motor DC untuk menyempurnakan AC ke DC.

11.7 Prosesor Sinyal Digital

Sebuah mikroprosesor dapat memanipulasi data secara real-time.

Itu termasuk audiovisual, tekanan, panas, dan lokasi. Perangkat kemudian menjalankan data ini menggunakan berbagai kontrol.

11.8 Modulasi Lebar Pulsa

Modulasi lebar pulsa juga dikenal dengan istilah kontrol skalar. Pengendali motor dapat mengubah tegangan dan frekuensi AC menjadi DC, yang operasinya pada kurva sinus.

Kesimpulan

Pengendali motor akan terus menjadi bagian integral dari semua jenis industri, mengingat peran besar dalam berbagai peralatan listrik dan mesin. Dengan semua informasi yang kami sertakan dalam panduan komprehensif ini, akan lebih mudah untuk memutuskan pengontrol motor apa yang paling cocok untuk aplikasi Anda. Hal yang perlu diingat adalah bahwa pengontrol yang berbeda memiliki fitur, kebutuhan daya, dan aplikasi yang berbeda.

Tentu saja, selalu bermanfaat untuk mencari bantuan profesional kapan pun Anda merasa buntu. Langkah penting dalam memastikan bahwa pengontrol motor yang Anda pilih adalah kualitas terbaik bekerja dengan produsen pengontrol motor yang memiliki reputasi baik. Jika Anda ingin mendapatkan informasi lebih lanjut tentang pengontrol, Anda dapat menghubungi kami, dan kami dapat mendiskusikan lebih banyak pengetahuan bersama.


Teknologi Industri

  1. Panduan Lengkap Memilih Motor Tahan Ledakan
  2. Panduan Lengkap Penyimpanan Motor Listrik yang Benar
  3. Dudukan Motor 101:Panduan Memilih Bahan Dudukan Motor Terbaik
  4. Panduan Penting untuk Manajemen Logistik
  5. Panduan Lengkap Pengelolaan Inventaris
  6. Panduan Utama untuk Manajemen Pemeliharaan
  7. Panduan Ahli untuk Pemeliharaan Pencegahan
  8. Cara Membuat Pengendali Motor DC
  9. Panduan Komprehensif Untuk Membangun Sirkuit Digital
  10. Panduan Lengkap untuk Perakitan Papan Sirkuit Cetak