Motor servo adalah bagian dari salah satu motor listrik yang paling sering digunakan. Motor servo merupakan sebuah perangkat berbentuk motor atau penggerak yang menggunakan sistem kontrol umpan balik loop tertutup atau servo. Show Gerakan dan posisi akhir poros motor servo dikontrol dengan sistem kontrol loop tertutup. Maksudnya adalah motor servo dapat diatur sesuai kebutuhan dengan memastikan letak sudut dari poros output motor. Sensor yang ada di dalam motor servo akan mendeteksi posisi poros output yang tepat sehingga sinyal kendali yang dikirim oleh kontrol input akan menjaga poros tetap pada posisi yang diinginkan.
Ciri utama motor servo terdiri dari motor DC, rangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer atau encoder. Berikut ini adalah bagian bagian pada sebuah motor servo : Fungsi bagian bagian motor servo ini secara singkat yaitu :
Prinsip Kerja Motor ServoSebuah motor servo terdiri dari 4 komponen utama yaitu :
Pada saat motor DC mendapatkan arus untuk bekerja, motor ini sebenarnya berputar dengan kecepatan yang tinggi dan kuat torsi yang rendah. Namun karena adanya susunan gear maka daya putaran ini diubah menjadi kecepatan rendah namun dengan kuat torsi yang cukup besar. Sensor posisi pada servo berfungsi untuk mendeteksi posisi poros dan meneruskan informasi ini ke sirkuit kontrol dan membandingkannya dengan posisi aktual motor serta dengan posisi yang diinginkan, selanjutnya sirkuit kontrol mengontrol arah dan seberapa banyak putaran motor DC untuk mendapat posisi yang diinginkan. Baca Juga : Mengulik Prinsip Kerja Motor DC dan Jenis-Jenisnya Pada umumnya, motor servo terdiri dari 3 terminal kabel yaitu, DC 5 Volt, Ground dan terminal PWM. Penggunaan sinyal pulsa PWM pada motor servo digunakan untuk efisiensi, kondisi pada transistor driver dengan jenis linear adalah selalu pada kondisi ON yang menyebabkan disipasi daya yang tinggi sehingga menyebabkan panas. Dengan PWM motor servo bisa bekerja dengan lebih presisi karena dikontrol dengan memberikan pulsa dengan frekuensi tertentu (10-20 Hz). Lebar pulsa pada PWM juga bisa membantu menentukan posisi sudut motor servo supaya lebih presisi, misalnya saja lebar pulsa PWM 0 ms menyebabkan perubahan sudut 0 derajat, sedangkan sinyal PWM lebar pulsa 2 ms bisa menyebabkan perubahan sudut 180 derajat. Kegunaan Motor Servo dan JenisnyaIndustri-industri yang berkembang saat ini umumnya mengaplikasikan motor servo. Beberapa aplikasi motor servo adalah proyek elektronika, robotik, mesin pemotong, mesin CNC, mesin material handling seperti konveyor, palletizer dan warehousing, mesin pengemasan produk, mesin pencetak atau print, dan lain-lain. Berdasarkan jenis supply arus listriknya Motor servo terdiri dari dua jenis yaitu motor servo AC dan motor servo DC.
Motor servo yang menggunakan arus DC sangat luas penggunaannya, ada 2 jenis motor servo yang menggunakan arus DC :
Berdasarkan jenis aplikasinya, kegunaan motor servo dibagi ke dalam empat jenis yaitu.
Spesifikasi Motor ServoSaat ini bnyak sekali proyek menggunakan arduino dan pada umumnya banyak juga yang menggunakan motor servo dalam pengaplikasian fungsi rangkaiannya. Ada beberapa jenis motor servo untuk arduino di pasaran. Spesifikasi dan harga motor servo adalah sebagai berikut:
Motor servo adalah perangkat penting dan tentunya harga motor servo bervariasi tergantung jenis dan kegunaan motor servo itu sendiri. Halaman artikel ini perlu dirapikan agar memenuhi standar Wikipedia. Artikel ini perlu diwikifikasi agar memenuhi standar kualitas Wikipedia. Anda dapat memberikan bantuan berupa penambahan pranala dalam, atau dengan merapikan tata letak dari artikel ini.
Untuk keterangan lebih lanjut, klik [tampil] di bagian kanan.
Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Servomotor adalah servo mekanisme loop tertutup yang menggunakan umpan balik posisi untuk mengontrol gerakan dan posisi akhirnya. Input ke kontrolnya adalah sinyal (baik analog atau digital) yang mewakili posisi yang diperintahkan untuk poros output.
Motor dipasangkan dengan beberapa jenis posisi encoder untuk memberikan umpan balik posisi dan kecepatan. Dalam kasus yang paling sederhana, hanya posisi yang diukur. Posisi terukur dari output dibandingkan dengan posisi perintah, input eksternal ke controller. Jika posisi output berbeda dari yang diperlukan, sinyal kesalahan dihasilkan yang kemudian menyebabkan motor berputar ke arah mana pun, sesuai kebutuhan untuk membawa poros output ke posisi yang sesuai. Saat posisi mendekati, sinyal kesalahan berkurang ke nol dan motor berhenti. Servomotors yang paling sederhana menggunakan penginderaan posisi-hanya melalui potensiometer dan kontrol bang-bang motor mereka; motor selalu berputar dengan kecepatan penuh (atau berhenti). Jenis servomotor ini tidak banyak digunakan dalam kontrol gerakan industri, tetapi membentuk dasar servos sederhana dan murah yang digunakan untuk model yang dikendalikan radio. Servo yang lebih canggih menggunakan encoder rotary optik untuk mengukur kecepatan poros output [2] dan drive berkecepatan variabel untuk mengontrol kecepatan motor. Kedua perangkat tambahan ini, biasanya dalam kombinasi dengan algoritma kontrol PID, memungkinkan servomotor dibawa ke posisi yang diperintahkan lebih cepat dan lebih tepat, dengan sedikit overshooting. Servomotor adalah servomekanisme loop tertutup yang menggunakan umpan balik posisi untuk mengontrol gerakan dan posisi akhirnya. Input ke kontrolnya adalah sinyal (baik analog atau digital) yang mewakili posisi yang diperintahkan untuk poros output. Motor dipasangkan dengan beberapa jenis encoder posisi untuk memberikan umpan balik posisi dan kecepatan. Dalam kasus yang paling sederhana, hanya posisi yang diukur. Posisi output yang diukur dibandingkan dengan posisi perintah, input eksternal ke pengontrol. Jika posisi keluaran berbeda dari yang diperlukan, sinyal kesalahan dihasilkan yang kemudian menyebabkan motor berputar ke kedua arah, sesuai kebutuhan untuk membawa poros keluaran ke posisi yang sesuai. Saat posisi mendekat, sinyal kesalahan berkurang menjadi nol dan motor berhenti. Servomotor yang paling sederhana menggunakan penginderaan hanya posisi melalui potensiometer dan kontrol bang-bang motor mereka; motor selalu berputar dengan kecepatan penuh (atau berhenti). Jenis servomotor ini tidak banyak digunakan dalam kontrol gerak industri, tetapi merupakan dasar dari servo sederhana dan murah yang digunakan untuk model yang dikendalikan radio. Servomotor yang lebih canggih menggunakan encoder putar optik untuk mengukur kecepatan poros keluaran [1] dan penggerak kecepatan variabel untuk mengontrol kecepatan motor.[2] Kedua peningkatan ini, biasanya dalam kombinasi dengan algoritma kontrol PID, memungkinkan servomotor dibawa ke posisi yang diperintahkan dengan lebih cepat dan lebih tepat, dengan lebih sedikit overshoot.[3] Servomotor dan gearbox industri, dengan pemasangan flensa standar untuk kemudahan pertukaran Motor servo vs. motor stepperMotor servo umumnya digunakan sebagai alternatif performa tinggi untuk motor stepper. Motor stepper memiliki beberapa kemampuan bawaan untuk mengontrol posisi, karena mereka memiliki langkah-langkah keluaran bawaan. Hal ini sering memungkinkan mereka untuk digunakan sebagai kontrol posisi loop terbuka, tanpa encoder umpan balik, karena sinyal drive mereka menentukan jumlah langkah gerakan untuk memutar, tetapi untuk ini pengontrol perlu 'mengetahui' posisi motor stepper pada power up. Oleh karena itu, pada power up pertama, pengontrol harus mengaktifkan motor stepper dan memutarnya ke posisi yang diketahui, mis. sampai mengaktifkan saklar batas akhir. Ini dapat diamati saat menyalakan printer inkjet; pengontrol akan memindahkan pembawa ink jet ke kiri dan kanan ekstrem untuk menetapkan posisi akhir. Sebuah servomotor akan segera berbelok ke sudut mana pun yang diinstruksikan oleh pengontrol, terlepas dari posisi awal saat dihidupkan. Kurangnya umpan balik motor stepper membatasi kinerjanya, karena motor stepper hanya dapat menggerakkan beban yang sesuai dengan kapasitasnya, jika tidak, langkah yang terlewat di bawah beban dapat menyebabkan kesalahan pemosisian dan sistem mungkin harus dihidupkan ulang atau dikalibrasi ulang. Encoder dan pengontrol servomotor adalah biaya tambahan, tetapi mereka mengoptimalkan kinerja sistem secara keseluruhan (untuk semua kecepatan, daya, dan akurasi) relatif terhadap kapasitas motor dasar. Dengan sistem yang lebih besar, di mana motor yang kuat mewakili proporsi biaya sistem yang meningkat, motor servo memiliki keunggulan. Ada peningkatan popularitas di motor stepper loop tertutup dalam beberapa tahun terakhir Mereka bertindak seperti servomotors tetapi memiliki beberapa perbedaan dalam kontrol perangkat lunak mereka untuk mendapatkan gerakan halus. Keuntungan utama dari motor stepper loop tertutup adalah biayanya yang relatif rendah. Juga tidak perlu menyetel pengontrol PID pada sistem stepper loop tertutup.[4] Banyak aplikasi, seperti mesin pemotong laser, dapat ditawarkan dalam dua rentang, rentang harga rendah menggunakan motor stepper dan rentang kinerja tinggi menggunakan servomotors.[5] Servomotor pertama dikembangkan dengan sinkronisasi sebagai encodernya.[6] Banyak pekerjaan yang dilakukan dengan sistem ini dalam pengembangan radar dan artileri anti-pesawat selama Perang Dunia II. Servomotor sederhana dapat menggunakan potensiometer resistif sebagai encoder posisinya. Ini hanya digunakan pada tingkat yang paling sederhana dan termurah, dan bersaing ketat dengan motor stepper. Mereka menderita keausan dan kebisingan listrik di jalur potensiometer. Meskipun dimungkinkan untuk membedakan sinyal posisi mereka secara elektrik untuk mendapatkan sinyal kecepatan, pengontrol PID yang dapat menggunakan sinyal kecepatan seperti itu umumnya memerlukan enkoder yang lebih presisi. Servomotor modern menggunakan encoder putar, baik absolut maupun inkremental. Encoder absolut dapat menentukan posisinya saat dihidupkan, tetapi lebih rumit dan mahal. Encoder tambahan lebih sederhana, lebih murah, dan bekerja dengan kecepatan lebih cepat. Sistem tambahan, seperti motor stepper, sering menggabungkan kemampuan bawaannya untuk mengukur interval rotasi dengan sensor posisi nol sederhana untuk mengatur posisinya saat start-up. Alih-alih servomotor, kadang-kadang digunakan motor dengan encoder linier eksternal yang terpisah.[7] Sistem encoder motor + linier ini menghindari ketidakakuratan dalam drivetrain antara motor dan carriage linier, tetapi desainnya dibuat lebih rumit karena tidak lagi merupakan sistem pra-paket buatan pabrik. Jenis motor tidak penting untuk servomotor dan jenis yang berbeda dapat digunakan. Paling sederhana, motor DC magnet permanen yang disikat digunakan, karena kesederhanaannya dan biayanya yang rendah. Servomotors industri kecil biasanya motor brushless komutasi elektronik. Untuk servomotor industri besar, motor induksi AC biasanya digunakan, seringkali dengan penggerak frekuensi variabel untuk memungkinkan kontrol kecepatannya. Untuk kinerja terbaik dalam paket yang ringkas, motor AC brushless dengan medan magnet permanen digunakan, versi besar motor listrik DC Brushless secara efektif.[8] Modul penggerak untuk servomotor adalah komponen industri standar. Desain mereka adalah cabang dari elektronika daya, biasanya didasarkan pada MOSFET tiga fase atau jembatan IGBT H. Modul standar ini menerima satu arah dan jumlah pulsa (jarak rotasi) sebagai input. Mereka juga dapat mencakup pemantauan suhu berlebih, torsi berlebih, dan fitur deteksi kios.[9] Karena jenis encoder, rasio gearhead, dan dinamika sistem keseluruhan adalah aplikasi khusus, lebih sulit untuk menghasilkan pengontrol keseluruhan sebagai modul yang siap pakai dan karenanya ini sering diimplementasikan sebagai bagian dari pengontrol utama. Kebanyakan servomotor modern dirancang dan dipasok di sekitar modul pengontrol khusus dari pabrikan yang sama. Kontroler juga dapat dikembangkan di sekitar mikrokontroler untuk mengurangi biaya untuk aplikasi volume besar.[10] Servomotor terintegrasi dirancang untuk memasukkan motor, driver, encoder, dan elektronik terkait ke dalam satu paket.[11]
|