BAB I

ANALISA

1.1 Analisa

Motor DC adalah piranti elektronik yang mengubah energi listrik menjadi

energi mekanik berupa gerak rotasi. Pada motor DC terdapat jangkar dengan satu

atau lebih kumparan terpisah. Tiap kumparan berujung pada cincin belah

(komutator). Dengan adanya insulator antara komutator, cincin belah dapat

berperan sebagai saklar kutub ganda (double pole, double throw switch). Motor

DC bekerja berdasarkan prinsip gaya Lorentz, yang menyatakan ketika sebuah

konduktor beraliran arus diletakkan dalam medan magnet, maka sebuah gaya

(yang dikenal dengan gaya Lorentz) akan tercipta secara ortogonal diantara arah

medan magnet dan arah aliran arus.

Motor DC yang digunakan pada robot beroda umumnya adalah motor DC

dengan magnet permanen. Motor DC jenis ini memiliki dua buah magnet

permanen sehingga timbul medan magnet di antara kedua magnet tersebut. Di

dalam medan magnet inilah jangkar/rotor berputar. Jangkar yang terletak di

tengah motor memiliki jumlah kutub yang ganjil dan pada setiap kutubnya

terdapat  lilitan. Lilitan ini terhubung  ke area kontak yang disebut komutator.

Sikat  (brushes)  yang terhubung ke kutub positif dan negatif motor memberikan

daya ke lilitan sedemikian rupa sehingga kutub yang satu akan ditolak oleh

magnet permanen yang berada di dekatnya, sedangkan lilitan lain akan ditarik ke

magnet permanen yang lain sehingga menyebabkan jangkar berputar. Ketika

jangkar berputar, komutator mengubah lilitan yang mendapat pengaruh polaritas

medan magnet sehingga jangkar akan terus berputar selama kutub positif dan

negatif motor diberi daya.

Praktikum kali ini yaitu mengenai rangkaian tertutup teknik kontrol

kecepatan motor. Salah satu alat yang digunakan yaitu ATT. ATT kepanjangan

dari ATTnuator yang berfungsi sebagai pelemah atau penurun level sinyal listrik

dari suatu output rangkaian. Disamping sebagai pelemah sinyal, attenuator juga

dapat digunakan sebagai penyesuai (matching) impedansi. Sebagai rangkaian

penyesuai impedansi, diharapkan kedua tipe ini dapat selalu mengikuti perubahan-

perubahan besarnya impedansi keluaran (output).

Karena attenuator selalu melemahkan/menurunkan sinyal, maka harga A

selalu kurang dari satu. Biasanya dalam attenuasi digunakan kebalikan dari A,

yang dinotasikan dengan a.

a= 1A

......................................................................................................................(1)

A=VoutVin

.................................................................................................................(2)

Keterangan:

a : pelemahan sinyal

A : Penguatan sinyal

Vout : Tegangan output rangkaian

Vin : Tegangan input rangkaian

Karakteristik dasar penyesuaian impedansi oleh sebuah attenuator yaitu

keadaan yang menunjukkan bahwa harga hambatan masukkan (Rin) sama dengan

harga hambatan beban (RL).

Attnuator juga dapat berfungsi sebagai pelemah sinyal suara. Contohnya

adalah apabila kita masuk kedalam ruangan genset atau ruangan compressor maka

akan terdengar suara yang sangat bising karena bunyi mesin tersebut. Suara bising

ini juga akan terdengar sampai diluar ruangan mesin sehingga akan mengganggu

pendengaran kita. Dampak terburuk dari suara tersebut maka telinga kita bisa tuli.

Untuk itu melalui Keputusan Mentri Tenaga Kerja No. 51 tahun 1999 mengatur

tingkat kebisingan suatu mesin tidak boleh lebih tinggi dari 85 desibel.

Kebisingan 85 desibel diukur dari jarak 1 meter bagian tembok terluar ruangan

genset. Desibel adalah sebuah alat pengukur kebisingan.

Attenuator adalah salah satu komponen yang sanggup untuk menurunkan

suara yang keluar dari ruangan mesin  sampai dengan dibawah 85 desibel. Cara

kerjanya relatif sederhana yaitu pada saat frekuensi suara sampai di Attenuator

maka Attenuator akan mengerutkan atau memperpendek sinyal suara sehingga

frekuensi suara akan terdengar lebih rendah.

2

Kecepatan motor DC dipengaruhi oleh beberapa faktor, sesuai dengan

rumusnya yaitu.

n=Vt−IaRaKϕ

............................................................................................................

(3)

Pada rumus diatas kecepatan pada motor dipengaruhi oleh tegangan

terminal, arus jangkar, pembebanan, konstanta dan fluks magnetiknya. Pada

pembebanan yang dilakukan terhadap motor dan pengaruh terhadap kecepatan

motor berbanding terbalik. Maka disaat pembebanan kecil maka kecepatan motor

akan semakin kencang dan begitu juga sebaliknya.

Semakin besar arus yang di hasilkan dari pergerakan fluks magnet maka

semakin kecil kecepatan yang dihasilkan dari motor dc. Karena arus jangkar

berbanding terbalik dengan kecepatan pada motor dc.

Tegangan terminal adalah tegangan awal saat motor belum dihidupkan dan

saat motor dc sudah dihidupkan namun dalam keadaan start atau dalam keadaan

awal.

Fluks magnet dihasilkan dari putaran magnet dengan kumparan yang telah

dililitkan ditengah-tengah magnet. Jika magnet di gerakkan secara berputar

mengelilingi kumparan disanalah fluks magnet terbentuk atau dihasilkan. Fluks

magnet mengalir melalui kumparan dan mempengaruhi kecepatan motor DC.

Konstanta adalah ketentuan awal motor DC yang sudah ditentukan besaran

nilainya. Biasanya terdapat pada data sheet motor servo yang digunakan.

Pada praktikum kali ini kita melakukan percobaan sebanyak tiga kali. Pada

percobaan pertama kita menggunakan attenuator di angka 10. Hasil yang

diperoleh dari percobaan pertama dapat dilihat dibawah ini.

Tabel 1.1 percobaan pertama dengan attenuator berada pada angka 10

Elektromagnetic Brake Kecepatan

0 2500

1 2500

2 2500

3

brake

n

3 2400

4 2400

5 2400

6 2400

7 2300

8 2300

9 2300

10 2300

Pada tabel saat attenuator berada pada angka 10 dan elektromagnetik brake

berada pada angka nol kecepatan pada motor berkisar 2500. Ketika

elektromagnetik brake digerakkan terus hingga ke angka 10 kecepatan yang di

peroleh semakin kecil. Hasil yang sebenarnya tidak konstan rata seperti pada tabel

diatas. Dikarenakan alat ukur yang digunakan kecil dan pembaca melihatnya

hanya di terka-terka maka untuk dapat mendapatkan kesimpulan maka di bulatkan

angkanya. Pada saat elektromagnetik brake berada pada angka nol kecepatan di

setting menjadi 2500 rpm.

Gambar 1.1 Grafik percobaan pertama dengan ATT berada pada angka 10

4

Tabel 1.2 percobaan kedua dengan attenuator berada pada angka 5

Elektromagnetic Brake Kecepatan

0 2500

1 2500

2 2500

3 2400

4 2400

5 2400

6 2300

7 2300

8 2300

9 2300

10 2300

Pada percobaan kedua saat attenuator berada pada angka 5 dan

elektromagnetik brake berada dari angka 0 hingga 10 terdapat penurunan

kecepatan sama seperti percobaan pertama namun pada percobaan kedua

kecepatan menurunnya sangat cepat dibanding dengan percobaan pertama.

Pada saat elektromagnet brake berada pada angka 0 hingga 2 kecepatan

yang di dapatkan dari alat ukur berkisar 2500 hingga ke angka 10 kecepatan

semakin berkurang.

Gambar 1.2 Grafik percobaan kedua dengan ATT berada pada angka 5

Tabel 1.3 percobaan ketiga dengan attenuator berada pada angka 0

5

brake

n

Elektromagnetic Brake Kecepatan

0 2500

1 2500

2 2500

3 2400

4 2400

5 2300

6 2300

7 2300

8 2300

9 2300

10 2300

Pada percobaan terakhir attenuator berada pada angka 0 dan

elekteomagnetik brake berada pada angka 0 hingga 10. Pada percobaan terakhir

ini kecepatan yang dihasilkan oleh motor servo menurun dan kecepatan

menurunnya sangat cepat atau tajam dibandingkan dengan percobaan pertama dan

percobaan kedua.

Dari percobaan pertama, kedua, dan ketiga didapatkan hasil yaitu pada

saat nilai attenuator semakin kecil maka kecepatan motor yang dihasilkan akan

semakin jauh berkurang. Attenuator adalah pelemah sinyal listrik seperti yang

telah dijelaskan pada halaman pertama. Attenuator juga dapat digunakan untuk

menurunkan suara bising pada motor. Semakin besar kecepatan yang dihasilkan

oleh motor servo maka semakin besar juga suara bising yang dikeluarkan dari

motor servo tersebut. Jika attenuator dipasang bersama motor servo maka suara

bising yang dikeluarkan akan semakin berkurang namun kecepatannyapun akan

berkurang juga.

Sebagai ilustrasi grafik yang dihasilkan dari percobaan pertama, kedua dan

yang terakhir didapatkan grafik seperti pada dibawah ini.

6

brake

Gamabr 1.3 Grafik percobaan ketiga dengan ATT berada pada angka 0

7

n