Jenis Motor DC Apa Yang Dapat Digunakan Sebagai Motor Servo - Motor servo digunakan dalam aplikasi di mana kontrol posisi, kecepatan, atau torsi yang tepat diperlukan. Tetapi banyak jenis motor yang berbeda dapat dianggap sebagai motor servo. Fitur yang menentukan dari motor servo adalah ia menggabungkan atau membaca umpan balik dalam sistem loop tertutup. Faktanya, meskipun banyak aplikasi servo menggunakan motor AC sinkron, motor DC juga dapat digunakan dalam sistem servo.
Motor AC sinkron biasanya tanpa sikat (pengecualian untuk motor universal, yang secara mekanis diubah dengan sikat dan dapat berjalan pada catu daya AC atau DC). Demikian juga, motor DC yang digunakan dalam sistem servo paling sering jenis tanpa sikat (biasanya disebut sebagai motor BLDC).
Perhatikan bahwa motor DC yang disikat mampu beroperasi dalam sistem servo, tetapi keausan dan perawatan yang diperlukan karena sikat mekanis dan komutator membuatnya kurang diinginkan untuk sebagian besar aplikasi servo. Artikel ini menjelaskan kapan sebaiknya menggunakan motor DC brushed dalam sistem servo, dan khususnya, jenis motor DC brushed apa yang terbaik untuk aplikasi servo.
Ingat bahwa motor DC brushless menggunakan magnet permanen pada rotor dan kumparan di stator untuk menghasilkan rotasi (dan torsi). Konfigurasi ini mirip dengan motor AC sinkron, tetapi perbedaan utama antara motor BLDC dan motor AC sinkron adalah bagaimana kumparan stator dililit.
Dalam motor AC sinkron, kumparan dililitkan secara sinusoidal dan pergantian adalah bentuk gelombang sinusoidal yang kontinu. Ini memberikan kinerja yang sangat halus pada motor AC sinkron. Motor BLDC, di sisi lain, memiliki kumparan stator yang melilit trapesium dan pergantian yang terjadi dalam enam langkah (setiap 60 derajat), yang dapat menyebabkan riak torsi.
Variasi Konstruksi Motor BLDC
Motor DC brushless biasanya dibangun dengan stator yang terbuat dari laminasi baja berlubang dan belitan tembaga yang dimasukkan ke dalam slot. Desain slotted dapat dibangun dengan rotor di tengah motor dan stator mengelilingi rotor (kadang-kadang disebut sebagai "inrunner", atau desain rotor internal). Ini mengurangi inersia motor dan memungkinkan kinerja yang sangat dinamis.
Sebagai alternatif, motor BLDC slotted dapat dibuat dengan slotted stator di tengah motor dan magnet rotor yang mengelilingi stator (kadang-kadang disebut sebagai desain "outrunner", atau rotor eksternal). Hal ini memungkinkan motor menghasilkan torsi tinggi dan dikonstruksi dengan panjang keseluruhan yang pendek (disebut sebagai desain "datar"), tetapi dengan mengorbankan dinamika yang berkurang karena inersia rotor yang lebih tinggi.
Baik dibangun dengan rotor internal atau eksternal, motor BLDC slotted mengalami torsi cogging karena magnet permanen di rotor mencoba untuk berbaris dengan slot stator. Efek utama dari torsi cogging adalah menyebabkan putaran motor menjadi tersentak-sentak, terutama pada kecepatan motor rendah.
Permutasi motor BLDC yang lebih baru adalah desain tanpa slot. Desain ini menghilangkan laminasi baja berlubang dan sebagai gantinya menggunakan stator yang terbuat dari cincin baja yang ditumpuk bersama, dengan belitan yang dienkapsulasi dalam resin epoksi. Belitan ditempatkan di celah udara antara laminasi stator dan rotor (yang berada di tengah motor).
Desain tanpa slot menghilangkan torsi cogging, mengurangi kebisingan yang terdengar, dan mengurangi induktansi, sehingga akselerasi dan respons dinamis ditingkatkan dibandingkan desain slotted.
Motor BLDC sering digunakan dalam aplikasi servo yang membutuhkan efisiensi tinggi, keandalan tinggi, dan kerapatan torsi yang baik (produksi torsi untuk ukuran tertentu), tetapi tanpa besarnya produksi torsi yang dapat disediakan oleh motor AC sinkron yang lebih besar.
Aplikasi umum untuk motor servo BLDC termasuk sambungan robot, perangkat medis, dan peralatan pengemasan. Motor DC tanpa sikat juga ideal untuk peralatan bertenaga baterai dan untuk aplikasi yang memerlukan integrasi langsung motor ke dalam desain mekanis, berkat banyak pilihan desain dan berbagai cara untuk menyesuaikannya.
