ROBOTICS UNIVERSITY. Diberdayakan oleh Blogger.

Aktuator Multirotor

robotics-university.com | Aktuator yang biasa digunakan dalam pembuatan multirotor adalah motor DC brushless (DCBL). Pemilihan motor DCBL sebagai aktuator baling-baling sebuah multirotor daripada motor DC magnet permanent (DCMP) yang merupakan motor DC brushed adalah karena pertimbangan efisiensi motor DCBL yang lebih baik dibanding motor DCMP. Untuk lebih memahami mengenai motor DCBL, berikut ini akan penulis tunjukkan perbandingan antara motor DCBL dengan motor DCMP yang penulis sajikan dalam bentuk gambar struktur masing-masing motor dan dalam bentuk tabel. 

Gambar 1. Struktur motor DCMP (tampak atas)

Motor DCMP. Gambar 1 adalah gambar struktur motor DCMP yang tampak dari atas. Pada gambar tersebut tampak bahwa motor DCMP tersusun atas, pertama, sebuah rotor yang berupa kumparan listrik yang digulung dalam suatu inti besi yang dirangkai dengan As motor. Kemudian pada bagian ujung kumparan terdapat sepasang sikat (brush) yang berfungsi mengalirkan tegangan listrik DC (+ dan -) dari sumber tegangan menuju kumparan listrik untuk menghasilkan medan elektromagnet pada kumparan listrik. Kedua, dua buah stator yang berupa magnet permanen dengan kutub yang berbeda, yaitu satu magnet berkutub selatan (S) dan satu magnet berkutub utara (N).

Prinsip kerja motor DCMP adalah sebagai berikut; ketika kutub/sikat rotor diberi tegangan listrik DC, maka akan dihasilkan medan elektromagnet (yaitu sifat magnet yang timbul karena adanya arus listrik yang mengalir pada suatu kumparan listrik) pada kumparan listrik dan ujung inti besi rotor. Untuk tiap-tiap ujung inti besi akan menjadi kutub magnet yang berlainan, yaitu ada unjung inti besi yang menjadi magnet berkutub selatan dan ada ujung inti besi yang menjadi magnet berkutub utara. Seketika dengan bangkitnya medan elektromagnet pada kumparan rotor, maka rotor akan berputar. Perputaran rotor ini disebabkan oleh adanya gaya tolak-menolak antara kutub-kutub magnet pada ujung inti besi rotor dengan kutub magnet permanen pada bagian stator yang senama. Hal ini seperti halnya sifat-sifat magnet, yaitu pertemuan antara kutub-kutub magnet yang senama, maka akan terjadi gaya tolak-menolak. Sebaliknya, pertemuan antara kutub-kutub magnet yang berlainan nama, maka akan terjadi gaya tarik-menarik. Gambar 2 menunjukkan ilustrasi struktur fisik sebuah motor DCMP.


Gambar 2. Ilustrasi struktur fisik motor DCMP
(Sumber: [BEI kimco magnetics])

Selanjutnya, Motor DCBL. Gambar 3 adalah gambar struktur motor DCBL yang tampak dari atas. Seperti halnya motor DCMP, motor DCBL memiliki dua bagian utama, yaitu bagian rotor dan stator. Namun berkebalikan dengan motor DCMP, pada motor DCBL bagian rotor adalah berupa magnet permanen dan sebaliknya bagian stator motor DCBL adalah berupa kumparan listrik. Kemudian ada hal lain yang menjadi pembeda antara motor DCMP dengan motor DCBL, yaitu motor DCBL memiliki dua tipe, yang pertama tipe outer rotor, yaitu motor DCBL yang letak rotornya berada di bagian lingkaran luar dari stator. Kedua tipe inner rotor, yaitu motor DCBL yang letak rotornya berada di bagian lingkaran dalam dari stator. Pembeda selanjutnya adalah pada motor DCBL tidak terdapat sikat (brush) yang pada motor DCMP berguna untuk mengalirkan tegangan listrik DC menuju kumparan listrik supaya menimbulkan medan elektromagnet. Motor DCBL memiliki bagian vital yang tidak dimiliki oleh motor DCMP, yaitu sensor Hall. Sensor Hall dipasang pada bagian rotor motor DCBL. Sensor ini berfungsi untuk mendeteksi adanya efek Hall yang terjadi pada bagian stator motor DCBL.


Gambar 3. Motor DCBL jenis outer & inner rotor (tampak atas)
(Sumber: [BEI kimco magnetics])



Gambar 4. Struktur motor DCBL jenis outer rotor
(Sumber: [Michael, 2005])

Gambar 4 adalah contoh gambar motor DCBL jenis outer rotor yang dibongkar. Gambar 4(b) adalah gambar magnet permanen pada rotor dan juga As motor DCBL tipe outer rotor. Gambar 4(c) adalah gambar kumparan listrik pada stator motor DCBL tipe outer rotor (tampak samping), sedangkan gambar 4(d) adalah gambar kumparan listrik pada stator motor DCBL tipe outer rotor (tampak atas).


Gambar 5. Struktur motor DCBL jenis inner rotor (tampak samping)
(Sumber: [Yedamale, 2003])

Sementara itu, gambar 5 adalah gambar struktur motor DCBL jenis inner rotor yang tampak dari samping. Pada gambar tersebut tampak bahwa rotor motor DCBL yang berupa magnet permanen berada di bagian lingkaran dalam stator yang berupa kumparan listrik. Untuk lebih memahami tentang motor DCBL jenis inner rotor, mari kita cermati bersama contohnya pada gambar 6 berikut!


Gambar 6. Motor DCBL jenis inner rotor
(Sumber: [Yedamale, 2003])

Dari kedua jenis motor DCBL yang telah dijelaskan di atas, jenis motor DCBL yang digunakan dalam pembangunan quadrotor adalah motor DCBL jenis outer rotor seperti yang telah dicontohkan pada gambar 4.

Prinsip kerja motor DCBL adalah sama dengan prinsip kerja motor DCMP, yaitu memanfaatkan sifat magnet dan medan elektromagnet. Namun dalam penggunaannya untuk membangun sebuah quadrotor, motor DCBL lebih dipilih daripada motor DCMP. Hal ini dilakukan karena adanya beberapa kelebihan yang dimilik oleh motor DCBL apabila dibandingkan dengan motor DCMP. Untuk lebih jelasnya, mari kita cermati tabel 1 yang menyajikan beberapa data perbandingan antara motor DCMP (brushed) dengan motor DCBL (brushless).

Tabel 1. Perbandingan motor DC brushed dan brushless


Berikut ini adalah contoh motor DCBL jenis outer rotor lengkap dengan spesifikasinya yang biasa digunakan dalam membangun quadrotor.


Gambar 7. DC brushless Motor 2213N 800Kv
(Sumber: www.hobbyking.com)


Gambar 8. DC brushless outrunner motor Turnigy D3548/4 1100KV
(Sumber: www.hobbyking.com)



Referensi:
[BEI kimco magnetics] ____. (____). Brushless DC Motors. Applications & Product Selection Guide. BEI Kimko Magnetics, USA, www.beikimco.com

[Michael, 2005] Michael. (2005). Brushless Conversion.
 www.miketigabelas.webs.com/brushless.html

[Yedamale, 2003] Yedamale, Padmaraja. (2003). Brushless DC (BLDC) Motor Fundamentals. Microchip Technology Inc, AN885.

0 Comment For "Aktuator Multirotor"

Kami hanya mengizinkan komentar yang berkualitas!

Back To Top