motor dc brushless

5/28/2018 Motor Dc Brushless

1/20


2/20

Brushless DC motor dikembangkan dari brushedDC motor

konvensional dengan tambahan kemampuan dariperalatan solid state semikonduktor tenaga.

Brushless DC motor hampir sama dengan motor

synchronous AC. Perbedaan utamanya jika dibandingkan

adalah motor synchronous AC menghasilkan EMF baliksinusoidal, sedangkan motor DC brushless menghasilkan

EMF balik gelombang kotak, atau trapezium. Persamaan

keduanya, motor synchronousAC dan motor DC brushless

akan membentuk putaran medan magnetik yang

menghasilkan torsi pada rotor magnetik.


3/20

Motor synchronous AC biasanya berukuran multi kilowatt dan sering

menggunakan rotor electromagnet. Motor synchronous AC yang

benar adalah dengan satu kecepatan, submultiple powerline

frequency. Sedangkan motor DC brushless cenderung kecil (

beberapa watt saja) dengan rotor magnet permanen. Kecepatan

dari motor DC brushless tidak permanen kecuali dikemudikan oleh

phase locked loop slaveddengan dasar frekuensi. Bentuk konstruksi

motor DC brushless adalah silindris ataupancake.

Kebanyakan konstruksi motor DC brushless adalah silindris, dapat

dibuat dari dua bentuk seperti pada gambar diatas. Dari kedua jenis

itu yang paling banyak dipakai adalah tipe inside rotor. Jenis motor ini

digunakan pada penggerak hard disk computer. Dimungkinkan juga

meletakkan rotor pada sisi luar sekeliling stator, seperti pada kipas

motor DC brushless. Konstruksi demikian akan terlihat pendek dan

tebal. Oleh karena itu arah medan magnetik radial terhadap sumbu

putarnya.


4/20

Gambar 1 Konsruksi silindris (a) outside rotor(b) inside rotor


5/20

Gambar 2 Konstruksipancake: (a) Stator tunggal (b) stator ganda

Torsi motor yang tinggi pada jenis pancake dimungkinkanmempunyai belitan stator pada kedua sisi rotor (gambar b).Sedangkan applikasi torsi rendah seperti motor penggerakfloppy disk cukup untuk belitan stator pada satu sisi belitanrotor (gambar a). Arah dari medan magnet adalah aksial, yaitu

parallel dengan putaran aksis.


6/20

Fungsi komutasi dapat diperagakan dengan beberapa sumbu as

sensor: optical encoder, magnetic encoder atau hall effect magnetic

sensor. Motor DC brushless menjadi kecil dan murah karena

menggunakan hall effect sensor. Hall effect sensor adalah peralatansemikonduktor yang mengalirnya electron diakibatkan oleh medan

magnetic yang tegak lurus terhadap arah arus. Seperti misalnya pada

jaringan variable resistor empat terminal. Tegangan pada kedua

output saling berlawanan. Penerapan medan magnet pada sensor iniakan mengakibatkan terjadinya perubahan tegangan sedikit pada

output. Output hall akan menggerakkan comparator hingga lebih

stabil peralatan dayanya. Peralatan ini juga akan menggerakkan

transistor kompon ketika diberi bias yang tepat. Hall effect sensor

yang lebih modern berisi penguat yang terintegrasi dan rangkaian

digital. Tiga buah kabel hall effect sensor akan menggerakkan

transistor daya yang mensuplay belitan fasa. Sensor ini harus

diletakkan sedekat mungkin dengan rotor magnet permanen untuk

mendeteksi posisi.


7/20

Gambar 3 Sensor hall effectpengubah tiga fasa brushless DC motor.


8/20

Gambar diatas adalah silindris sederhana motor 3 fasa yang

diubah oleh peralatan hall effect untuk setiap tiga fasastator. Perubahan posisi rotor permanen magnet dideteksi

oleh peralatan hall sebagai polaritas perubahan pole rotor

yang lewat. Sinyal hall ini dikuatkan sehingga belitan stator

akan menggerakkan arus dengan benar. Sinyal halldibangkitkan oleh combinational logic akan menghasilkan

bentuk gelombangnya lebih effesien.

Motor silindris diatas dapat menggerakkan harddrive jika

dilengkapi dengan peralatanphased locked loop(PLL) untukmenjaga agar kecepatannya tetap. Rangkaian yang sejenis

dapat menggerakkan penggerak motor floppy disk tipe

pancake.


9/20

Gambar 4 Motor DC Brushless PancakeMotor tiga fasa pancake mempunyai pole stator 6 buah dan pole rotor 8

buah. Rotornya berupa cincin ferrit yang rata dimagnetasi dengan

delapan buah pole axial magnetized alternate. Rotor ditutup

menggunakan mild steel plate yang diletakkan ditengah-tengah stator.Steel plate akan membantu penyelesaian rangkaian magnetik. Pole

stator juga diletakkan diatas steel plate sebagai penutup rangkaian

magnetik. Belitan stator yang berbentuk trapezium berfungsi untuk

lebih memudahkan pemasangannya. Belitan ini ada enam buah stator

yang terdiri dari tiga belitan fasa.


10/20

Jika tiga belitan stator berhasil diberi tenaga, putaran medan magnet

akan dibangkitkan. Rotor magnet permanen akan mengikuti putaran

yang sama dengan medan putar. Bagaimanapun rotor 8 pole akan

berputar sebagai perkalian dari putaran ini, dikarenakan kelebihan

pole pada rotor.Gambar berikut akan memperlihatkan motor kipas DC brushless

yang mempunyai tiga kelengkapan.

Gambar 5 Motor kipas DC brushless 2 fasa.


11/20

Stator mempunyai dua fasa yang didistribusikan antara

empat pole

Ada empat salient poles dengan tanpa belitan untuk

membantu menghilangkan titik torsi nol

Rotor mempunyai empat penggerak pole utamaRotor mempunyai delapan superimpose pole untuk

membantu menghilangkan titik torsi nol

Sensor hall effectdiletakkan dengan jarak 45 derajad pisik

Penutup kipas diletakkan diatas rotor yang letaknya diatas

stator


12/20

Keuntungan motor kipas DC brushlessadalah menurunkan beaya

pembuatannya. Motor DC konvensional tidak dapat mempunyaijumlah pole armaturegenap, jika digunakan bergerak sendiri(umumnya 3, 5, 7). Dengan demikian hal ini dimungkinkan secarateori motor 4 pole untuk dibuat pada torsi yang minimal dengantidak dapat diputar dari keadaan behenti. Penambahan empatsalient poledengan tanpa belitan superimpose ripple torque, makaketika ripple torqueditambahkan ke grafik torsi normal, hasilnyatorsi minimum sebagian akan hilang. Hal ini memungkinkan motordapat diberhentikan pada semua posisi. Penambahan delapan pole

permanen magnet pada rotor maka akan superimpose ripple torqueharmonisa kedua ke ripple torqueempat pole. Hal ini selanjutnyaakan menghilangkan torsi minimal selama torsi minimal tidak jatuhke nol dan memungkinkan motor dapat dimulai berputar.


13/20

Stator dua fasa membutuhkan sensor hall diletakkan

dengan jarak 90 derajad listrik. Jika rotornya adalah dua

pole, sensor hall diletakkan 90 derajad pisik. Dengan rotor

magnet permanen empat pole, sensor hall harus diletakkan

45 derajad pisik untuk mendapatkan 90 derajad listrik. Torsiyang kuat akan dihasilkan, hal ini disebabkan oleh

hubungan timbal balik antara belitan stator dua fasa

dengan rotor empat pole. Ke empat bagian pole rotor harus

terletak dibawah sehingga sensor hall akan mendeteksidengan benar sinyal komutasi.


14/20

Gambar 6 Motor DC brushlessdua fasa dengan penggerakpush-pull


15/20

Pada gambar diatas, penggerak dua fasa push-pull ( juga

disebut penggerak empat fasa) menggunakan dua buah

sensor hall effect untuk menggerakkan empat belitan.

Sensor diletakkan 90 derajad listrik jauhnya (sama dengan

90 derajad pisik). Hal ini dikarenakan sensor hall mempunyai

dua output yang berlawanan, satu sensor akan

mengkomutasi dua belitan dihadapannya.


16/20

Allied Motion offers a broad range of brushless motors with or

without integrated drive electronics. Included in this category are

commercial-industrial brushless DC motors, small brushless motors,

brushless servo motors, and brushless torque motors.

In addition to our standard models, Allied Motion can custom-design

brushless motors to meet your specific application needs.

Brushless Motors


17/20

Series Rated Power Rated Torque Rated Speed Voltage

75s 0.14 - 0.18 HP

(100 - 124 W)

0.18 - 0.49 Nm

(25 - 70 oz-in)

2400 - 5500

RPM

12, 24 VDC

75i 0.16 - 0.39 HP

(120 - 289)

0.31 - 1.0 Nm

(44 - 142 oz-

in)

2650 - 3900

RPM

12, 24, 48

VDC
http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=71http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=81http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=81http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=71http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=81http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=71


18/20

Brushless Servo Motors

Small Precision Brushless DC Motors
http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=51http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?p=&s=34http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=55http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=51http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?s=42


19/20

Frameless Brushless Torque Motors
http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?p=10&s=36http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?p=10&s=1http://www.alliedmotion.com/Products/Series.aspx?p=10&s=36


20/20

TERIMA KASIH

motor dc brushless

Documents

kedua sisi rotor gambar

sisi luar sekeliling

penggerak hard disk

motor dc brushless cenderung

motor dc brushless menjadi

motor synchronous ac

arah medan magnetik

hall effect sensor