Aktuator Listrik
Aktuator elektrik merupakan aktuator yang mempunyai prinsip kerja mengubah sinyal elektrik menjadi gerakan mekanik. Berikut macam – macam actuator elektrik :
a. Selenoid Valve
Gamabar 2. Selenoid
Solenoid valve merupakan katup yang dikendalikan dengan arus listrik baik AC maupun DC melalui kumparan / selenoida. Solenoid valve ini merupakan elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam sistem fluida. Seperti pada sistem pneumatik, sistem hidrolik ataupun pada sistem kontrol mesin yang membutuhkan elemen kontrol otomatis.
Prinsip kerja dari solenoid valve/katup (valve) solenoida yaitu katup listrik yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan plunger pada bagian dalamnya ketika plunger berpindah posisi maka pada lubang keluaran dari solenoid valve pneumatic akan keluar udara bertekanan yang berasal dari supply (service unit), pada umumnya solenoid valve pneumatic ini mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC.
b. Motor Stepper
Gambar 3. Motor Steper
Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik.
c. Motor DC
Gambar 4. Motor DC
Motor DC meruapakan suatu mesin yang berfuungsi mengubah tenaga listrik arus searah menjadi gerak atau energy mekanik. Bagian utama motor DC adalah statos dan rotor dimana kumparan medan pada motor dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Bentuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan yang bisa berputar bebas di antara kutub-kutub magnet permanen. Catu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat yang menyentuh komutator, dua segmen yang terhubung dengan dua ujung lilitan. Kumparan satu lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo. Angker dinamo adalah sebutan untuk komponen yang berputar di antara medan magnet.
d. Motor Brushless DC
Motor dc tanpa sikat atau disebut Brushless DC Motor. Brushless DC Motor adalah suatu jenis motor-sinkron. Artinya medan magnet yang dihasilkan oleh stator dan medan magnet yang dihasilkan oleh rotor berputar di frekuensi yang sama. BLDC motor tidak mengalami Slip, tidak seperti yang terjadi pada motor induksi biasa. Motor jenis ini mempunyai permanen magnet pada bagian "rotor" sedangkan elektro-magnet pada bagian "stator"-nya. Setelah itu, dengan menggunakan sebuah rangkaian sederhana (simpel computer system), maka kita dapat merubah arus di eletro-magnet ketika bagian "rotor"-nya berputar.
Motor Brushless Direct Current( BLDC) adalah salah satu jenis motor yang cepat populer. BLDC motor digunakan di dunia industri seperti Permobilan, Atmosphere, Konsumen, Otomasi Medis, Industri dan Peralatan Instrumentasi. Sesuai dengan namanya, BLDC motor tidak menggunakan sikat atau Brush untuk pergantian medan magnet(komutasi), tetapi dilakukan secara elektronis commutated.
e. Motor Servo
Gambar 6. Motor Servo
Motor servo adalah sebuah perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol umpan balik loop tertutup (servo), sehingga dapat di set-up atau di atur untuk menentukan dan memastikan posisi sudut dari poros output motor. motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari motor DC, serangkaian gear, rangkaian kontrol dan potensiometer. Serangkaian gear yang melekat pada poros motor DC akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo, sedangkan potensiometer dengan perubahan resistansinya saat motor berputar berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo.
f. Motor AC (Alternating Current)
Motor listrik AC adalah sebuah motor yang mengubah arus listrik menjadi energi gerak maupun mekanik daripada rotor yang ada di dalamnya. Motor listrik AC tidak terpengaruh kutub positif maupun negatif, dan bersumber tenaga listrik. Berdasarkan sumber dayanya, motor listrik AC dibedakan menjadi 2, yaitu sumber daya sinkron dan sumber daya induksi.
1. Sumber Daya Sinkron
Gambar 7. Motor AC Sinkron
Motor yang menggunakan sumber daya sinkron, juga bisa disebut sebagai motor serempak. Disebut motor sinkron karena, putaran motor sama dengan putaran fluk magnet, sesuai dengan persamaan :
Fe = nr.P / 120
Keterangan :
nr = kecepatan putar rotor = kecepatan medan magnet (rpm)
Fe = Frekuensi Listrik (50 Hz - 60Hz)
P = Jumlah kutub.
2. Sumber Daya Induksi
Gambar 8. Motor Induksi
Motor induksi adalah motor yang sumber tegangan AC nya dihubungkan pada stator bukan pada rotor. Stator adalah bagian dari motor ac yang terdiri dari kumparan (batang konduktor yang dililiti kawat) yang statis (diam). Ketika ujung kawat stator dihubungkan dengan sumber tegangan ac, maka arus akan mengalir melalui kumparan stator. Akibatnya akan timbul medan magnet yang melingkari stator. Medan magnet yang dihasilkan akan memotong kawat rotor. Rotor adalah bagian dari motor ac yang bergerak (berotasi). Akibatnya kawat rotor akan timbul arus karena terkena medan magnet stator (hukum faraday). Arus yang timbul akan menghasilkan medan magnet pada rotor. Putaran Medan magnet pada rotor akan melawan putaran medan magnet pada stator sehingga kawat rotor akan berputar. Perbedaan kecepatan putaran medan magnet stator dengan medan magnet rotor dinamakan “slip”.
g. Relay
Gambar 9. Relay
Relay merupakan peralatan kontorl elektromagnetik yang dapat mengaktifkan dan mematikan kontaktor. Relay sendiri meruapak kontaktor elektronik, karena terdapat koil/kumparan yang akan menggerakan kontak membuka atau menutup biala kumparannya diberi aliran arus listrik.
2.2 Aktuator Pneumatik
Aktuator pneumatic adalah aktuator yang memanfaatkan udara bertekanan menjadi gerakan mekanik. Dengan memberikan udara bertekanan pada sisi permukaan piston sesuai dengan gerak pistonnya. Aktuator pneumatik gerak lurus dibedakan menjadi 2:
1. Silinder Kerja Tunggal
Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston, sisi yang lain terbuka ke atmosfir. Silinder hanya bisa memberikan gaya kerja ke satu arah . Gerakan piston kembali masuk diberikan oleh gaya pegas yang ada didalam silinder direncanakan hanya untuk mengembalikan silinder pada posisi awal dengan alasan agar kecepatan kembali tinggi pada kondisi tanpa beban.
2. Silinder Kerja Ganda
Konstruksi silinder kerja ganda adalah sama dengan silinder kerja tunggal, tetapi tidak mempunyai pegas pengembali. Silinder kerja ganda mempunyai dua saluran (saluran masukan dan saluran pembuangan). Silinder terdiri dari tabung silinder dan penutupnya, piston dengan seal, batang piston, bantalan, ring pengikis dan bagian penyambungan.
Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston (arah maju) , sedangkan sisi yang lain (arah mundur) terbuka ke atmosfir, maka gaya diberikan pada sisi permukaan piston tersebut sehingga batang piston akan terdorong keluar sampai mencapai posisi maksimum dan berhenti. Gerakan silinder kembali masuk, diberikan oleh gaya pada sisi permukaan batang piston (arah mundur) dan sisi permukaan piston (arah maju) udaranya terbuka ke atmosfir.
Gambar 11. Silinder Kerja Ganda
Jika silinder harus menggerakkan massa yang besar, maka dipasang peredam di akhir langkah untuk mencegah benturan keras dan kerusakan silinder
Aktuator pada Pneumatik Valve
Gambar berikut contoh dari sebuah actuator control valve:
- Upper Diaphragm Case
- Lower Diaphragm Case
- Diaphragm IV. Spring.
- Yoke
- Travel Indicator
- Actuator Stem
- Signal Air Pressure
Gambar 13. PneuAktuator matik valve
Prinsip kerja actuator tekanan sinyal pneumatic yang terakumulasi didalam ruang (diaphragm dan diaphragm case) menimbulkan gaya yang bekerja melawan pegas sehinga akan menggerakkan bagian stem untuk bergerak membuka atau menutup body valve. Karena konstruksinya, body valve akan menjadi terbuka dengan turunnya stem dan ada pula yang menjadi tertutup dengan turunnya stem.
Actuator Pneumatik Kerja Putar
Actuator pneumatik kerja putar contoh nya adalah motor aliran. Motor aliran hanya dapat dipakai untuk daya yang kecil. Tetapi jumlah putarannya sangat tinggi. Salah satu contoh aplikasi pneumatik kerja putar ada lah bor gigi.
Karakteristik motor pneumatik:
- Pengaturan kecepatan dan momen putar yang halus.
- Dimensinya kecil, dan ringan.
- Aman pada pembebanan lebih.
- Tidak peka terhadap debu, air, panas, dingin.
- Tidak akan meledak (aman terhadap ledakan).
- Biaya pemeliharaan yang ringan.
- Arah putaran mudah dikendalikan.
- Daerah kecepatan yang bisa diatur lebar
2.3 Aktuator Hidrolik
Aktuator hidrolik merupakan aktuator yang memanfaatkan aliran fluida/oli bertekanan menjadi gerakan mekanik. Sama seperti halnya pada sistem Pneumatik, aktuator hidrolik dapat berupa silinder tapi inputannya hidrolik.
Gambar 15. Aktuator Hidrolik
Kelebihan:
- Fluida hidrolik bisa sebagai pelumas dan pendingin.
- Dengan ukuran kecil dapat menghasilkan gaya/torsi besar
- Mempunyai kecepatan tanggapan yang tinggi
- Dapat dioperasikan pada keadaan yang terputus-putus
- Kebocoran rendah
- Fleksibel dalam desain
Kekurangan:
- Daya hidrolika tidak siap tersedia dibanding dengan daya listrik
- Biaya sistem lebih mahal
- Bahaya api dan ledakan ada
- Sistem cenderung kotor
- Mempunyai karakteristik redaman yang rendah
0 komentar:
Posting Komentar