Konverter Daya DC to DC sebagai Driver Motor DC dengan Sistem Kendali Kecepatan Cascade Pi

Abstract

Abstrak Motor DC merupakan sebuah komponen elektrik yang dapat menghasilkan gerak mekanis dengan menggunakan prinsip elektromagnetis. Motor DC terdiri dari magnet dan kumparan yang jika dialiri arus listrik akan menghasilkan medan elektromagnetik yang menyebabkan motor DC bergerak. Pada penerapannya motor DC biasanya difungsikan sebagai actuator dalam dalam sebuah sistem dengan sebuah penghubung atau lazimnya disebut driver. Dalam sebuah sistem driver yang lazim digunakan adalah rangkaian H-Bridge. Disisi lain penggunaan H-Bridge juga memiliki kekurangan seperti keluaran masih dalam bentuk PWM. Sinyal PWM jika digunakan untuk mengatur putaran motor DC dapat mengakibatkan perubahan torsi pada motor DC secara mendadak. Hal ini jika dilakukan secara terus-menerus akan mengakibatkan masa pakai dari motor DC berkurang. Dengan demikian dibutuhkan sebuah rangkaian penghubung atau driver yang mengendalikan keluaran dari pengendali yang sudah dalam bentuk tegangan DC. Pada tugas akhir ini akan dibuat sebuah driver menggunakan DC to DC Power Converter tipe Buck Converter. Selain itu sistem kendali yang digunakan untuk mengendalikan kecepatan putar motor DC menggunakan sistem kendali cascade PI. Hasil dari tugas akhir ini adalah prototype power converter DC dengan input 24 V dan output dengan rentang 0V-12 V sebagai driver motor DC. Kendali yang diterapkan untuk sistem ini adalah sistem kendali cascade PI dengan konstanta kendali kp primer sebesar 1.113, ki primer sebesar 0.011, kp sekunder sebesar 1.37, ki sekunder sebesar 0.09. Sistem ini mampu mengendalikan putaran motor DC dengan putaran maksimum 23 RPS. Sistem kendali kecepatan ini memiliki akurasi sebesar ± 0.664644444 ð‘…ð‘ƒð‘† per perubahan sebesar 5 PWM. Kata Kunci : Motor DC, DC to DC Power Converter, Driver Motor DC, Sistem kendali kecepatan motor dc. Abstract DC motor is an electrical component that can produce mechanical motion using electromagnetic principle. DC motor consists of magnets and coils that when electrified will produce an electromagnetic field that causes the DC motor to start rotating. DC motors commonly used as actuators in a system with a link called a driver. On a system driver that ususally used is H-Bridge circuit. On the other side the use of H-Bridge also has lack such as the output is still in PWM. If PWM signal used to adjust the rotation of a DC motor, it’s result a sudden change of torque on the DC motor. In the long run, it can reduced the lifetime of a DC motor. Therefore, we need the driver that controls the output in DC voltage. In this final project author will make a driver using DC to DC Power Converter type Buck Converter. In addition, the control system used to control the rotational speed from the DC motor uses a cascade PI control system. The result of this final project is a prototype of DC power converter with 24 V input and output with range 0V-12 V as DC motor driver. The control applied to this system is the PI cascade control system with each parameters 1.113 primary kp, 0.011 primary ki, 1.37 secondary kp and 0.09 secondary ki. This system is capable to controlling the rotation of a DC motor with maximum rotation up to 23 RPS. The speed control system has accuracy ± 0.664644444 RPS per 5 PWM change. Keywords : DC motor, DC to DC Power Converter, DC Motor Driver, dc motor speed control system.