Penggerak Listrik: Konsep, Diagram, dan Klasifikasinya

Penggerak Listrik adalah sistem elektromekanis yang dirancang untuk mengontrol gerakan mesin listrik. Ini dianggap sebagai komponen penting dari berbagai peralatan proses industri karena membantu dalam mengoptimalkan pengontrolan gerakan dengan mudah. Ini dianggap sebagai sistem kontrol rumit yang mengontrol poros rotasi motor.

Sistem penggerak tipikal memiliki motor listrik tunggal atau ganda bersama dengan sistem pengontrol dimana rotasi poros motor dikendalikan. Komponen utama yang membentuk penggerak listrik adalah motor listrik, perangkat transmisi energi, mesin yang bekerja (atau digerakkan).

Konsep Penggerak Listrik

Konsep penggerak listrik diperkenalkan pada tahun 1838 di Rusia oleh BS Iakobi. Secara industri, penggerak listrik diadopsi pada tahun 1870, namun, sekarang di mana-mana diadopsi dalam berbagai aplikasi.

Kita tahu bahwa pengendalian gerak cukup menonjol di berbagai aplikasi domestik dan industri. Untuk menghasilkan gerakan yang diinginkan dan menjaga kelancaran pengontrolan, sistem tertentu digabungkan yang diberi nama drive.

Telah kita bahas bahwa komponen penggerak listrik adalah motor listrik, alat transmisi energi, dan mesin kerja. Daya yang diperlukan agar gerakan yang diinginkan berlangsung disuplai oleh motor listrik. Sementara untuk menyalurkan daya yang disuplai ke mesin yang digerakkan agar operasi berlangsung, digunakan perangkat transmisi energi. Mesin yang digerakkan atau bekerja bertanggung jawab atas proses produksi yang diinginkan yang diperlukan untuk terjadi di dalam sistem.

Contoh mesin yang bekerja adalah pompa, pencampur makanan, pompa, dll.

Dengan demikian, kita dapat mengatakan bahwa pengaturan yang berisi motor listrik bersama dengan elemen pengontrol dan transmisi energi dianggap sebagai penggerak listrik. Terutama penggerak listrik menyediakan mekanisme kontrol gerak karena mengubah energi listrik menjadi energi mekanik sehingga gerakan dapat diberikan ke mesin yang berbeda.

Diagram Blok Penggerak Listrik

Gambar yang diberikan di bawah ini menunjukkan representasi diagram blok tipikal dari sistem penggerak listrik:

Komponen penting yang tergabung di sini adalah sumber daya, konverter elektronika daya, motor, beban, unit kontrol, dan unit penginderaan.

Sekarang mari kita bahas setiap blok satu per satu.

1. Sumber Daya : Unit ini bertanggung jawab untuk menyediakan daya yang dibutuhkan oleh sistem untuk melakukan operasi yang diinginkan.

2. Power Controller atau Converter : Berikut adalah fungsi-fungsi yang dilakukan oleh unit ini:

• Unit ini bertanggung jawab atas konversi energi listrik masukan yang disuplai menjadi bentuk yang dapat menggerakkan motor (umumnya energi mekanik).
• Pengontrol daya mengontrol input daya yang diberikan ke motor yang dapat ditangani oleh yang sama. Pada dasarnya, kontrol ini diperlukan karena daya yang mengalir melalui sistem menentukan karakteristik kecepatan torsi yang dibutuhkan oleh beban.
• Ketika operasi transien seperti start, pengereman, dll. dalam sistem berlangsung, unit ini membantu membatasi arus ke tingkat tertentu sehingga kelebihan tegangan atau penurunan tegangan dapat dihindari.

Ada beberapa jenis konverter daya dan kami telah membuat konten terpisah yang sama.

3. Unit Kontrol dan Unit Sensor : Unit ini melakukan tindakan pengontrolan konverter daya sesuai dengan input yang diberikan serta sinyal umpan balik yang diperoleh dari beban di bawah operasi loop tertutup. Pada dasarnya, unit kontrol bekerja bersama dengan unit sensor yang benar-benar merasakan sinyal tegangan atau arus sebagai umpan balik untuk memiliki kondisi operasi yang tepat. Unit penginderaan bertanggung jawab untuk merasakan arus atau kecepatan motor. Ini melindungi serta menyediakan operasi loop tertutup.

4. Motor Listrik : Ini terutama mengubah energi yang diterapkan menjadi gerakan mekanis. Sebagian besar motor DC yang digunakan dalam sistem penggerak listrik dalam bentuk seri, shunt, atau kompon sedangkan motor AC yang digunakan adalah motor induksi slip ring. Terkadang motor stepper atau motor DC brushless juga digunakan dalam kasus khusus.

5. Beban : Beban yang merupakan bagian dari sistem ditentukan sesuai dengan karakteristik torsi/kecepatan sistem seperti pompa, mesin, dll. Motor listrik dan beban beroperasi dalam kesesuaian satu sama lain dalam hal torsi-kecepatan karakteristik.

Klasifikasi Penggerak Listrik

Ada berbagai parameter di mana klasifikasi penggerak listrik ada, namun sebagian besar penggerak listrik diklasifikasikan menjadi dua kategori yaitu,

Penggerak DC : Penggerak DC adalah penggerak yang daya penggeraknya adalah DC di alam. Aplikasi utama mereka terlibat dalam penggerak kecepatan yang dapat disesuaikan dan kontrol posisi. Di sini motor dc digunakan bersama dengan konverter elektronika daya.

Drive AC : Pengoperasian drive AC didasarkan pada jenis input suplai AC. Ini lebih ringan dari drive dc. Penggerak AC dapat terdiri dari dua yaitu penggerak motor induksi dan penggerak motor sinkron.

Keuntungan Penggerak Listrik

• Operasi ini menawarkan fleksibilitas dalam mengelola karakteristik sistem.
• Ini menawarkan permulaan atau pemuatan yang mudah (instan).
• Energi listrik digunakan untuk memberi daya pada sistem dan dapat dengan mudah dipindahkan, disimpan, dan ditangani.
• Motor listrik yang merupakan sistem penggerak menunjukkan efisiensi tinggi dengan kerugian rendah dan kemampuan kelebihan beban yang cukup besar. Dengan demikian, memberikan masa pakai yang lebih lama karena faktor kebisingan lebih sedikit dan kebutuhan akan perawatan juga rendah.
• Sangat mudah untuk mendapatkan karakteristik beban dinamis hingga rentang kecepatan dan torsi yang besar dari kinerja sistem kondisi mapan dan dinamis.
• Fungsionalitas unit kontrol dapat dengan mudah dilakukan dengan menggunakan pendekatan perangkat lunak, memanfaatkan mikrokontroler sehingga membuat pendekatan menjadi mudah.
• Itu dapat melakukan operasi empat kuadran di bidang Torsi/Kecepatan. Di sini terjadi pengereman regeneratif sehingga menawarkan penghematan energi yang cukup besar.
• Dengan munculnya perangkat elektronika daya seperti SCR, konverter daya yang efisien dapat dibentuk sehingga pengumpanan daya ke drive menjadi mudah.

Kekurangan Penggerak Listrik

• Tidak beroperasi tanpa catu daya.
• Nilai daya keluaran drive yang diperoleh rendah.
• Ini menawarkan respons dinamis yang buruk.
• Dalam kasus pemutusan daya, seluruh operasi sistem akan gagal.
• Mahal.

Aplikasi Penggerak Listrik

Penggerak Listrik memiliki sejumlah besar aplikasi industri maupun domestik termasuk pompa, kipas angin, motor, sistem transportasi, turbin, mesin, dll. Tidak hanya itu, ini berguna dalam berbagai traksi listrik seperti kereta api, bus, troli, dan kendaraan ditenagai dengan energi surya. Beberapa aplikasi lainnya adalah pada mesin bubut, gunting, konverter frekuensi, kompresor udara, refrigerasi, dan pendingin udara, belt conveyor, dll.