Pangkat : Serda
Nosis : 20190427-E
Jurusan : Komunikasi
PERCOBAAN 6
MEMBUAT KONTROL MOTOR AZIMUT DAN ELEVASI
1. Tujuan : Agar Bintara Mahasiswa mampu Membuat Kontrol Motor Azimut dan Elevasi.
2. Alat dan Bahan :
a. SPDT Relay
b. Motor
c. Ground
d. Voltage Rail
e. SPST Switch
f. Variabel Resistor
g. NPN Transistor
h. Live Wire
3. Dasar Teori
A. Rangkaian Transistor NPN
Sebenarnya pada awal ditemukannya komponen transistor, fungsi yang diaplikasikan adalah sebagai penguat amplifier suatu sinyal. Namun karena sifat dan karakteristiknya, ternyata transistor juga bisa diaplikasikan sebagai sebuah saklar dalam sebuah rangkaian listrik. Untuk itu, sebelum kita membahas hal tersebut, saya akan mengajak teman-teman untuk merefresh dulu tentang susunan dan cara kerja transistor. Perhatikan gambar dibawah ini. Kali ini saya memberikan contoh jenis transistor NPN.
Pada transistor NPN, arus yang berada pada kaki “Collector” hanya akan mengalir ke kaki “Emitor” apabila ada sedikit saja arus atau tegangan yang menyuplai ke kaki “Basis”.Secara sederhana, transistor bisa dianalogikan sebagai sebuah kran air. Lihat gambar berikut .Saat ruangan B diberi tekanan air, maka akan mendorong katup kran sehingga air dari ruangan C akan mengalir ke ruangan E. Dari ilustrasi tersebut menggambarkan bahwa besarnya nilai arus/tegangan yang diberikan ke kaki “basis” juga dapat mengontrol nilai arus yang keluar ke “Emitor”.Kembali pada pembahasan transistor sebagai saklar. Seperti yang kita ketahui bahwa saklar adalah suatu komponen yang memiliki dua keadaan yaitu on dan off. Pada kondisi off arus tidak bisa mengalir karena terputus aliran arusnya. Sedangkan pada kondisi on bisa mengalirkan arus listrik. Dari perumpamaan transistor sebagai saklar pada gambar keran air diatas, diketahui bahwa komponen transistor memiliki sifat / karakteristik saklar. Ketika kaki “Basis” transistor tidak diberikan arus, tidak ada arus emitor, berarti transistor dalam kondisi terbuka (saklar off). Kalau arus basis yang diberikan cukup, maka arus “Colector” akan mengalir ke kaki “Emitor” . Namun bagaimana bila arus “Basis” yang diberikan lebih besar ? Inilah yang disebut dengan kondisi saturasi. Jika arus pada basis transistor diberikan lebih besar dari yang diperlukan oleh transistor untuk mencapai saturasi, maka transistor berada dalam keadaan over saturation, tegangan kolektor-emitor kecil (sekitar 0,2-0,3 Volt) dan itu berarti transistor berada dalam keadaan saklar tertutup.
B. RELAY
Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh, dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk menghantarkan listrik 220V 2A. Prinsip Kerja Relay
Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :
1. Electromagnet (Coil)
2. Armature
3. Switch Contact Point (Saklar)
4. SpringBerikut ini merupakan gambar dari bagian-bagian Relay :
Untuk lebih jelas mengenai Penggolongan Relay berdasarkan Jumlah Pole dan Throw, silakan lihat gambar dibawah ini :
Beberapa fungsi Relay yang telah umum diaplikasikan kedalam peralatan Elektronika diantaranya adalah :
1. Relay digunakan untuk menjalankan Fungsi Logika (Logic Function)
2. Relay digunakan untuk memberikan Fungsi penundaan waktu (Time Delay Function)
3. Relay digunakan untuk mengendalikan Sirkuit Tegangan tinggi dengan bantuan dari Signal Tegangan rendah.
4. Ada juga Relay yang berfungsi untuk melindungi Motor ataupun komponen lainnya dari kelebihan Tegangan ataupun hubung singkat (Short)
C. Motor DC
Motor DC memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi 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.
Prinsip Dasar Cara Kerja
Jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor. Medan magnet yang membawa arus mengelilingi konduktor dapat dilihat pada gambar berikut.
Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi,: Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara sempurna, maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak yang disebabkan reaksi lawan. Dengan memberi arus pada kumparan jangkar yang dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran motor.
Prinsip Arah Putaran Motor
Untuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah Flamming tangan kiri. Kutub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah dari kutub utara ke kutub selatan. Jika medan magnet memotong sebuah kawat penghantar yang dialiri arus searah dengan empat jari, maka akan timbul gerak searah ibu jari. Gaya ini disebut gaya Lorentz, yang besarnya sama dengan F. Prinsip motor : aliran arus di dalam penghantar yang berada di dalam pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan. Besarnya gaya pada penghantar akan bertambah besar jika arus yang melalui penghantar bertambah besar.
KIRI : AZIMUTH KANAN : ELEVASI
Pada rangkaian di atas kita coba switching 1 dan 2 masing masing ON dan OFF, dan dilakukan perbedaan Hambatan pada VR yaitu 10% s.d. 100% dan termasuk perubahan pada arah putaran motor juga berbeda dengan kekuatan VR sebesar 100 Ohm masing asing Transistor dan Relay di hubungakan dengan Ground jadi Kita akan menentukan apakah terjadi induksi magnetic pada rangkaian di Relay 1 dan 2. Lalu apakah perputaran motor semakin cepat ketika VR di naikkan menjadi 100%
5. ANALISA
1. 10% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor Pelan Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor Pelan Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor Pelan Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor Pelan Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
2. 20% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor cukup pelan Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor cukup Pelan Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor cukup Pelan Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor cukup Pelan Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
3. 30% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor sedikit cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan sedikit cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan sedikit cepat Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan sedikit cepat Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
4. 40% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan sedikit cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan sedikit cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan sedikit cepat Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan sedikit cepat Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
5. 50% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan cukup cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan cukup cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan cukup cepat Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan cukup cepat Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
6. 60% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor cukup cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor cukup cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor cukup cepat Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor cukup cepat Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
7. 70% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor cepat Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor cepat Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
8. 80% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor cepat Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor cepat Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
9. 90% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor sangat cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor sangat cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor sangat cepat Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor sangat cepat Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
10. 100% Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor sangat cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor sangat cepat Arah Putaran Berlawanan arah jarum jam kecepatan Motor sangat cepat Arah Putaran Searah jarum jam kecepatan Motor sangat cepat Pada Setiap percobaan terjadi Induksi Magnetic yang menyebabkan motor Bergerak Searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam
6. KESIMPULAN :
1. Pada rangkaian Azimut dan Elevasi semakin besar hambatan yang diberikan pada VR, semakin cepat juga Gerak motor berputar
2. Pada rangkaian tersebut terbukti bahwa apabila yang di ON kan adalah SW 1 maka arah putaran motor bergerak berlawanan arah jarum jam dan apabila di OFF kan maka arah putaran motor bergerak searah jarum jam.
3. Pada rangkaian tersebut terbukti bahwa apabila yang di ON kan adalah SW 2 maka arah putaran motor bergerak searah jarum jam dan apabila di OFF kan maka arah putaran motor bergerak berlawanan arah jarum jam.
4. Besarnya hambatan pada VR juga berpengaruh terhadap gerak motor dan arah gerak motor tersebut
