Motor Stepper, Jenis dan Penerapannya
Apa itu Motor Stepper ?
Motor stepper merupakan komponen atau piranti elektro mekanika yang berfungsi merubah impulse listrik menjadi gerakan mekanik. Rotor pada motor stepper berputar menurut impulse listrik secara diskrit dan diterapkan sesuai dengan urutannya. Urutan impulse listrik berkaitan dengan arah berputarnya motor, sedangkan kecepatannya dipengaruhi oleh frekuensi input.
Gambar 1. Motor Stepper
Motor Stepper bekerja berdasar teori operasi magnet dengan membuat poros motor berputar dengan tepat saat impuls listrik diberikan. Motor stepper memiliki delapan kutub stator dan enam kutub rotor. bagian rotor memerlukan 24 impuls listrik yang digunakan untuk menggerakkan 24 step ( langkah) agar berputar secara lengkap, sehingga rotor akan bergerak sejauh 15 ° untuk setiap impuls yang diterima
Jenis Jenis Motor Stepper
Motor stepper terdiri dari tiga jenis utama yaitu :
Motor Stepper Jenis Magnet Permanen.
Motor ini menggunakan magnet permanen pada bagian rotor dan beroperasi berdasarkan tarikan atau tolakan dari rotor magnet permanen dengan ststor elektromagnet
Gambar 2. Motor Stepper Magnet Permanen
Motor stepper ini memiliki rotor menyerupai bentuk kaleng, yang terdiri dari lapisan magnet permanen, disusun secara berselang dengan kutub berlawanan. Magnet permanen akan menyebabkan intensitas flux magnetik meningkat, dan akan menghasilkan torsi yang besar. Resolusi langkah yang dimiliki oleh motor jenis magnet permanen ini tergolong rendah yaitu antara 7,5 hingga 150 setiap langkahnya atau sebanyak 48 hingga 24 langkah pada tiap putaran.
Motor Stepper Jenis Variable Reluctance.
Motor stepper jenis inimemiliki struktur yang mudah dipahami, terdiri dari sebuah rotor yang terbuat dari besi lunak dan bergerigi serta sebuah lilitan stator. Pada saat stator diberi arus DC, kutubnya menjadi medan magnetik, sehingga perputaran akan terjadi saat gigi rotor tertarik oleh kutub pada stator.
Gambar 3. Motor Stepper Jenis Variable Reluctance
Motor Stepper Sinkron Hibrid
Motor stepper jenis ini mempunyai struktur kombinasi dari kedua jenis motor stepper di atas. Motor ini mempunyai gigi sepert halnya tipe variable reluctance, dan juga memiliki magnet permanen yang tersusun aksial di batang poros seperti pada jenis magnet permanen. Jenis ini banyak digunakan karena memiliki kinerja yang bagus, dan mampu menghasilkan resolusi step yang tinggi berkisar antara 3,60 sampai 0,90 per langkah atau 100-400 step di tiap putarannya.
Gambar 4. Motor Stepper jenis Hybrid
Motor Stepper Unipolar
Pengendalian motor stepper jenis ini mudah di rancang, hanya butuh switc/ transistor pada tiap lilitannya. Untuk mengoperasikan dan menghentikannya cukup dengan menerapkan sinyal digital yang hanya terdiri 1 (positif) dan 0 (Ground). Sinyal digital diberikan pada salah satu terminal lilitan (wound) motor, sementara yang lainnya diberi tegangan positif yang bernilai tetap (Vm) di bagian center tap.
Gambar 5. Motor Stepper Unipolar
Motor Stepper Bipolar
Motor stepper jenis bipolar memerlukan sinyal yang berubah ubah, positif ke negatif dan sebaliknya. Pada tiap terminal lilitan harus terhubung dengan sinyal periodik, dari positif ke negatif dan sebaliknya.Rangkaian pengendali yang dibutuhkan lebih kompleks dibanding jenis unipolar, namun memiliki keunggulan torsi yang lebih besar.
Gambar 6. Motor Stepper Bipolar
Kelebihan dari Stepper Motor
- memilii sudut perputaran motor (rotasi) yang sebanding dengan sinyal masukan.
- Motor mempunyai torsi yang full standstill
- Memiliki akurasi 3-5% dari step dengan tingkat kesalahan tidak kumulatif dari step ke step berikutnya
- Memiliki respon baik pada star ( Mulai), Stop (berhenti) dan reverse (membalik)
- Sangat andal, karena tidak membutuhkan sikat kontak di motor.
- respon motor terhadap sinyal dapat menggunakan kontrol terbuka, sehingga lebih murah, sederhana dan dapat dikontrol.
Penerapan Motor Stepper
Motor stepper biasanya digunakan pada berbagai bidang, diantaranya
- Mesin produksi otomatis di perusahaan perusahaan manufactur
- Security, untuk pengamanan dan pengawasan produk
- Medis, digunakan untuk fotografi gigi digital, respirator dan mesin analisis darah
- Kamera otomatis untuk fungsi Zoom dan fokus
Demikian materi tentang Motor Stepper, jenis dan penerapannya, semoga bermanfaat, jika ada diskusi silakan tuliskan di kolom komentar.
