20
sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor
ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti fan
angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp.
2 Motor Induksi tiga phase
Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga phase yang seimbang. Motor tersebut
memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor
walaupun 90 memiliki rotor kandang tupai; dan penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70
motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan
listrik , dan grinder.
Motor induksi bekerja sebagai berikut. Listrik dipasok ke stator yang akan menghasilkan medan
magnet. Medan magnet ini bergerak dengan kecepatan sinkron disekitar rotor. Arus rotor menghasilkan medan
magnet kedua, yang berusaha untuk melawan medan magnet stator, yang menyebabkan rotor berputar Parekh,
2003. Walaupun begitu, didalam prakteknya motor tidak pernah bekerja pada kecepatan sinkron namun pada
“kecepatan dasar” yang lebih rendah. Terjadinya perbedaan antara dua kecepatan tersebut disebabkan
adanya “slipgeseran” yang meningkat dengan meningkatnya beban. Slip hanya terjadi pada motor
induksi Kerja motor induksi berdasarkan prinsip
interaksi elektromagnet. Apabila sumber tegangan tiga fasa dipasang pada kumparan medan stator, akan timbul
medan putar dengan kecepatan: …….1
dengan : Ns = kecepatan medan putar stator rpm=rotation per
minute f = frekuensi Hz
p = jumlah kutub D.
Sistem Kontrol Definisi Sistem menurut Katsuhiko Ogata adalah
kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja bersama-sama dan melakukan suatu sasaran tertentu.
Menurut Anthony I. Karamanlis, kontrol dapat diartikan dengan mengatur, mengarahkan atau memerintah. Fungsi
mengatur, mengarahkan dan memerintah tersebut berkaitan masukan input dan keluaran output. Kontrol
berfungsi mengatur masukan input untuk memperoleh keluaran output yang diinginkan.
Dari kedua uraian definisi tersebut dapat disimpulkan bahwa sistem kontrol
adalah susunan komponen fisik yang dihubungkan sedemikian rupa untuk mengatur suatu kondisi agar
mencapai kondisi yang diharapkan.
E. Pengendali PID
Setiap kekurangan dan kelebihan dari masing- masing pengontrol P, I dan D dapat saling menutupi
dengan menggabungkan ketiganya secara paralel menjadi pengontrol proposional plus integral plus derivative
pengontrol PID. Elemen-elemen pengontrol P, I dan D masing-masing secara keseluruhan bertujuan untuk
mempercepat reaksi sebuah sistem, menghilangkan offset dan menghasilkan perubahan awal yang besarGuterus,
1994.
Gambar 2
menunjukkan blok
diagram pengontrol PID.
Gambar 2 Blok diagram pengontrol PID analog
Sehingga persamaan untuk kontrol PID adalah:
2 dengan:
mt = sinyal output pengendali PID Kp = konstanta proportional
Ti = waktu integral Td = waktu derivative
Ki = konstanta integral
Kp⁄Ti Kd = konstanta derivative Kp.Td
et = sinyal error = sinyal input – sinyal umpan balik
21
Keluaran pengontrol PID merupakan jumlahan dari
keluaran pengontrol
proportional ,
keluaran pengontrol integral dan keluaran pengontrol derivative.
F. Sistem Kontrol Motor Induksi Berbasis
Pengendali PID sebagai penggerak Conveyor Pengendalian kecepatan Motor Induksi 3 phase
berbasis Pengontrol
PID yang
telah banyak
diimplementasikan untuk
menggerakkan conveyor
digambarkan dengan Blok Diagram seperti Gambar 3 dibawah ini:
Gambar 3 Blok Diagram Sistem kendali kecepatan Motor Induksi 3
phase Berbasis Pengendali PID Prinsip kerja Sistem kendali kecepatan motor
induksi 3 phase berbasis pengontrol PID di atas dapat dijelaskan sebagai berikut :
Untuk mendapatkan kecepatan putaran Motor Induksi sesuai yang diinginkan maka dilakukan input
nilai kecepatan motor setpoint melalui Pengendali PID yang ditanam embedded pada Mikrokontroller.
Selanjutnya inputan nilai tersebut akan diproses oleh Mikrokontroller. Hasil proses dari Mikrokontroller
berupa sinyal tegangan searah DC akan diumpankan ke Inverter
. Fungsi dari inverter ini adalah sebagai alat yang dapat mengubah tegangan DC menjadi tegangan bolak-
balik AC sehingga dapat digunakan oleh Motor Induksi. Selanjutnya inverter akan mensuplai tegangan
yang sesuai ke Motor Induksi maka Motor Induksi akan berputar dan menggerakkan conveyor. Kecepatan putaran
motor dibaca oleh Tachogenerator. Output dari Tachogenerator
berupa tegangan analog digunakan sebagai
sinyal umpan
balik feedback
ke Mikrokontroller. Selanjutnya dilakukan perbandingan
antara kecepatan putaran kecapatan aktual motor dengan setpoint. Proses ini akan dilakukan terus menerus
sampai didapat kecepatan putaran motor yang sesuai.
Proses tuning dapat dilakukan dengan cara memutar secara manual potensiometer yang dipasang
pada mikrokontroller. Dengan memutar potensiometer ini akan mengubah nilai K
p
, K
i
dan K
d
sehingga akan mempengaruhi sinyal keluaran tegangan yang dihasilkan
pengendali ini. Proses tuning juga dapat dilakukan untuk mempertahankan kecepatan putaran motor walaupun
beban berubah. Proses tuning terus dilakukan sampai didapat kecepatan putaran Motor Induksi yang sesuai.
Proses tuning inilah yang menjadi kelemahan Sistem Pengendali Kecepatan Putaran Motor Induksi
berbasis Pengontrol PID, karena proses ini dapat menghabiskan waktu yang cukup lama.
G. Kerangka Pemikiran
