Kontrol Motor AC Single Phase Dengan Pengaturan PWM Berbasis Mikrokontroler ATMega 16

MECHATRONIC AT-AUB Volume 9, Desember 2015

ISSN : 1907-3321

Kontrol Motor AC Single Phase Dengan Pengaturan PWM Berbasis Mikrokontroler ATMega 16 1

Dwiyono1) Teknik Komputer, STMIK AUB Surakarta Email: [email protected]

ABSTRACT The human need for the motor increases as human needs are increasingly demanded rapid and efficient lead to the increasing number of new technologies are created. AC motors one of which is a device that is common and many help to ease technology. AC motor is most often used by manufacturers because of the ease of AC motors in the care and use. It demanded how to control the rotation of the motor AC single phase with the system settings through PWM using microcontroller ATMega 16? How to design and assemble the circuit pengedali motor rotation AC single phase by setting PWM using microcontroller ATMega 16? In order to gain ease in controlling the AC motor single phase and to gain efficiency in the use of single phase AC motors, then this PWM system with single phase AC motors will be easier to control. Motorcycle ac single phase can be controlled using speed revolution pwm ( pulse width modulations ) .By shifts pulse at an angle will control the trigger of the pace lap motor . the data to be processed by mikrokontroler atmega 16 after getting inputan of potensiometer and sequence zero crossing detector . Control motor ac one in phase to technique pwm this works built and works control round motor but by mistake election motor ac used caused him results perfect .Round motorcycle is no want to rotating of the speed of the lowest Keywords : Single phase, PWM, , Zero crossing detector.

1. PENDAHULUAN Kebutuhan manusia yang serba efisien semakin meningkat menimbulkan semakin banyaknya teknologi baru yang diciptakan. Dari sekian banyaknya kebutuhan manusia tidak lepas dari peran motor dalam kehidupan. Kebutuhan motor semakin banyak diminati karena dengan menggunakan motor dapat memudahkan dan membuat kebutuhan manusia menjadi lebih efisien. Jenis motor sendiri dapat dibagi menjadi dua bagian secara garis besar berdasarkan jenis tegangannya. Kedua jenis motor tersebut adalah motor jenis tegangan AC dan motor dengan jenis tegangan DC. Motor AC induksi adalah motor yang paling umum digunakan dalam sistem kontrol

gerak industri, serta home appliances powered utama. Motor AC sering digunakan karena perawatannya lebih mudah daripada motor DC, ukuran yang lebih simple dan juga kecepatan putarannya lebih cepat daripada motor DC. Salah satu penggunaan motor AC yang sering ditemui yaitu terdapat diperabotan rumah tangga berupa mesin cuci dan peralatan peralatan yang sering dijumpai dalam rumah seperti kipas angin, Air Condition, mesin bubut, mesin bor dan yang lainnya. Hal ini karena motor AC mempuyai arus bolak – balik yang dapat langsung dihubungan ke aliran listrik dari PLN tanpa adanya alat bantu converter tegangan. Motor AC terdiri atas motor AC satu fasa dan motor AC tiga fasa. Motor AC satu fasa berbeda cara kerjanya dengan motor AC

Dwiyono : Kontrol Motor AC Single Phase Dengan Pengaturan PWM Berbasis......

1


tiga fasa, dimana pada motor AC tiga fasa untuk belitan statornya terdapat tiga belitan yang menghasilkan medan putar dan pada rotor sangkar terjadi induksi dan interaksi torsi untuk menghasilkan putaran dan membutuhkan daya besar untuk menggerakkannya. Sedangkan pada motor satu fasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama dan belitan fasa bantu maka kebutuhan daya untuk motor AC satu fasa lebih sedikit. Pengendalian kecepatan putaran motor AC dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya dengan kendali tegangan dan frekuensi. Pengendalian tersebut harus menggunakan sebuah inverter tegangan. Inverter tersebut merubah tegangan AC yang masuk dirubah menjadi tegangan DC. Hal tersebut memungkinkan motor AC dapat dikendalikan dengan fleksibel. Salah satu inverter yang bisa digunakan adalah PWM (Pulse Width Modulation). Keuntungan operasi inverter PWM sebagai teknik konversi dibanding dengan jenis – jenis inverter lainnya adalah rendahnya distorsi harmonik pada tegangan keluaran dibanding dengan jenis inverter lainnya. Selain itu teknik PWM sangat praktis dan ekonomis untuk diterapkan berkat semakin pesatnya perkembangan komponen semikonduktor (terutama komponen daya yang mempunyai waktu penyaklaran sangat cepat). Pada pengendalian kecepatan motor AC, inverter PWM mempunyai kelebihan yaitu mampu menggerakkan motor induksi dengan putaran halus dan rentang yang lebar. Selain itu apabila pembangkitan sinyal PWM dilakukan secara digital akan dapat diperoleh unjuk kerja sistem yang bagus karena lebih kebal terhadap derau. Maka dari itu, penggabungan dari dua penelitian terdahulu tersebut memungkinkan untuk mengontrol putaran motor AC Single phase dengan teknik PWM berbasis Microcontroller ATMega 16 menjadi terwujud. Berdasarkan latar belakang di atas, maka penulis dapat merumuskan masalah yaitu Bagaimana mengendalikan putaran motor AC

ISSN : 1907-3321

single phase dengan sistem pengaturan melalui PWM dengan menggunakan microcontroller ATMega 16? a. Bagaimana merancang dan merangkai rangkaian pengedali putaran motor AC single phase dengan pengaturan PWM menggunakan microcontroller ATMega 16? b. Bagaimana merancang pengendalian putaran motor AC single phase melalui microcontroller ATMega 16 dengan menggunakan bahasa C? Tujuan yang diharapkan adalah a. Untuk memperoleh kemudahan dalam pengendalian motor AC single phase. b. Untuk memperoleh efisiensi dalam pemakaian motor AC single phase, maka dengan sistem PWM ini motor AC single phase akan mudah untuk dikendalikan. Dalam penyusunan penelitiani ini, penulis akan memberikan batasan masalah diantaranya: a. Motor yang akan digunakan adalah jenis motor AC single phase. b. Pengendalian kecepatan putaran motor melalui teknik PWM. c. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah bahasa pemrograman C. 2. METODE PENELITIAN Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan dua cara, yaitu : a. Studi Pustaka Pengumpulandata dilakukan dengan membaca dan mempelajari beberapa bukubuku teori pendukung dan literature tentang bahasa pemrograman yang dipakai serta dengan membaca datasheet dari alat yang akan dirancang. b. Studi Analisa Pengumpulan data diperoleh melalui penganalisaan dari rangkaian kegiatan berikut: 1. Observasi, yaitu berupa pengamatan dan peninjauan alat yang kemudian dilakukan


2


penganalisaan serta pengumpulan datadata. 2. Perancangan rangkaian alat, yaitu penyediaan seluruh komponen yang dibutuhkan selanjutnya merakit dan membuat alat. 3. a.

HASIL DAN PEMBAHASAN Komponen elektronik dipasang sesuai dengan rangkaian yang digunakan. Dibawah ini adalah gambar blok diagram dari rangkain yang dibuat yaitu sebagai berikut:

ISSN : 1907-3321

c.

Prosedur Perancangan Program Pada flowchart program utama pembuatan control motor AC single phase ini berbasis AVR mikrokontroler. Program diawali dengan start yang berarti alat dihidupkan, kemudian program akan menunggu penekanan pada tombol keypad, setelah itu cek password dan apabila password benar akan tampil pada LCD bahwa password benar dan pintu akan terbuka.

Catu Daya

Gambar. Blok Diagran Kontrol Motor AC Single phase Dengan Pengaturan PWM Berbasis Mikrokontroller Atmega16 b.

Prinsip kerja dari sistem ini adalah dengan mengolah sinyal atau data yang diinputkan dari potensiometer yang berupa aliran arus DC, kemudian akan diolah oleh mikrokontroller ATMega16 dan akan dikonversikan menjadi arus AC. Tegangan yang masuk ke motor AC single phase akan dikendalikan oleh driver TRIAC dan hasilnya akan muncul lewat rangkaian LCD. Masukan dari PWM akan menggerakkan motor AC sesuai kendali yang diolah oleh rangkaian TRIAC. Gambar. Flowchart Program Control Motor Ac Single phase Dengan Pengaturan PWM


3


d. Kode Program Kode program ini akan dimasukkan dalam mikrokontroller dalam bentuk bahasa C. Kode program ini dibuat berdasarkan logika yang telah dibuat berdasarkan Flowchart diatas. Berikut adalah kode program Control Motor Ac Single phase Dengan Pengaturan PWM : // Read the 8 most significant bits // of the AD conversion result unsigned char read_adc(unsigned char adc_input) //subrutin inisialisasi ADC { ADMUX=adc_input|ADC_VREF_TYPE; // Start the AD conversion ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; return ADCH; } #define motor PORTB.0 // Alphanumeric LCD Module functions //inisialisasi LCD #asm .equ __lcd_port=0x15 ;PORTC // Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00; DDRA=0x00; // Port B initialization void view() //tampilan nilai persentase kecepatan motor, nilai ADC dan V analog { lcd_clear(); sprintf(layar_1,"Persen:%d",level_perse n);

ISSN : 1907-3321

lcd_gotoxy(0,0);lcd_puts(layar_1); sprintf(layar_2,"ADC:%d",level); lcd_gotoxy(0,1);lcd_puts(layar_2); sprintf(layar_1,"Vin:%d.%dV",analog/10 0,(analog%100)/10); lcd_gotoxy(8,1);lcd_puts(layar_1); delay_ms(3); }

void set_delay(int time_geser) //subrutin untuk pergeseran sudut picu driver TRIAC { if(level<=10) delay_us(300); else for(i=0;i

4


set_delay(level); //pergeseran sudut picu dari TRIAC motor=0;delay_us(100);motor=1; //pulsa 100us }

ISSN : 1907-3321

Buiting Jan, “308 Circuits”, Elektor Electronics, England, 2003 Dian Palupi Rini, “Analisis dan Perancangan Sistem”, Penerbit ANDI, Yogyakarta, 2009

4. KESIMPULAN Setelah melakukan perancangan, perakitan, pengujian dan analisanya, maka dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu : 1. Motor AC satu fasa telah berhasil dikendalikan dengan teknik PWM pada penelitian ini walaupun tidak mendapatkan hasil yang sempurna. 2. Pengendalian putaran menggunakan pergeseran pulsa PWM dengan merubah sudut picu yang diberikan pleh driver triac. Besar sudut picu mempengaruhi kecepatan putaran motor. 3. Program bahasa C berhasil mengendalikan mikrokontroler untuk melakukan teknik PWM. 4. ATmega16 berfungsi sebagai pemroses data masukan potensiometer dan zero detector. 5. REFERENSI Abdul Kadir, “Pemrograman Dasar Cobol untuk IBM PC”, Andi Offset, Yogyakarta, 1991 Ajie,

Seno Nugroho, “Perancangan Dan Implementasi DC To DC Converter Sebagai Driver Motor DC Kapasitas 200 Volt 9 Ampere Dengan Metode Pulse Width Modulation”, Library It Telkom Bandung, Bandung, 2011

Budiharto Widodo , “Panduan Praktikum Mikrokontroller ATMega 16”, PT. Elex Media Komputindo, Jakarta, 2008

Ernst Lueder, “Liquid Crystal Displays: Addressing Schemes and Electro Optical Effects”, Thomson Digital, India, 2010 Fandy Hartono, Pengaturan Kecepatan Dan Posisi Motor Ac 3 Phasa Menggunakan Dt Avr Low Cost Micro System, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 2011 Lingga Wardhana & Nuraksa Makodian, “Teknologi Wireless Communication Dan Wireless Broadband”, Andi Offset, Yogyakarta,2010 M. Ary Heryanto, ST & Ir. Wisnu Adi P., “Pemrograman Bahas C, Untuk Mikrokontroler ATmega8535”, Penerbit ANDI, Yogyakarta, 2008 Sumanto, “Motor Listrik Arus Bolak – Balik”, Andi Offset, Yogyakarta, 1990. Suradi, “Sistem Pengontrolan Kecepatan Motor Ac Dengan Menggunakan Triac”, Universitas Islam Makassar, 2011 Stephen G. Kochan, “Programming in C”,Sams Publishing, US, 2005 Trevor Linsley, “Instalasi Listrik Dasar”, Alih Bahasa : Penerbit Erlangga, 2004 www.atmel.com/Images/doc2466.pdf (Minggu, 03 Juni 2012 : 23.24 WIB) www.atmel.com/Images/ doc2508.pdf (Minggu, 03 Juni 2012 : 23.30 WIB)

Budiharto Widodo, “10 Proyek Robot Spektakuler” PT. Elex Media Komputindo, Jakarta, 2010


5

Kontrol Motor AC Single Phase Dengan Pengaturan PWM Berbasis Mikrokontroler ATMega 16

Recommend Documents