Pengaturan kecepatan motor DC dengan pengendali chopper berbasis FPGA

DJATMIKO, Wisnu, Ir. Bambang Sutopo, MPhil

2001 | Tesis | S2 Teknik Elektro

Sebuah sistem pengendali chopper diimplementasikan untuk mengatur kecepatan putaran motor DC (Direct Current) . Prinsip SPLL (Synthesizer Phase-Locked Loop) digunakan pada sistem pengendali chopper. Rangkaian VCO (Voltage Controlled Oscillator) pada blok dasar sistem SPLL digantikan fungsinya dengan rangkaian equivalent VCO yaitu gabungan dari rangkaian pembangkit pulsa penyaklaran, chopper konversi tegangan rendah dengan beban motor DC, dan rangkaian konversi putaran ke frekuensi, sehingga sistem pengendali secara keseluruhan dapat dianalisis menggunakan analisis sistem PLL linier. Rangkaian chopper menggunakan sebuah IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor) sebagai piranti penyaklaran terkendali yang dikendalikan menggunakan metoda pengaturan lebar pulsa konstan (TON konstan) dengan T berubah. Desain rangkaian detektor fasa dan pembagi terprogram digital di konfigurasikan pada sebuah rangkaian terintegrasi Xilinx FPGA XC4003E-PC84 menggunakan master paralel-up mode. Sebuah EPROM digunakan sebagai tempat desain rancangan digital. Kecepatan putaran motor DC dikendalikan dengan cara digital dengan merubah N (nilai pembagi) pada rangkaian pembagi terprogram menggunakan saklar pengubah desimal ke BCD (Binary Code Decimal). Sistem pengendali kecepatan putaran telah berhasil dibuat dan dianalisis untuk mengatur kecepatan putaran sebuah motor DC eksitasi sendiri (magnet tetap) yang dibebani oleh sebuah generator dan sumber arus konstan. Motor DC yang digunakan mempunyai sgesifikasi kecepatan 8000rpm maksimum, tegangan maksimum lOOVolt DC, dan arus maksimum sebesar 1,25A. Sistem pengendali kecepatan dapat mengatur kecepatan motor DC dengan beban maksimum sebesar 400 mA, mulai dari 1500rpm sampai 3000rpm (dengan spasi 60rpm) dengan tingkat kestabilan kecepatan di bawah 1 % dengan waktu penguncian maksimum (dari kecepatan 1500rpm ke 3000rpm) selama 1,060 detik.

Kata Kunci : Motor Listrik Arus Searah (DC),Chopper FPGA