VCD
Rancang Bangun Penggerak Motor DC Dengan Kendali PID Pada Spindle Mesin Grafir 3D Berbasis Raspberry PI 3
Mesin Grafir 3D adalah mesin yang digunakan untuk melakukan pengukiran pada permukaan benda kerja sesuai dengan masukan gambar yang diberikan oleh pengguna. Terdapat empat buah penggerak pada mesin, yaitu tiga buah motor stepper dua fasa untuk menggerakkan sumbu X, sumbu Y, dan sumbu Z serta sebuah motor DC untuk memutarkan spindle. Mesin ini menggunakan mikrokomputer Raspberry PI 3 sebagai pengendali dan Visual Studio 2017 sebagai antarmuka.
Penggerak motor DC akan menggerakkan spindle sesuai dengan sinyal masukan dari pengendali utama. Rangkaian dasar dari penggerak motor DC adalah rangkaian h-bridge, rangkaian tersebut menggunakan komponen utama, yaitu optocoupler (PC 817) sebagai rangkaian isolator, IC gate driver sebagai pengatur gate (IR2110), dan IGBT (RJP36F3A) sebagai rangkaian daya atau rangkaian switching. Pengendalian kecepatan putar motor diatur dengan menggunakan Pulse Width Modulation (PWM). Kestabilan putaran motor diatur dengan metode kendali Proportional Integral Derivative (PID) berbasis program pada mikrokomputer Raspberry Pi 3.
Hasil yang didapat dari proyek akhir ini adalah perancangan dan pembuatan rangkaian penggerak sudah dapat terlaksana dengan kemampuan menggerakkan spindle searah jarum jam maupun berlawanan jarum jam. Input pulsa PWM yang dapat dimasukkan kedalam rangkaian penggerak untuk menggerakkan spindle berada pada rentang duty cycle 20% hingga 99% dengan kecepatan putar motor pada rentang 550 RPM hingga 4550 RPM yang mana tegangan keluaran dari driver motor spindle 0,511 V sampai 20,75 V, arus keluaran 0,009 A sampai 0,498 A dan parameter kendali PID Kp = 1, Ki = 0,5 dan Kd = 0,5.
Kata kunci: Mesin Grafir 3D, Motor DC, PID
Tidak tersedia versi lain