PERANCANGAN SISTEM KENDALI KECEPATAN MOTOR DC MENGGUNAKAN PHASE-LOCKED LOOP (PLL)

Abstract

Sebagian mesin listrik diperlukan guna memenuhi kebutuhan fungsi khusus. Sebagaimana dalam sistem konveyor, dimana beberapa motor harus beroperasi pada kecepatan sama, maka sinkronisasi menjadi suatu kebutuhan pokok. Motor DC umumnya dipilih karena memiliki karakteristik lebih linear dan kemudahan melakukan kendali, dibanding motor AC. Untuk memenuhi kebutuhan sinkronisasi, dikembangkan metode pengendalian kecepatan menggunakan Phase-Locked Loop. Metode PLL memiliki mekanisme kerja selalu mengunci relasi antara kecepatan aktual motor terhadap referensi berupa suatu clock digital. PLL mampu menghasilkan level akurasi kecepatan mencapai 0,002% dengan biaya relatif murah. Pada tugas akhir ini dibuat perangkat keras sistem PLL dengan komponen utama IC PLL 74HC4046. Rangkaian daya menggunakan DC-DC Converter dengan topologi Buck, untuk mensuplai kumparan jangkar motor DC magnet permanen 4000 rpm 24V dengan beban utama generator DC 24V 4800 rpm. Sistem PLL yang telah dirancang dapat meregulasi kecepatan motor DC hingga 3000 rpm. Kecepatan motor DC dapat mencapai kondisi sefase terhadap kecepatan referensinya, tidak terpengaruh gangguan dan besar gangguan berupa pembebanan dan pelepasan beban. Hasil pengujian pada kecepatan 1842 rpm dengan gangguan beban 10 , motor mengalami perlambatan mencapai nilai sesaat 1540 rpm (16,4 %) dengan waktu penguncian selama 3 sekon pada pembebanan. Sedangkan pada pelepasan beban motor mengalami percepatan mencapai nilai sesaat 2237 rpm (21,44 %) dengan waktu penguncian selama 2 sekon. Kata kunci : Motor DC, Phase-Locked Loop, Konverter Buck