√ Mengenal Motor BLDC (Dinamo Brushless)? Cara Kerja & Konstruksinya

Baca Cepat Buka

Finoo.id – √ Mengenal Motor BLDC (Dinamo Brushless)? Cara Kerja & Konstruksinya. Motor Brushless Direct Current (BLDC), atau dikenal juga sebagai Dinamo Brushless, adalah salah satu jenis motor listrik yang digunakan dalam berbagai aplikasi modern. Motor ini memiliki karakteristik yang membuatnya sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan efisiensi tinggi, torsi yang kuat, dan ukuran yang relatif kecil.

Konstruksi Motor BLDC

Susunan sikat pada komutator merupakan bagian penting dalam motor DC biasa untuk mencapai torsi searah. Namun, dalam motor DC brushless, komutator dan sikat dihilangkan sepenuhnya. Sebagai gantinya, sirkuit inverter atau switching terintegrasi digunakan untuk mencapai torsi searah. Inilah sebabnya mengapa motor ini kadang-kadang disebut sebagai ‘motor yang digerakkan secara elektronik’.

Mirip dengan motor listrik lainnya, motor BLDC juga terdiri dari dua bagian utama: stator dan rotor. Pada motor rotor BLDC, terdapat magnet permanen yang dipasang, sementara stator dililit dengan jumlah kutub tertentu. Selain itu, terdapat sirkuit kontrol yang terhubung ke belitan stator. Pada kebanyakan kasus, rangkaian kontrol atau pengontrol inverter diintegrasikan langsung ke dalam rakitan stator. Ini adalah perbedaan konstruksi dasar antara motor brushless dan motor DC biasa.

Kontroler tipikal menyediakan suplai yang dikendalikan secara frekuensi tiga fase ke belitan stator. Suplai ini dikontrol oleh rangkaian kontrol logika yang memberikan energi pada kutub stator tertentu pada titik waktu tertentu. Cara kerja motor BLDC dapat dipahami melalui animasi yang menggambarkan proses ini dengan jelas.

Contoh Desain Dinamo BLDC Merek Scorpion

Berikut adalah contoh desain Dinamo BLDC merek Scorpion:

Housing Aluminium dengan Lubang Pendingin: Housing terbuat dari aluminium dengan lubang pendingin multi-sudut untuk memastikan motor tetap dingin saat beroperasi.
Adaptor Prop Berulir: Setiap motor dilengkapi dengan adaptor prop berulir untuk kemudahan pemasangan.
Lubang Pemasangan Ulir Belakang: Terdapat lubang pemasangan ulir belakang dengan jarak yang berbeda-beda sesuai dengan berbagai aplikasi.
Dudukan Gaya Silang Aluminium: Mesin dilengkapi dengan dudukan gaya silang aluminium dan perangkat keras yang kuat untuk stabilitas yang optimal.
Magnet NdFeB Khusus: Magnet NdFeB dirancang khusus dengan peringkat suhu tinggi untuk pengoperasian yang bebas masalah.
Lapisan Electro-Coat Hitam: Motor dilapisi dengan lapisan Electro-Coat hitam yang tahan lama pada cincin fluks untuk tampilan yang bagus dalam jangka waktu yang lama.
Pelat Stator Berkualitas Tinggi: Pelat stator berkualitas tinggi dilapisi dengan epoksi pada permukaan bagian dalam untuk mencegah celana pendek berliku. Pelat stator dengan ketebalan 0,20mm digunakan pada motor berukuran 22mm, sedangkan pelat stator dengan ketebalan 0,35mm digunakan pada ukuran yang lebih besar.
Bantalan Bola Berpelindung: Motor menggunakan bantalan bola berpelindung berkualitas tinggi untuk menopang poros motor, memastikan kinerja yang stabil dan tahan lama.
Kawat Suhu Tinggi: Motor menggunakan kawat dengan toleransi suhu tinggi hingga 180°C (356°F) untuk menggulung motor guna mencegah terbakarnya motor. Selain itu, motor juga dililit dengan mesin untuk memastikan gulungan yang konsisten.
Perekat Suhu Tinggi: Perekat suhu tinggi digunakan untuk membuat gulungan stator agar tetap stabil dan mencegahnya bergeser, terjepit, atau mengalami korsleting.

Bagaimana cara kerja motor BLDC?

Motor Brushless Direct Current (BLDC) bekerja dengan prinsip dasar komutasi elektronik untuk mengatur aliran arus ke belitan stator. Berikut adalah cara kerja motor BLDC secara lebih rinci:

Gulungan Stator dan Sirkuit Kontrol: Gulungan stator motor BLDC terhubung ke sirkuit kontrol, yang bisa berupa sirkuit switching terintegrasi atau sirkuit inverter. Sirkuit kontrol bertanggung jawab memberikan energi pada belitan stator yang sesuai pada waktu yang tepat, mengikuti pola yang berputar di sekitar stator.
Interaksi antara Rotor dan Stator: Rotor motor BLDC dilengkapi dengan magnet permanen. Ketika belitan stator diberi energi, elektromagnet yang dihasilkan mencoba untuk menyelaraskan dengan magnet permanen pada rotor. Begitu sejajar, elektromagnet berikutnya diberi energi. Proses ini terus berulang secara berurutan, mendorong rotor untuk terus berputar.
Komutasi Elektronik: Komutasi atau perubahan arah aliran arus ke belitan stator dilakukan secara elektronik oleh sirkuit kontrol. Ini berbeda dengan motor DC konvensional yang menggunakan komutator dan sikat untuk melakukan komutasi mekanis. Komutasi elektronik membuat motor BLDC lebih efisien dan kurang rentan terhadap keausan.
Umpan Balik Sensor (Opsional): Beberapa motor BLDC dilengkapi dengan sensor, seperti sensor hall-effect, yang memberikan umpan balik posisi rotor kepada sirkuit kontrol. Umpan balik ini memungkinkan kontroler untuk mengatur aliran arus dengan lebih tepat, meningkatkan efisiensi dan kinerja motor.

Dengan menggunakan prinsip ini, motor BLDC dapat memberikan torsi yang kuat, efisiensi yang tinggi, dan dapat diatur dengan baik untuk berbagai aplikasi. Animasi yang menunjukkan proses kerja motor BLDC dapat memberikan gambaran yang lebih jelas tentang bagaimana semua elemen ini berinteraksi dalam menghasilkan gerakan putaran yang diinginkan.

Motor DC tanpa sikat (Brushless) vs. Pakai Sikat (Brushed)

Motor DC tanpa sikat (Brushless) dan motor DC dengan sikat (Brushed) memiliki perbedaan signifikan dalam hal desain, kinerja, dan perawatan. Berikut adalah perbandingan antara keduanya:

Motor DC Brushless (Tanpa Sikat)

Tidak Memerlukan Penggantian Sikat: Motor DC brushless tidak menggunakan sikat, sehingga tidak memerlukan penggantian sikat yang sering seperti pada motor brushed. Ini mengurangi kebutuhan perawatan berkala.

Kinerja yang Lebih Baik: Dengan menggunakan komutasi elektronik, motor DC brushless mampu mencapai kinerja yang lebih baik, termasuk kecepatan maksimum yang lebih tinggi dan lebih sedikit batasan pada jumlah kutub rotor yang dapat dimiliki.
Efisiensi yang Tinggi: Karena tidak ada gesekan mekanis yang disebabkan oleh sikat, motor DC brushless cenderung lebih efisien dalam penggunaan energi.
Masa Pakai Lebih Lama: Karena tidak ada gesekan mekanis dan keausan sikat, motor brushless memiliki masa pakai yang lebih lama dibandingkan dengan motor brushed.
Kinerja yang Lebih Halus: Penggunaan sirkuit kontrol elektronik memungkinkan motor DC brushless untuk memberikan kinerja yang lebih halus dan lebih sedikit getaran daripada motor brushed.

Motor DC dengan Sikat (Brushed)

Memerlukan Perawatan Lebih Sering: Motor DC brushed memerlukan perawatan yang lebih sering karena keausan sikat mekanis. Sikat harus diganti secara berkala untuk menjaga kinerja motor.
Batasan pada Kecepatan dan Kutub: Penggunaan sikat untuk mentransfer arus ke komutator membatasi kecepatan maksimum dan jumlah kutub rotor yang dapat dimiliki motor brushed.
Lebih Kasar dalam Operasi: Gesekan mekanis yang dihasilkan oleh sikat dapat membuat operasi motor brushed terasa lebih kasar dan menghasilkan lebih banyak panas.

Dengan demikian, motor DC brushless menawarkan banyak keuntungan dibandingkan dengan motor brushed, termasuk efisiensi yang lebih tinggi, masa pakai yang lebih lama, dan kinerja yang lebih halus. Meskipun memerlukan sirkuit kontrol elektronik tambahan, kelebihan ini membuat motor brushless menjadi pilihan yang lebih unggul dalam banyak aplikasi modern.

Jenis Motor BLDC

Ada dua jenis motor BLDC berdasarkan konstruksi atau desainnya:

1. Desain Rotor Dalam (Inrunner)

Desain ini merupakan konfigurasi konvensional di mana rotor terletak di dalam inti (tengah) motor, sementara belitan stator mengelilinginya. Pada motor dengan desain ini, stator umumnya memiliki jumlah lilitan yang lebih tinggi daripada motor dengan desain rotor luar.

2. Desain Rotor Luar (Outrunner)

Pada konfigurasi ini, rotor berada di luar, sedangkan belitan stator terletak di dalam inti motor. Rotor membawa magnet permanen dan mengelilingi stator. Desain ini sering digunakan dalam aplikasi di mana torsi yang tinggi diperlukan, karena rotor yang lebih besar memungkinkan pemasangan magnet permanen yang lebih besar dan lebih banyak, sehingga menghasilkan torsi yang lebih kuat.

Kedua jenis desain ini memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing, dan pilihan antara keduanya tergantung pada aplikasi spesifik motor tersebut. Desain rotor dalam umumnya lebih cocok untuk aplikasi di mana kecepatan tinggi dan efisiensi yang tinggi lebih diutamakan, sementara desain rotor luar lebih cocok untuk aplikasi yang membutuhkan torsi yang tinggi.

Aplikasi motor BLDC

Motor Brushless Direct Current (BLDC) memiliki beragam aplikasi di berbagai industri dan bidang. Berikut adalah beberapa contoh aplikasi utama motor BLDC:

1. Elektronik Konsumen

Hard Drive Komputer: Motor BLDC digunakan dalam hard drive komputer untuk menggerakkan piringan penyimpanan data dengan kecepatan yang stabil dan akurat.
Kipas Pendingin Kecil: Dalam kipas pendingin kecil, motor BLDC digunakan untuk memberikan aliran udara yang cukup tanpa menghasilkan kebisingan yang berlebihan.
Pemutar CD/DVD: Motor BLDC memungkinkan pemutar CD/DVD beroperasi dengan lancar dan efisien.

2. Peralatan Modern yang Mengoperasikan dengan Tenang

Mesin Cuci: Motor BLDC digunakan dalam mesin cuci untuk menggerakkan berbagai bagian, seperti drum pencuci, dengan kinerja yang tenang dan efisien.
AC (Air Conditioner): Dalam AC, motor BLDC digunakan untuk menggerakkan kipas evaporator dan kondensor dengan efisiensi tinggi dan tingkat kebisingan yang rendah.

3. Kendaraan Listrik

Mobil Listrik dan Hybrid: Motor BLDC menjadi komponen kunci dalam sistem propulsi kendaraan listrik dan hybrid, memberikan daya untuk menggerakkan roda dengan efisiensi yang tinggi dan torsi yang kuat.
Sepeda Listrik: Motor BLDC digunakan dalam sepeda listrik untuk memberikan bantuan pedal atau bahkan sebagai motor utama untuk menggerakkan sepeda.

4. Robotika

Motor BLDC sering digunakan dalam berbagai aplikasi robotika, termasuk robot industri, robot layanan, dan robot rumah tangga. Mereka memberikan gerakan yang halus dan presisi yang diperlukan dalam operasi robotika.

5. Industri dan Sistem Kontrol Gerak

Dalam industri, motor BLDC digunakan dalam berbagai sistem kontrol gerak, seperti konveyor, mesin pengemas, dan sistem otomatisasi pabrik lainnya.

Dengan kinerja yang kalianl, efisiensi yang tinggi, dan ukuran yang relatif kecil, motor BLDC terus digunakan dan dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan dalam berbagai aplikasi modern.

BACA JUGA :

Penutup

Dalam era teknologi modern saat ini, pemahaman akan peran dan aplikasi motor BLDC (Dinamo Brushless) menjadi semakin penting. Dari peralatan elektronik konsumen hingga kendaraan listrik, motor ini telah membuktikan dirinya sebagai solusi yang hkalianl, efisien, dan ramah lingkungan.

Dengan desain yang inovatif dan kinerja yang superior, motor BLDC membawa manfaat yang signifikan dalam berbagai bidang industri, robotika, dan sistem kontrol gerak.

Sebagai teknologi yang terus berkembang, memahami karakteristik dan aplikasi motor BLDC menjadi kunci untuk mengambil keuntungan dari kemajuan teknologi dan menciptakan solusi yang lebih baik untuk masa depan.

Demikianlah artikel finoo.id yang membahas tentang √ Mengenal Motor BLDC (Dinamo Brushless)? Cara Kerja & Konstruksinya. Semoga artikel kami dapat bermanfaat dan terimakasih telah membaca artikel ini.