Pengertian dan Prinsip Kerja Motor Servo

Motor servo merupakan perangkat atau aktuator putar (motor) yang dirancang dengan sistem kontrol feedback loop tertutup (close loop), sehingga dapat memastikan dan menentukan posisi sudut dari poros output motor. Daya yang dimiliki motor servo bervariasi, mulai beberapa watt sampai ratusan watt. Motor servo digunakan untuk berbagai keperluan seperti sistem pelacakan, peralatan mesin dan lain sebagainya. Motor servo dibagi menjadi dua, yaitu motor serco AC dan DC. 

 

Motor servo DC lebih cocok digunakan pada aplikasi yang lebih kecil, sedangkan motor servo AC cocok digunakan untuk berbagai mesin industri. Hal ini dikarenakan motor servo AC bisa menangani arus yang lebih tinggi atau beban berat. Motor servo AC dibagi menjadi dua tipe, yaitu 2 phase (untuk aplikasi berdaya rendah) dan 3 phase (untuk aplikasi berdaya tinggi). Motor servo dibangun dengan presisi dan akurasi agar dapat memberikan pengguna kebebasan dalam mengaturnya sehingga membuat motor servo sangat terkontrol. 

 

Prinsip Kerja Motor Servo

 

Motor servo dikendalikan dengan memberikan Pulse Wide Modulation / PWM melalui kabel kontrol. Durasi "denyut" (pulse) yang diberikan akan menentukan posisi sudut putaran dari poros motor servo. Poros motor servo akan bergerak dan bertahan di posisi yang telah diperintahkan ketika durasi "denyut"nya telah diberikan. Motor servo akan mencoba menahan atau melawan dengan besarnya kekuatan torsi yang dimilikinya apabila ada yang mencoba memutar atau mengubah posisi tersebut. Posisi motor servo tidak akan seterusnya diam saja karena sinyal "denyut"nya harus diulang setiap 20 ms (mili second) untuk menginstruksikan agar tetap pada posisinya.

Motor servo merupakan perangkat yang terdiri dari :

1. Motor DC

2. Serangkaian gear (melekat pada poros motor DC) yang akan memperlambat putaran poros dan meningkatkan torsi motor servo

3. Rangkaian kontrol

4. Potensiometer berfungsi sebagai penentu batas posisi putaran poros motor servo (dengan perubahan resistansinya saat motor berputar) 

 

Motor servo memiliki sistem kontrol loop tertutup yang digunakan untuk mengontrol gerakan dan posisi akhir dari poros motor servo. Secara sederhana, posisi poros output akan dibaca oleh sensor untuk mengetahui posisi poros sudah sesuai yang diinginkan atau belum. Jika belum, kontrol input akan mengirim sinyal kontrol untuk membuat posisi poros tersebut tepat pada posisi yang diinginkan. Bukan kecepatan yang menentukan posisi dari poros servo melainkan durasi pulsa positif. 

 

Nilai pulsa netral yang bergantung pada motor servo menjaga poros motor servo di posisi tengah. Meningkatkan nilai pulsa akan membuat servo berputar searah jarum jam dan pulsa yang lebih pendek akan memutar poros berlawanan arah jarum jam. Pulsa kendali servo biasanya diulang setiap 20ms (tergantung dari motor servo). Kita harus selalu  memberi tahu servo ke mana harus bergerak (posisi). Ada beberapa jenis motor servo, yang kita pakai di sini adalah positional micro servo. Dibandingkan dengan motor DC, servo biasanya memiliki 3 kabel (power, ground, control). Kabel control pada servo berfungsi menarik arus untuk menggerakkan motor.

 

Baca juga : Machine Learning (ML) dan Pengaruhnya pada Big Data Analytics