Desain Sistem Kontrol untuk Perangkat Pengatur Kecepatan Motor DC Berbasis Mikrokomputer Chip Tunggal
Pada awal 1980-an, motor DC brushless memasuki tahap praktis, dan gelombang persegi dan gelombang sinus brushless motor DC telah berhasil diteliti. Konsep "motor DC brushless" telah berevolusi dari motor DC awal dengan pengubah fase elektronik ke motor bermutasi secara elektronik dengan karakteristik eksternal motor DC konvensional. Saat ini, motor DC brushless mengintegrasikan motor, mekanisme pergeseran, komponen deteksi, perangkat lunak kontrol dan perangkat keras ke dalam sistem kontrol kecepatan listrik generasi baru. Motor DC brushless memiliki kinerja pengaturan kecepatan yang paling unggul, terutama dalam: pengaturan kecepatan yang nyaman (pengaturan kecepatan stepless), rentang kecepatan lebar, kinerja kecepatan rendah yang baik (torsi awal yang besar, arus awal yang kecil), operasi yang stabil, kebisingan Rendah, efisiensi tinggi, aplikasi dari industri ke warga sipil sangat luas. Seperti sepeda listrik, mobil listrik, lift, kerudung lebar, mesin susu kacang kedelai, mesin pembersih kecil, peralatan mesin CNC, robot, dll. Karena motor DC brushless memiliki keunggulan ini, mereka diusulkan pada Konferensi Motor Internasional 2004. Motor akan diganti dengan motor brushless. Di bidang otomasi industri, Amerika Serikat, Jepang, Inggris dan Jerman telah menyadari konversi motor DC brushless daripada motor brushed.
Motor DC telah banyak digunakan dalam mesin produksi dengan pengaturan kecepatan tinggi karena rentang pengaturan kecepatannya yang luas, pengaturan kecepatan yang mudah dan halus, permulaan yang besar, pengereman dan torsi yang berlebihan, kontrol yang mudah dan keandalan yang tinggi. Untuk penyesuaian kecepatan motor DC, metode yang paling umum adalah mengubah tegangan ujung armatur, yaitu, menyesuaikan resistansi resistor R untuk mengubah tegangan terminal untuk mencapai tujuan pengaturan kecepatan. Namun, metode kontrol kecepatan konvensional ini tidak efisien karena resistor yang terhubung mengkonsumsi bagian dari tegangan.
Dengan perkembangan teknologi elektronika daya, banyak metode kontrol tegangan dinamo baru yang muncul, di antaranya adalah kontrol PWM (PulseWidth Modulation) adalah metode kontrol kecepatan yang umum digunakan. Kontrol PWM mengacu pada teknik menyesuaikan lebar pulsa dengan menyesuaikan waktu selama saklar dihidupkan sambil mempertahankan periode T, sehingga mencapai tujuan menyesuaikan kecepatan motor. Dalam sistem pengaturan kecepatan lebar pulsa, tegangan di armature motor adalah tegangan pulsa dengan lebar pulsa yang dapat disesuaikan. Ketika frekuensi pulsa output cukup cepat, karena adanya inersia, hanya perlu mengubah waktu power on dan off sesuai dengan hukum tertentu. Kecepatan motor dapat dicapai dan dipertahankan pada nilai yang stabil [2]. Untuk motor DC, sistem pengaturan kecepatan stepless yang terdiri dari teknologi kontrol PWM tidak berdampak pada sistem DC selama start-stop, dan memiliki karakteristik konsumsi daya mulai yang kecil dan operasi yang stabil. Dalam tulisan ini, perangkat kontrol kecepatan motor DC yang didasarkan pada mikrokomputer chip tunggal dirancang. Mikrokomputer chip tunggal AT89C2051 dengan harga rendah adalah inti, dan perangkat kontrol kecepatan dibentuk bersama dengan keyboard dan sirkuit penggerak motor untuk mewujudkan pengaturan kecepatan stepless dari motor DC.
