Motor Stepper, Jenis, Fungsi, Cara Kerja

Motor stepper adalah sebuah aktuator yang merubah tenaga listrik menjadi energi mekanik (putar). Motor stepper merupakan jenis motor sinkron yang berputarnya selangkah demi selangkah, sehingga untuk menghasilkan putaran 360^o memerlukan banyak langkah. Motor stepper juga termasuk motor bruhlees yaitu motor listrik yang tidak menggunakan sikat (arang) dan banyak digunakan dalam berbagai projek Arduino atau mikrokontroller. Hanya dengan menggunakan Arduino atau mikrokontroller lainnya, motor stepper ini dapat difungsikan karena pemberian tegangan pada setiap kutub tidak memungkinkan untuk dilakukan secara manual.

Motor stepper digunakan pada projek yang memerlukan ketepatan posisi putaran seperti pada mesin CNC. Pada dasarnya, jenis motor stepper terdapat tiga tipe berdasarkan konstruksinya yaitu:

1.    Motor Stepper Permanent Magnet (PM)

Motor stepper dengan magnet permanan mempunyai rotor yang terdiri dari lapisan magnet permanen. Setiap magnet akan ditempatkan secara selang-seling dengan kutub magnet yang berlawanan. Motor stepper tipe magnet permanen memiliki torsi putar yang besar dan memiliki langkat (step) yang pendek dengan sudut antara 7,5^o hingga 15^o setiap langkah atau 24 hingga 48 step untuk satu kali putaran. Ilustrasi dari motor stepper diperlihatkan pada gambar di bawah. 

2.    Motor Stepper Variable Reluctance (VR)

Motor stepper dengan variable reluctance adalah tipe motor stepper yang sangat sederhana dan paling mudah dipahami diantara tipe motor stepper lainnya. Motor stepper tipe variable reluctance memiliki rotor yang berbentuk gerigi, sedangkan statornya merupakan magnet tidak permanen yang terbuat dari lilitan kawat. Cara berputarnya yaitu jika lilitan kawat dialirii arus listrik maka akan menjadi magnet dan akan menarik gerigi dari stator. Ilustrasi bentuk motor stepper tipe variable reluctance diperlihatkan pada gambar di bawah. 

3.    Motor Stepper Hybrid (HB)

Motor stepper tipe hybrid adalah motor stepper yang mengombinasi kinerja dari kedua tpe motor stepper sebelumnya. Motor stepper tipe hybrid mempunyai bentuk rotor bergerigi seperti pada motor stepper tipe variable reluctance dan juga mempunyai stator dengan magnet permanen tetapi hanya pada bagian porosnya (as) saja. Motor stepper tipe hybrid dapat menghasilkan sudut langkah yang lebih halus bila dibandingkan dengan tipe magnet permanen yaitu antara 0,9^o hingga 3,6^o pada setiap langkahnya. Oleh karena itu, motor stepper tipe hybrid banyak digunakan pada mesin atau perangkat yang memerlukan tingkat presisi yang tinggi. Ilustrasi motor stepper tipe hybrid diperlihatkan pada gambar di bawah.

Pada pembagian motor stepper di atas merupakan pembagian menurut konstruksinya, sedangkah bila dilihat dari kutubnya, motor stepper dibagi menjadi dua jenis yaitu:

1.    Motor Stepper Bipolar

Motor stepper bipolar adalah motor stepper yang terdapat empat buah saluran input yang membentuk dua buah kutub pada lilitannya. Kelebihan yang dimiliki oleh motor stepper bipolar yaitu motor tersebut mempunyai daya putar (torsi) yang lebih besar bila dibandingkan dengan motor stepper unipolar dengan ukuran yang sama. Sedangkan kekurangan yang dimiliki oleh motor stepper bipolar adalah pengendalian putarannya yang lebih rumit.

2.    Motor Stepper Unipolar

Motor stepper unipolar adalah motor stepper yang memiliki enam buah saluran input yang membentuk empat buah kutub pada lilitannya. Lilitan pada motor stepper unipolar hampir sama dengan bipolar, tetapi terdapat cabang pada bagian tengah lilitan (center tap). Jika motor stepper unipolar hanya terdapat lima buah saluran input, itu dikarenakan cabang tengah dari kedua lilitan digabungkan menjadi satu. Walaupun memiliki saluran input yang lebih banyak, motor stepper unipolar lebih mudah dikendalikan putarannya bila dibandingkan dengan motor stepper bipolar.

Share this post