Apa itu motor DC? Istilah ini merujuk pada motor arus searah atau direct current (DC), yaitu sebuah mesin listrik yang mampu mengubah energi listrik menjadi energi kinetik dalam bentuk putaran ataupun gerak. Caranya dengan menciptakan medan magnet yang tenaganya berasal dari arus searah.
Di dalam mesin listrik tersebut terdapat beberapa komponen yang akan menciptakan energi mekanik. Diantaranya berupa commutator, field winding, pole dan lain-lain. Untuk mengenal lebih jauh tentang fungsi, jenis dan cara kerjanya, silakan simak baik-baik pembahasannya di bawah ini.
Motor DC adalah
Sekilas sudah dibahas mengenai pengertian dari motor arus DC yang bisa diartikan sebagai mesin listrik dengan kemampuan mengubah energi listrik melalui medan magnet yang ditenagai arus searah menjadi energi kinetik.
Pada saat motor arus DC diberikan daya, maka hal itu akan menciptakan medan magnet pada stator. Medan itulah yang kemudian menarik dan menolak magnet pada bagian rotor sehingga menyebabkan rotor tersebut berputar.
Untuk menjaga perputaran pada rotor, bagian commutator yang terpasang pada sikat dihubungkan ke sumber listrik sehingga akan menyuplai arus ke belitan kawat motor. Jika dibandingkan jenis lainnya, motor arus DC ini lebih disukai karena memiliki kemampuan dalam mengontrol kecepatan.
Seperti yang diketahui, kemampuan tersebut sangat dibutuhkan dalam dunia industri. Karena motor arus searah bisa langsung hidup, berhenti, maupun mundur. Dan hal tersebut merupakan faktor penting dalam pengoperasian mesin dan peralatan produksi.
Fungsi Motor DC
Sebelumnya disebutkan bahwa keberadaan motor arus searah sangat dibutuhkan dalam mendukung kegiatan industri. Lantas, apa saja fungsi dari motor arus searah tersebut? Berikut ini beberapa fungsinya:
- Motor dengan arus DC atau searah banyak diaplikasikan sebagai penggerak pintu putar.
- Motor jenis DC sering diaplikasikan untuk menggerakkan rangkaian robot sederhana.
- Banyak diaplikasikan sebagai penggerak untuk berbagai jenis komponen pada perangkat elektronik, seperti baling-baling kipas, vibrator ponsel hingga alat bor.
Jenis Motor DC
Berdasarkan sumber dayanya, motor dengan arus DC ini bisa dibedakan menjadi dua jenis. Yaitu sumber daya terpisah dan sumber daya sendiri. Masing-masing jenis tersebut akan dijelaskan secara lengkap di bawah ini:
1. Separately Excited DC Motor (Sumber Daya Terpisah)
Yang dimaksud sumber daya terpisah pada jenis motor arus DC ini adalah sumber daya bukan berasal dari dalam. Sumber arus yang mensuplai rotor dan armature tidak sama dan nantinya akan berfungsi menggerakkan kumparan.
Dengan adanya rangkaian tambahan untuk mensuplai arus listrik pada motor arus DC maka hal itu akan berpengaruh pada harganya yang relatif lebih mahal.
2. Self Excited DC Motor (Sumber Daya Sendiri)
Berbeda dari jenis motor arus DC sebelumnya, jenis yang satu ini menggunakan sumber daya sendiri yang berasal dari dalam. Pada jenis ini ada beberapa tipe yang termasuk di dalamnya, yaitu:
- Series DC Motor (Tipe Seri)
Pada motor DC tipe seri, komponen belitan medan dan lilitan armature akan tersambung pada alat catu daya secara seri. Jadi arus listrik yang masuk ke dalam rangkaian akan bergerak dengan arah sama berdasarkan pada polaritas di sumber tegangan.
Dengan demikian ketika polaritas yang berasal dari sumber tegangan diubah maka arah medan magnet secara otomatis akan berubah pula haluannya. Jenis motor yang juga disebut motor universal ini bisa bekerja dengan dua catu daya pada tegangan AC maupun DC sehingga sangat fleksibel.
- Shunt DC Motor (Tipe Shunt)
Berbeda dari tipe seri, tipe shunt ini memiliki gulungan medan yang terhubung pada sumber daya dan lilitan armature yang sama secara paralel. Meskipun berasal dari sumber daya yang sama, namun jenis arus maupun jangkar yang dihasilkan tidak sama.
Adanya variasi beban juga tidak memberikan dampak terhadap kecepatan motor arus DC tipe shunt. Kondisi ini terjadi karena alat tersebut mampu menghasilkan kecepatan yang konstan.
- Compound DC Motor (Tipe Gabungan)
Tipe selanjutnya adalah compound DC motor atau tipe gabungan yang merupakan kombinasi antara tipe seri dan shunt. Dengan demikian ada dua sirkuit pada motor yang akan menghasilkan medan magnet. Tipe compound sendiri masih dibagi menjadi dua, yaitu short shunt compound dan long shunt compound.
Komponen Motor DC
Untuk mengubah energi listrik menjadi energi gerak atau kinetik, tentunya ada beberapa komponen penting yang dibutuhkan. Untuk lebih jelasnya, berikut ini adalah komponen utama yang ada di dalam rangkaian motor arus DC:
- Rotor yang berfungsi sebagai alat penggerak dinamik ketika ada arus listrik yang mengalir ke dalam rangkaian. Terdiri dari poros, inti jangkar atau armature core, brush yang akan menghantarkan arus listrik serta belitan armature yang menghasilkan medan magnet statis.
- Stator yang termasuk komponen tidak bergerak namun memiliki fungsi penting yang akan membuat rotor tetap bergerak atau berputar. Karena komponen ini menghasilkan medan magnet di sekitar rotor.
Terdiri dari kutub atau pole yang menghasilkan medan magnet dan memastikan rotor berputar, belitan medan dan yoke atau frame yang berfungsi sebagai pelindung rotor.
- Commutator yang berasal dari slip ring, fungsinya mengalirkan arus listrik menuju ke belitan armature. Biasanya terbuat dari bahan tembaga.
Cara Kerja Motor DC
Pada dasarnya cara kerja jenis motor arus DC adalah mengubah energi listrik yang berasal dari sumber utama menjadi energi kinetik atau gerak yang digunakan oleh peralatan elektronik. Adapun cara kerjanya secara lengkap adalah seperti berikut:
- Arus DC yang masuk pada rangkaian dialirkan menuju kumparan sehingga menciptakan medan magnet yang akan menghasilkan torsi sebagai penggerak yang memutar motor.
- Setelah menghasilkan torsi, commutator akan berfungsi menjaga putaran pada motor listrik agar menghasilkan arus searah.
- Armature yang dihasilkan medan magnet nantinya diputar searah sehingga mampu menghasilkan gaya gerak atau mekanik.
Keunggulan dan Kekurangan Motor DC
Mungkin masih banyak yang belum mengetahui penggunaan motor arus DC dalam kehidupan sehari-hari. Sebenarnya penerapan jenis motor arus searah cukup banyak, diantaranya adalah motor arus DC 5v, motor arus DC arduino dan motor arus DC 12v. Lantas, apa saja keunggulan dan kekurangannya?
Keunggulan Motor Arus DC
Ada beberapa keunggulan dari jenis motor arus DC sehingga banyak dijadikan pilihan untuk berbagai keperluan, diantaranya adalah:
- Dirancang secara khusus untuk menghasilkan torsi awal yang besar.
- Torsi dan kecepatannya mudah untuk dikendalikan.
- Rangkaian sederhana dengan kontrol yang mudah dipahami.
- Respon cukup baik dan cocok digunakan meskipun dengan daya rendah.
- Performa yang dihasilkan mendekati linear.
Kekurangan Motor Arus DC
Selain memiliki beberapa keunggulan yang menjadi daya tarik tersendiri, motor arus DC juga tidak luput dari beberapa jenis kekurangan seperti berikut ini:
- Agar fungsinya tetap optimal diperlukan perawatan khusus yang tidak boleh dilakukan sembarangan.
- Tidak terlalu cocok jika digunakan pada jenis tegangan yang cukup besar.
- Dibandingkan dengan perangkat yang sejenis harganya jauh lebih mahal.
- Kurang efektif jika digunakan untuk kecepatan yang tinggi.
Motor DC bisa diartikan sebagai motor dengan arus DC atau searah yang akan mengubah energi listrik menjadi energi gerak atau energi mekanik dan kinetik. Salah satu keunggulannya adalah memiliki respon yang sangat baik dan bisa digunakan pada rangkaian elektronik dengan daya rendah.
