Indonesian 
English 
French 
German 
Spanish 
Portuguese 
Dutch 
Italian 
Russian 
Chinese 
Japanese 
Korean 
Thai 
Vietnamese 
Arabic 
Turkish 
Hebrew 
Hindi 
Motor DC dapat secara stabil mengubah arus searah menjadi energi mekanik putar, terutama dengan mengatasi masalah "medan magnet searah" yang dihasilkan oleh arus searah melalui desain struktural khusus. Motor ini mengandalkan "komutator" untuk menjaga arah gaya rotor (受力), dan operasinya melibatkan tiga komponen inti—stator, rotor, dan komutator—serta dua proses utama: aksi gaya elektromagnetik terarah dan komutasi mekanis. Prinsip spesifiknya dapat dipecah menjadi tiga bagian berikut:
1. Komponen Inti: Membangun “Kerangka Struktural” untuk Gaya Terarah
Desain struktural motor DC berpusat pada kebutuhan untuk “rotasi berkelanjutan”, dengan masing-masing dari tiga komponen memiliki tujuan yang berbeda:
- StatorSebagai bagian tetap dari motor, motor ini terutama terdiri dari kutub magnet utama, rangka, dan sikat. Kutub magnet utama biasanya dililit dengan kumparan medan; ketika arus searah dialirkan melaluinya, medan magnet konstan (dengan kutub N dan S bergantian) dihasilkan, menyediakan lingkungan bagi rotor untuk merasakan gaya. Sikat-sikat terpasang pada rangka—salah satu ujungnya terhubung ke catu daya DC eksternal, dan ujung lainnya bersentuhan dengan komutator rotor, yang berfungsi untuk mentransmisikan arus ke rotor.
- Rotor (Armatur): Terletak di dalam medan magnet stator, ia dapat berputar mengelilingi poros motor dan terdiri dari inti jangkar dan lilitan jangkar. Inti jangkar dibuat dengan menumpuk lembaran baja silikon untuk mengurangi rugi-rugi arus eddy. Lilitan jangkar dililitkan pada slot-slot inti sesuai pola tertentu dan berfungsi sebagai komponen inti untuk menghasilkan gaya elektromagnetik melalui interaksi antara arus dan medan magnet.
- Pembalik: Sebuah "inovasi kunci" motor DC, terpasang pada poros rotor dan terhubung ke kedua ujung lilitan jangkar. Terdiri dari beberapa segmen tembaga berinsulasi (jumlah segmen tembaga sesuai dengan jumlah lilitan pada lilitan jangkar). Berfungsi sebagai "konverter arah arus", ia mengubah arah arus pada lilitan jangkar secara langsung melalui kontak geser dengan sikat.
2. Mekanisme Operasional: “Logika Inti” untuk Mencapai Rotasi Berkelanjutan
Rotasi motor DC bergantung pada sinergi antara “pembangkitan gaya elektromagnetik” dan “penyesuaian komutator”, dengan proses spesifik dibagi menjadi dua langkah:
- Pembangkitan Gaya Elektromagnetik TerarahKetika arus searah eksternal mengalir ke komutator melalui sikat dan kemudian ke belitan jangkar, konduktor belitan jangkar—yang terletak di medan magnet konstan stator—mengalami gaya elektromagnetik sesuai dengan Kaidah Tangan Kiri Fleming. Misalnya, konduktor di bawah kutub N stator mengalami gaya ke kanan, sementara konduktor di bawah kutub S mengalami gaya ke kiri. Gaya-gaya ini secara kolektif membentuk torsi elektromagnetik yang menggerakkan rotor untuk berputar searah jarum jam.
- Fungsi Komutasi Komutator: Ketika rotor berputar ke titik di mana “konduktor dari gulungan jangkar memotong garis tengah kutub magnet stator,” jika arah arus tetap tidak berubah, arah medan magnet yang bekerja pada konduktor akan berbalik, menyebabkan arah gaya elektromagnetik berbalik dan mencegah rotor berputar terus menerus. Pada titik ini, komutator berputar secara sinkron dengan rotor. Melalui pengalihan kontak antara segmen tembaga dan sikat, ia secara tepat membalikkan arah arus dalam konduktor—arus yang awalnya mengalir masuk sekarang mengalir keluar—mempertahankan arah gaya elektromagnetik yang sama (masih mendorong rotor untuk berputar searah jarum jam). Siklus ini berulang: setiap kali rotor berputar 180°, komutator menyesuaikan arah arus sekali, memastikan rotor selalu menerima torsi elektromagnetik dalam arah yang sama dan memungkinkan rotasi terus menerus.
3. Signifikansi Praktis Prinsip: Menentukan Kinerja dan Aplikasi Motor DC
Prinsip inti ini memberi motor DC keuntungan unik: dengan menyesuaikan tegangan jangkar atau arus medan, pengaturan kecepatan yang halus (misalnya, variasi berkelanjutan dari kecepatan rendah ke tinggi) dapat dengan mudah dicapai. Selain itu, mereka memiliki torsi awal yang tinggi, yang memungkinkan mereka untuk memulai peralatan beban berat. Oleh karena itu, motor DC banyak digunakan dalam skenario yang membutuhkan presisi tinggi dalam kontrol kecepatan, seperti penggerak spindel untuk peralatan mesin dan mesin traksi elevator di sektor industri, sistem penggerak untuk kendaraan listrik tradisional di sektor transportasi, dan perkakas listrik dan motor treadmill pada peralatan rumah tangga. Namun, karena gesekan mekanis antara komutator dan sikat, motor DC memiliki biaya perawatan yang relatif lebih tinggi dan umur yang lebih pendek dibandingkan dengan motor AC. Hal ini juga mendorong pengembangan motor DC tanpa sikat (yang menggunakan komutasi elektronik, bukan komutasi mekanis).
