Mode kerja :Modus bermotor:

Arah konversi energi: Energi listrik DC → energi mekanik, hukum inti: aturan tangan kiri (hukum Ampere), deskripsi efek: Konduktor beraliran listrik akan dikenakan “gaya elektromagnetik” dalam medan magnet, yang menggerakkan konduktor (atau kumparan) untuk bergerak

2、Struktur kunci: komponen inti yang mewujudkan efek elektromagnetik
Untuk memastikan konversi “gaya magnet listrik” yang stabil, motor DC perlu memiliki lima komponen inti berikut, yang masing-masing memiliki fungsi saling terkait:

Stator: Dipasang di dalam casing, biasanya terdiri dari magnet permanen (motor daya kecil) atau belitan eksitasi (motor daya besar), menyediakan medan magnet yang stabil (medan magnet utama) dan berfungsi sebagai “sumber medan magnet” untuk efek elektromagnetik

Rotor: terdiri dari beberapa set kumparan (gulungan jangkar) yang dililitkan di sekitar inti besi, yang dapat berputar mengelilingi sumbu pusat. Mode motor: kumparan digerakkan untuk berputar oleh gaya elektromagnetik setelah diberi energi;
Mode generator: Kumparan berputar untuk memotong garis induksi magnetik dan menghasilkan arus

Komutator: Struktur “setengah cincin” koaksial (terdiri dari beberapa setengah cincin tembaga, dengan jumlah yang sesuai dengan jumlah lilitan jangkar) yang memecahkan “masalah pergantian arah” arus/gaya gerak listrik ketika rotor berputar, memastikan bahwa keluaran (atau masukan) adalah arus searah

Sikat listrik: komponen konduktif (biasanya bahan grafit) yang dipasang pada stator, dalam kontak dekat dengan permukaan komutator, untuk mencapai koneksi arus antara “sirkuit tetap” (daya/beban eksternal) dan “sirkuit berputar” (lilitan jangkar)

Cangkang dan poros: Cangkang memperbaiki stator, dan poros dihubungkan ke inti besi rotor untuk mendukung putaran rotor, mentransmisikan energi mekanik ke luar (motor listrik) atau menerima energi mekanik eksternal (generator)

3. Penjelasan rinci tentang proses kerja (mengambil “mode motor” yang paling umum sebagai contoh)

Inti dari motor DC adalah untuk "menjaga rotor tetap berputar", tetapi jika masalah arah tidak diatasi setelah kumparan diberi energi dalam medan magnet, rotor hanya akan "berayun sekali" dan macet.
Koordinasi antara komutator dan sikat listrik adalah kunci untuk memecahkan masalah ini, dan proses spesifiknya dibagi menjadi empat langkah:

1. Keadaan awal: Kumparan dihidupkan dan diaktifkan oleh gaya elektromagnetik
Catu daya DC eksternal menyalurkan daya ke komutator melalui sikat listrik, dan arus mengalir ke serangkaian kumparan rotor tertentu (seperti kumparan AB).
Kumparan berada dalam medan magnet yang disediakan oleh stator (dengan asumsi arah medan magnet adalah “dari kutub N ke kutub S”), menurut aturan tangan kiri:
Sisi AB kumparan (dekat kutub N) akan mengalami gaya elektromagnetik “ke bawah”;
Tepi CD kumparan (dekat kutub S) akan mengalami gaya elektromagnetik “ke atas”;
Kedua gaya ini membentuk “torsi” yang menggerakkan rotor untuk berputar searah jarum jam di sekitar sumbu putaran.

2. Simpul kunci: Kumparan berputar 90 ° dan komutator mengalihkan arah arus
Ketika rotor berputar 90 °, bidang kumparan "sejajar" dengan arah medan magnet (tepi kumparan tidak memotong garis induksi magnetik), dan torsi elektromagnetik adalah 0, tetapi rotor terus berputar karena inersia.
Pada saat yang sama, komutator berputar secara sinkron dengan rotor, dan setengah cincin yang awalnya bersentuhan dengan "sikat elektroda positif" beralih ke kontak dengan "sikat elektroda negatif";
Setengah cincin yang awalnya dihubungkan ke elektroda negatif telah dialihkan ke elektroda positif.
Hasil: Arah arus dalam kumparan menjadi terbalik (seperti arus sisi AB berubah dari “A → B” menjadi “B → A”).

3. Rotasi kontinyu: Arah gaya elektromagnetik tetap konsisten
Setelah arus berbalik, kumparan terus berputar (lebih dari 90 °), dan tepi kumparan sekali lagi berada dalam medan magnet.
Menurut aturan tangan kiri, meskipun arah arus telah berubah, posisi medan magnet tempat kumparan berada juga telah berubah (sisi AB sekarang lebih dekat ke kutub S, sisi CD lebih dekat ke kutub N), dan arah gaya elektromagnetik tetap tidak berubah (masih menggerakkan rotor untuk berputar searah jarum jam).

4. Putar bolak-balik: mencapai rotasi berkelanjutan
Untuk setiap putaran rotor 180°, komutator menyelesaikan “peralihan arus”;
Beralih dua kali untuk setiap putaran 360°.
Melalui 'peralihan sinkron' ini, kumparan selalu mengalami 'torsi penggerak arah yang sama', dan rotor mencapai putaran yang terus-menerus dan stabil, yang pada akhirnya mengubah energi listrik DC menjadi energi mekanik.