Motor DC adalah: Komponen, Cara Kerja dan Jenisnya

Kategori: 

Motor DC adalah perangkat elektris yang mengkonversi energi listrik menjadi energi mekanik. Dalam industri, motor DC telah digunakan untuk menggerakan berbagai macam perangkat khususnya perangkat industri yang memerlukan torsi tinggi dan stabil.

Motor DC adalah: Komponen, Cara Kerja dan Jenisnya

Komponen dan Cara Kerja Motor DC

Meskipun memiliki beberapa jenis yang berbeda, pada umumnya motor DC jenis manapun memiliki komponen utama dan cara kerja yang hampir sama.

Komponen motor DC terdiri atas:

1. Armature atau Rotor

Rotor merupakan komponen silinder yang terdiri dari laminasi magnetik yang diisolasi satu sama lain. Komponen ini ini tegak lurus terhadap sumbu silinder dan menjadi bagian yang berputar di sekitar sumbunya dan terpisah dari gulungan medan oleh celah udara.

2. Field Coil atau Stator

Stator adalah bagian yang tidak bergerak di mana lilitan diikat untuk menghasilkan medan magnet. Elektromagnet ini memiliki rongga silindris di antara kutubnya.

3. Komutator

Komutator adalah struktur silinder yang terbuat dari segmen-segmen tembaga yang disusun bersama tetapi diisolasi satu sama lain menggunakan mika. Fungsi utama dari komutator adalah untuk menyuplai arus listrik ke lilitan armature/rotor.

4. Carbon brush

Carbon brush terbuat dari struktur grafit dan karbon. Komponen ini menghantarkan arus listrik dari sirkuit eksternal ke komutator yang berputar. Bersama dengan komutator, carbon brush mentransmisikan daya dari sirkuit listrik statis ke daerah yang berputar secara mekanis atau rotor.

Cara Kerja Motor DC:

Saat stator diaktifkan, medan magnet muncul pada air gap. Medan magnet yang dihasilkan berada dalam arah radius armatur. Medan magnet memasuki armatur dari sisi kutub utara stator dan keluar dari rotor di sisi kutub selatan stator. 

Konduktor yang terletak di kutub lainnya dikenai gaya dengan intensitas yang sama tetapi arahnya berlawanan. Dua gaya yang saling bertentangan ini menciptakan torsi yang menyebabkan rotor motor berputar.

Baca juga: Pentingnya Speed Control Motor DC dalam Industri

Jenis Motor DC Industri

Penggunaan motor DC dalam dunia industri telah menggerakan berbagai perangkat mulai dari mesin bubut, perkakas, derek hingga conveyor. Di bawah ini adalah jenis-jenis motor DC yang dikenal saat ini.

1. Motor DC Self-Excited

Merupakan jenis motor DC yang menghasilkan medan magnetnya sendiri tanpa perlu sumber eksternal. Dibedakan ke dalam 3 jenis lagi yakni:

a. Motor DC Shunt

Merupakan jenis motor DC yang memiliki dua gulungan medan, yaitu gulungan medan dan gulungan armature. Gulungan medan terhubung secara paralel (shunt) dengan gulungan armature dan terhubung ke sumber tegangan tetap. Ketika motor DC shunt dihubungkan ke sumber daya listrik, gulungan medan menciptakan medan magnet tetap di sekitar gulungan armature.

Motor DC gulungan shunt banyak digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kecepatan yang stabil, seperti mesin bubut, blower dan mesin perkakas.

b. Motor DC Seri

Pada motor DC gulungan seri, gulungan medan terhubung secara seri dengan gulungan armature sehingga menghasilkan medan magnet yang kuat, tetapi kecepatan motor dapat bervariasi. Motor ini memiliki torsi awal yang tinggi dan digunakan dalam aplikasi yang memerlukan torsi awal yang kuat, seperti derek dan conveyor.

c. Motor DC Compound Wound

Dikenal sebagai Compound Motor atau Motor DC gabungan, merupakan jenis motor DC yang memiliki karakteristik dari kedua motor DC shunt dan motor DC deret. Memiliki dua set gulungan medan, yaitu gulungan medan shunt dan gulungan medan deret/seri. Keduanya dihubungkan bersama-sama dalam satu motor.

Dalam motor DC compound wound, gulungan medan shunt dihubungkan secara paralel dengan gulungan armature, mirip dengan motor DC shunt. Gulungan medan deret, di sisi lain, dihubungkan secara seri dengan gulungan armature, seperti yang terjadi pada motor DC seri. Dengan konfigurasi ini, motor compound wound dapat menggabungkan keuntungan dari kedua jenis motor tersebut.

Compound Motor dibedakan menjadi dua jenis yakni:

  • Motor Compound Kumulatif. Pada motor ini, fluks magnet yang dihasilkan oleh kedua gulungan medan mengarah dalam arah yang sama. Jenis ini menghasilkan torsi yang tinggi pada torsi awal dan kecepatan yang relatif konstan. Digunakan dalam aplikasi seperti rolling mills dan mesin gunting.
  • Differential Compound Motor. Fluks magnet yang dihasilkan oleh gulungan medan seri berlawanan arah dengan fluks dari gulungan medan shunt. Differential Compound Motor menghasilkan torsi awal yang tinggi, tetapi kecepatan motor dapat bervariasi sehingga cocok digunakan dalam aplikasi yang memerlukan torsi awal yang tinggi dengan kontrol kecepatan, seperti mesin pembuat kertas.
Jenis Motor DC Industri

Baca juga: Mengenal Lebih Dalam Teknologi Servo Motor Control

2. Motor DC Separately Excited (Motor DC Terpisah)

Motor DC Separately Excited (Motor DC Terpisah) adalah jenis motor DC di mana medan magnetnya dihasilkan secara terpisah atau independen dari gulungan armature (gulungan utama yang menggerakkan poros motor). Dalam motor ini, ada dua sumber daya arus terpisah, satu untuk gulungan medan dan satu untuk gulungan armature.

Keuntungan utama dari motor DC Terpisah adalah fleksibilitas dalam mengontrol kecepatan dan torsi motor. Pengguna dapat mengatur arus yang mengalir melalui gulungan armature untuk mengatur kecepatan, sementara juga memiliki kontrol terpisah atas arus medan untuk mengatur torsi. 

Motor DC Terpisah digunakan dalam berbagai aplikasi seperti penggerak mesin penggilingan, pompa, konveyor dan aplikasi industri lainnya di mana kontrol presisi dan torsi yang bervariasi diperlukan.

Jika Anda membutuhkan bantuan untuk integrasi sistem otomasi industri, segera hubungi Laskar Otomasi.

Open chat