Empat Pilar – Jenis-Jenis Motor DC (Motor Arus Searah) : Pengetian dan Cara Kerjanya. Temukan jenis-jenis motor DC (Motor Arus Searah) dan cara kerjanya dalam artikel ini untuk meningkatkan pemahaman Kalian tentang dunia teknologi motor.
Dalam dunia teknologi motor, jenis-jenis Motor DC (Motor Arus Searah) adalah salah satu topik yang paling sering ditanyakan dan dibahas.
Artikel ini akan membahas secara mendalam mengenai Jenis-jenis Motor DC (Motor Arus Searah): Pengetian dan Cara Kerjanya untuk membantu Kalian memahami lebih baik tentang motor arus searah dan bagaimana mereka dapat digunakan dalam berbagai aplikasi.
Motor DC atau Motor Arus Searah adalah jenis motor yang menggunakan arus listrik searah untuk menghasilkan tenaga dan gerakan. Berikut ini adalah beberapa jenis motor DC yang umum digunakan dalam berbagai aplikasi.
Motor DC seri menggunakan rangkaian seri untuk menghubungkan medan dan lilitan armature. Beberapa kelebihan dari motor jenis ini meliputi torsi yang tinggi dan kemampuan untuk menangani beban yang berat.
Namun, motor DC seri tidak cocok untuk kecepatan konstan karena kecepatannya akan berubah-ubah tergantung pada beban.
Pengertian Motor DC (Motor Arus Searah)
Motor DC, atau yang sering disebut Motor Listrik Arus Searah, adalah sebuah perangkat yang dapat mengubah energi listrik searah (Direct Current/DC) menjadi energi kinetik.
Seperti namanya, Motor DC memerlukan arus listrik searah atau arus DC pada kumparan medan untuk diubah menjadi energi kinetik.
Kumparan Medan (Field Winding) ini terletak pada bagian yang tidak bergerak dari Motor DC, yang disebut Stator, sedangkan bagian yang bergerak pada Motor DC disebut Rotor.
Motor DC dapat ditemukan dalam berbagai peralatan listrik dan elektronik di rumah kita, juga dalam produk-produk otomotif, dan peralatan industri khusus.
Beberapa contoh peralatan tersebut termasuk Kipas Angin, Vibrator Ponsel, dan penggerak roda mobil mainan. Motor DC atau Motor Arus Searah ini juga termasuk dalam keluarga besar Transduser.
Gambar dan Simbol Motor DC
Prinsip Kerja Motor DC
Sebelum memahami Jenis-Jenis Motor DC, kalian pahami dulu Prinsip Kerja Motor DC. Nah prinsip kerja Motor Listrik DC dapat dijelaskan sebagai berikut. Perhatikanlah gambar untuk memahami konsep gaya dan perputaran torsi.
Ketika arus listrik mengalir melalui kawat penghantar di dalam medan magnet, akan muncul gaya, F, di sebelah kiri dekat kutub S, gaya tersebut akan bergerak ke atas, dan di sebelah kiri dekat kutub N, gaya tersebut akan bergerak ke bawah, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini:
Jika kita membentuk kawat melilit seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, dengan jari-jari kumparan r dan panjang kawat efektif l yang dialiri arus listrik I, dengan arah masuk bidang (di sisi kanan kawat) dan keluar bidang gambar (di sisi kiri kawat konduktor), dan ditempatkan di dalam medan magnet homogen dengan kerapatan fluks B, seperti pada gambar di bawah ini:
Maka akan muncul gaya pada kawat tersebut, yaitu: di sisi kanan kawat, akan muncul gaya yang bergerak ke bawah, dan di sisi kiri kawat, akan muncul gaya yang bergerak ke atas.
Kedua gaya ini berlawanan arah dan akan menyebabkan terjadinya torsi putar T, yang akan menarik atau mendorong kawat kumparan agar berputar pada porosnya searah dengan arah jarum jam.
Besarnya gaya yang ditimbulkan oleh arus I dan medan magnet B yang bekerja pada kumparan kawat dengan panjang efektif l dan panjang lengan yang sama dengan jari-jari r, menghasilkan gaya Lorentz.
Gaya Lorentz adalah gaya dorong pada kawat dalam motor listrik DC, dan merupakan salah satu bentuk gaya Lorentz. Gaya Lorentz ini terjadi akibat adanya arus listrik yang mengalir di dalam medan magnet. Perhitungan besar gaya Lorentz sesuai dengan rumus berikut ini:
F = B x I x L
Dimana:
F = Gaya Lorentz (Newton)
B = Medan magnet (Tesla)
I = Arus listrik (Ampere)
L = Panjang kawat yang dialiri listrik (Meter)
Besar gaya lorentz akan berpengaruh secara langsung oleh gaya torsi pada motor listrik, torsi putar yang dihasilkan oleh gaya tersebut adalah
T = B x I x L x r
Agar lebih paham, simak animasi prinsip kerja motor listrik DC berikut
Jenis-Jenis Motor DC
Semua motor DC diklasifikasikan menjadi 2 jenis utama berdasarkan hubungan kumparan medan dan kumparan angkernya.
Kedua jenis motor DC tersebut adalah motor DC sumber daya terpisah dan motor DC sumber daya sendiri. Simak Jenis-Jenis Motor DC secara lengkap di bawah ini :
1. Motor DC Sumber Daya Terpisah (Separately Excited DC Motor)
Pada motor DC dengan sumber daya terpisah, arus listrik untuk kumparan medan dan kumparan angker pada rotor dipasok melalui sumber daya yang berbeda.
Motor DC jenis ini memiliki biaya yang lebih tinggi karena memerlukan rangkaian tambahan dan sumber daya listrik tambahan. Oleh karena itu, penggunaan motor DC ini jarang terjadi.
Motor DC jenis ini umumnya digunakan di laboratorium untuk keperluan penelitian dan peralatan khusus.
2. Motor DC Sumber Daya Sendiri (Self Excited DC Motor)
Pada motor DC dengan sumber daya sendiri, kumparan medan dapat dihubungkan secara seri, paralel, atau kombinasi seri-paralel dengan kumparan angker.
Motor DC jenis ini dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu motor DC seri, motor DC shunt, dan motor DC compound.
3. Motor DC tipe Seri (Series DC Motor)
Motor DC tipe seri adalah jenis motor DC di mana kumparan medan dihubungkan secara seri dengan kumparan angker.
Dalam konfigurasi seri ini, arus listrik yang mengalir melalui kumparan medan sama dengan arus listrik yang mengalir melalui kumparan angker.
Kecepatan motor DC tipe seri akan menurun seiring dengan peningkatan beban yang diberikan pada motor tersebut.
Motor DC jenis ini tidak boleh digunakan tanpa ada beban yang terpasang, karena akan berputar cepat tanpa terkendali.
4. Motor DC tipe Shunt (Shunt DC Motor)
Motor DC tipe shunt adalah motor DC di mana kumparan medan dihubungkan secara paralel dengan kumparan angker.
Motor DC tipe ini banyak digunakan karena memiliki kecepatan yang hampir konstan meskipun beban berubah, namun kecepatannya akan berkurang saat mencapai torsi tertentu.
Dalam konfigurasi ini, arus listrik total adalah hasil penjumlahan arus yang mengalir melalui kumparan medan dan arus yang mengalir melalui kumparan angker.
Kecepatan motor dapat dikendalikan dengan memasang resistor secara seri dengan kumparan medan atau kumparan angker.
Jika resistor dipasang secara seri dengan kumparan medan, maka kecepatan akan berkurang.
Jika resistor dipasang secara seri dengan kumparan angker, maka kecepatan akan bertambah.
5. Motor DC tipe Gabungan (Compound DC Motor)
Motor DC tipe gabungan atau Motor DC gabungan adalah hasil gabungan antara Motor DC tipe shunt dan Motor DC tipe seri.
Pada Motor DC tipe gabungan ini, terdapat dua kumparan medan yang dihubungkan secara paralel dan seri dengan kumparan angker.
Dengan kombinasi hubungan seri dan paralel tersebut, Motor DC jenis ini memiliki karakteristik yang menggabungkan torsi awal yang tinggi seperti pada Motor DC tipe seri, serta karakteristik kecepatan hampir konstan seperti pada Motor DC tipe shunt.
Motor DC tipe gabungan dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu Motor DC gabungan Long Shunt, di mana kumparan medan dihubungkan secara paralel dengan kumparan angkernya saja.
Dan Motor DC gabungan Short Shunt, di mana kumparan medan dihubungkan secara paralel dengan kombinasi kumparan medan seri dan kumparan angker.
Penutup
Sebagai penutup, Jenis-jenis Motor DC (Motor Arus Searah) memegang peranan penting dalam berbagai aplikasi industri dan kehidupan sehari-hari.
Dengan pengetahuan tentang pengertian dan cara kerja motor DC, kita dapat lebih memahami kegunaan dan kelebihan yang ditawarkan oleh setiap jenis motor arus searah.
Dari motor DC seri hingga motor DC tanpa sikat, setiap jenis motor memiliki karakteristik dan keunggulan tersendiri yang menjadikannya pilihan yang tepat untuk berbagai keperluan.
Semoga artikel dari empatpilar.com mengenai Jenis-Jenis Motor DC ini, bisa membantu Kalian memahami lebih dalam tentang motor DC dan aplikasinya dalam kehidupan kita.
Dengan pemahaman yang baik, kita dapat membuat keputusan yang lebih tepat dalam memilih jenis motor DC yang sesuai dengan kebutuhan kita, baik untuk proyek pribadi maupun penggunaan komersial.
Selamat mencoba dan semoga sukses dalam menjalankan berbagai proyek yang melibatkan motor arus searah.
