Sebuah motor DC didesain untuk bergerak dengan daya
listrik DC. Tipe motor DC yang populer adalah jenis brushed (bersikat) dan
jenis brushless (tanpa sikat), di mana masing-masing menggunakan commutation
internal dan eksternal untuk menciptakan arus osilasi AC dari sumber arus DC.
Gambar .
Beberapa contoh motor DC
Motor DC Bersikat (Brushed DC motor)
Motor DC klasik menghasilkan arus osilasi dalam sebuah
rotor lilitan dengan sebuah commutator split ring, dan sebuah stator berupa
magnet lilit maupun magnet permanen. Sebuah rotor terdiri dari sebuah koil yang
melilit rotor yang bertenaga arus listirk batere atau sejenisnya.
Motor DC tak Bersikat (Brushless DC
motor)
Banyaknya keterbatasan dari commutator motor DC klasik
adalah akibat kebutuhan sikat untuk menekan commutator yang mengakibatkan
gesekan. Pada kecepatan tinggi, sikat-sikat kesulitan dalam menjaga kontaknya.
Sikat dapat oleng dan membuat ketidak seragaman pada permukaan commutator, yang
menghasilkan loncatan api. Hal ini membatasi kecepatan maskimum dari motor.
Kerapatan arus per unit luasa dari sikat membatasi outmpu dari motor. Ketidak sempurnaan
kontak juga menyebabkan electrical noise. Sikat sering aus dan perlu
penggantian, dan commutator perlu dipelihara. Komponen commutator pada motor
ukuran besar merupakan elemen yang mahal, memerlukan pemasangan yang presisi
dari bagian-bagiannya.
Masalah tersebut diatasi pada motor tanpa sikat
(brushless motor). Pada motor jenis ini, “rotating switch” mekanis atau susunan
comutator/brushgear diganti dengan sebuah switch elektronik yang disinkronkan
dengan posisi dari rotor. Motor tanpa sikat ini memiliki efisiensi 85-90%,
sedangkan motor DC dengan brushgear memiliki efisiensi 75-80%.
Motor DC tak bersikat biasanya digunakan bila kontor
kecepatan yang presisi dibutuhkan, seperti pada disk drives komputer atau pada
video cassette recorders, kipas, laser printer dan mesin photocopy. Ada
beberapa keuntungan dari motor jenis ini dibandingkan motor convensional:
☺
Dibandingkan
dengan kipas motor AC menggunakan motor Shded-pole, motor DC tak bersikat
sangan efisien, bergerak lebih dingin sehingga meningkatkan umur kerja bantalan
kipas.
☺
Tanpa
sebuah komutator yang sering aus, umur kerja motor DC tak bersikat lebih lama
dan noise yang lebih kecil.
☺
Motor
dapat dengan mudah disinkronkan dengan sebuah clock internal atau eksternal,
untuk kontrol kecepatan yang lebih presisi.
☺
Karena
tidak terjadi percikan listrik, seperti yang terjadi pada morot dengan sikat,
membuatnya cocok untuk lingkungan dengan bahaya terbakar seperti bahan kimia
atau bahan bakar.
☺
Motor
jenis ini sering digunakan pada peralatan kecil seperti komputer dan
sejenisnya.
☺
Motor
ini juga lebih senyap yang merupakan keuntungan bila dipasang pada peralatan
yang memberikan getaran.
Motor DC tak bersikat yang modern memiliki variasi daya
dari satu Watt hingga beberapa kilowatt. Motor ukuran besar hingga 100 kW
digunakan pada mobil listrik.
Coreless DC Motor
Motor-motor yang diterangkan di muka memerlukan bagian
besi (baja) pada rotor yang berputar; torsi dihasilkan pada lilitan
elektromagnet. Bentuk lain dari jenis tersebut adalah motor DC tanpa inti
(coreless DC motor) yang merupakan bentuk khusus dari motor DC bersikat atau
tak bersikat. Untuk keperluan percepatan yang tinggi, motor-motor tersebut
memiliki sebuah rotor tanpa inti besi. Rotor dapat berupa sebuah silinder
berisi lilitan di dalam magnet stator, sebuah keranjang di sekeliling magnet
stator, atau sebuah plat panci yang bergerak diantara magnet stator atas dan
bawah.
Karena rotor jauh lebih ringan dari rotor konvensional,
rotor dapat diakselerasi lebih cepat, mencapai kecepatan konstan di bawah 1 ms.
Hal ini bisa terjadi bila lilitan menggunakan kawat alumunium dari pada tembaha
yang lebih berat. Namun, karena tidak ada logam pada rotor untuk menyerap
panas, motor ukuran kecil pun memerlukan pendingin udara.