Motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus searah (DC) menjadi tenaga gerak atau putaran dimana tenaga gerak tersebut berupa putaran rotor. Operasi motor tergantung pada interaksi dua medan magnet. Motor listrik bekerja dengan prinsip bahwa dua medan magnet dapat dibuat berinteraksi untuk menghasilkan gerakan. Tujuan motor adalah untuk menghasilkan gaya yang menggerakkan (torsi). Prinsip motor ditunjukkan pada gambar 1.

Motor DC

Penghantar yang mengalirkan arus ditempatkan tegak lurus pada medan magnet, cenderung bertegak lurus terhadap medan. Besarnya gaya yang didesakkan untuk menggerakkan berubah sebanding dengan kekuatan medan magnet, besarnya arus yang mengalir pada penghantar, dan panjang penghantar. Untuk menentukan arah gerakan penghantar yang mengalirkan arus pada medan magnet, digunakan hukum tangan kanan motor ditunjukkan pada gambar 1(a). Ibu jari dan dua jari yang pertama dari tangan kanan disusun sehingga saling tegak lurus satu sama lain dengan menunjukkan arah garis gaya magnet dari medan, dan jari tengah menunjukkan arah arus yang mengalir (tanda negatif ke positif) pada penghantar. Ibu jari akan menunjukkan arah gerakan penghantar, seperti pada gambar 1(a). Gambar tersebut menggambarkan bagaimana torsi motor dihasilkan oleh kumparan yang membawa arus atau loop pada kawat yang ditempatkan pada medan magnet. Interaksi pada medan magnet menyebabkan pembengkokan garis gaya. Apabila garis cenderung lurus keluar, pembengkokan tersebut menyebabkan loop mengalami gerak putaran. Penghantar sebelah kiri ditekan ke bawah dan penghantar sebelah kanan ditekan ke atas, menyebabkan putaran jangkar berlawanan dengan arah putaran jarum jam.

Motor dc magnet permanen adalah motor yang fluks magnet utamanya dihasilkan oleh magnet permanen. Elektromagnetik digunakan untuk medan sekunder atau fluks jangkar. Operasi motor magnet permanen ditunjukkan pada gambar 2.

Motor DC     A                                       B                                        C

Gambar 2 menggambarkan operasi motor dc magnet permanen. Arus mengalir melalui kumparan jangkar dari sumber tegangan dc, menyebabkan jangkar beraksi sebagai magnet. Kutub jangkar ditarik kutub medan dari polaritas yang berbeda, menyebabkan jangkar berputar. Pada gambar 2(a), jangkar berputar searah dengan putaran jarum jam. Apabila kutub jangkar segaris dengan kutub medan, sikat-sikat ada pada celah di komutator dan tidak ada arus mengalir pada jangkar. Jadi, gaya tarik atau gaya tolak magnet berhenti, seperti diperlihatkan pada gambar 2(b). Kemudian kelembaban membawa melewati titik netral. Komutator membalik arus jangkar ketika kutub yang tidak sama dari jangkar dan medan berhadapan satu sama lain, sehingga membalik polaritas medan jangkar. Kutub-kutub yang sama dari jangkar dan medan saling menolak, menyebabkan jangkar berputar terus-menerus seperti diperlihatkan pada gambar 2(c).

Arah putaran motor dc magnet permanen ditentukan oleh arah arus yang mengalir pada jangkar. Pembalikan ujung – ujung jangkar tidak membalik arah putaran. Kecepatan motor dc magnet permanen berbanding langsung dengan harga tegangan yang diberikan pada jangkar. Semakin besar tegangan jangkar, semakin tinggi kecepatan motor.

Bagian-bagian motor DC:

a. Badan Motor
Fungsi utama badan motor adalah sebagai bagian dari tempat mengalirnya fluks magnet yang dihasilkan kutub-kutub magnet. Oleh karena itu, badan motor terbuat dari bahan ferromagnetic. Badan motor juga berfungsi untuk melindungi bagian-bagian mesin lainnya. Untuk memenuhi kedua fungsi tersebut, pada umumnya badan motor untuk motor kecil dibuat dari besi tuang, sedangkan motor yang berukuran besar dibuat dari plat-plat campuran baja.

b. Inti kutub magnet
Inti kutub magnet berfungsi untuk menghasilkan fluksi magnet. Magnet yang dipakai adalah magnet permanen jadi tidak menggunakan prinsip elektromagnetik.

c. Sikat-sikat
Fungsi dari sikat-sikat adalah sebagai jembatan bagi aliran arus listrik dari sumber tegangan ke lilitan jangkar. Di samping itu sikat-sikat memegang peranan penting dalam terjadinya komutasi. Agar gesekan-gesekan antara komutator dan sikat tidak mengakibatkan ausnya komutator, maka sikat harus lebih lunak dari komutator yang biasanya dibuat dari bahan arang (coal).

d. Komutator
Komutator berfungsi sebagai penyearah mekanik, yang bersama-sama dengan sikat-sikat membuat suatu kerjasama yang disebut komutasi. Agar menghasilkan penyearahan yang lebih baik atau lebih rata maka komutator yang digunakan berjumlah cukup besar. Dalam hal ini setiap belahan (segment) komutator tidak lagi merupakan bentuk separo dari cincin, tetapi sudah berbentuk lempeng-lempeng. Di antara lempeng segmen komutator terdapat bahan isolator.

e. Jangkar
Jangkar yang umumnya digunakan dalam motor arus searah adalah jangkar yang berbentuk silinder yang diberi alur-alur pada permukaannya untuk tempat melilitkan kumparan-kumparan. Jangkar dibuat dari bahan ferromagnetic, dengan maksud agar kumparan-kumparan (lilitan jangkar) terletak dalam daerah yang induksi magnetnya besar sehingga gaya gerak listrik (ggl) yang terbentuk dapat bertambah besar