Apa yang dimaksud dengan sikat karbon di motor?

Sikat karbon adalah komponen utama dalam motor, terutama terbuat dari grafit, bubuk logam dan pengikat, berstruktur gumpal. Ini memainkan peran yang sangat diperlukan dalam pengoperasian motor, melalui kontak dekat dengan komutator atau cincin pengumpul. Untuk mencapai fungsi konduksi dan pergantian arus, untuk memastikan pengoperasian motor yang stabil.

Penampilan dan komposisi dasar sikat karbon

Penampilan dan bentuk

Penampilan sikat karbon biasanya berupa benda balok, dan bentuknya sebagian besar berbentuk kubus atau kubus. Ukurannya bervariasi, tergantung pada jenis dan daya motor. Umumnya, sikat karbon motor kecil mungkin hanya memiliki panjang beberapa sentimeter. Sikat karbon yang digunakan oleh motor besar akan relatif besar, panjangnya bisa mencapai sepuluh sentimeter atau bahkan lebih panjang. Dan itu lebih lebar dan lebih tebal. Kedua ujung sikat karbon biasanya rata. Ini untuk kontak yang lebih baik dengan komutator atau cincin kolektor di motor untuk memastikan konduksi arus yang stabil. Di bagian sudut, beberapa sikat karbon akan melakukan beberapa perawatan bulat. Hal ini dapat mengurangi keausan bagian lain selama pengoperasian motor.

Komposisi bahan sikat karbon

Sikat karbon terutama terdiri dari grafit, serbuk logam dan pengikat. Grafit adalah komponen utama sikat karbon, yang memiliki konduktivitas listrik dan pelumasan sendiri yang baik. Pelumasan sendiri ini memungkinkan sikat karbon mengurangi gesekan dan keausan saat bersentuhan dengan bagian yang berputar di dalam motor. Ini menambahkan serbuk logam untuk meningkatkan konduktivitas listrik dan ketahanan aus sikat karbon. Peran pengikat adalah untuk menggabungkan grafit dan bubuk logam secara kuat. Sehingga sikat karbon tidak akan hancur selama pengoperasian motor karena adanya gaya eksternal seperti gaya sentrifugal dan gaya gesekan. Dan memastikan integritas struktural sikat karbon.

 Posisi dan fungsi sikat karbon dalam motor

Posisi pemasangan

Sikat karbon dipasang pada tempat sikat motor. Dan dudukan sikat umumnya dipasang di bagian stator motor. Posisinya, sikat karbon berada di dekat komutator motor (untuk motor DC) atau cincin kolektor (untuk motor AC). Selain itu, melalui perangkat pegas pada dudukan sikat, Anda dapat menerapkan sikat karbon ke tekanan tertentu. Sehingga dapat melekat erat pada permukaan komutator atau cincin kolektor. Kondisi yang pas ini adalah kunci untuk memastikan pengoperasian motor secara normal.

Efek konduksi arus

Peran paling mendasar dari sikat karbon adalah menghantarkan arus. Ketika motor berjalan, arus dari catu daya eksternal disalurkan melalui kabel ke sikat karbon. Kemudian, sikat karbon mengalirkan listrik ke belitan dinamo motor (pada motor DC) atau belitan rotor (pada motor AC).

Fungsi sikat karbon

Selain mengalirkan arus, sikat karbon memiliki fungsi penting lainnya di dalam motor. Dalam motor DC, sikat karbon dan komutator bekerja sama untuk mencapai fungsi pergantian. Sikat karbon akan mengubah arah arus pada belitan jangkar. Sehingga arah gaya elektromagnetik yang diterima oleh belitan jangkar tetap tidak berubah. Sehingga memastikan motor dapat terus berputar dengan stabil.

Pada motor AC, fungsi sikat karbon terutama untuk memastikan bahwa arus dapat dimasukkan secara stabil ke dalam belitan rotor, menjaga interaksi yang efektif antara medan magnet dan rotor. Dan memastikan pengoperasian motor secara normal.

Jenis-jenis sikat karbon

Kuas karbon dapat diklasifikasikan menurut kriteria yang berbeda-beda.

Menurut klasifikasi komposisi material, ada sikat karbon grafit, sikat karbon grafit logam dan sikat karbon grafit elektrokimia. Sikat karbon grafit dengan grafit alami sebagai bahan baku utama, pelumasannya sendiri bagus. Sangat cocok untuk beberapa persyaratan saat ini tidak tinggi, motor kecepatan rendah, seperti motor kipas kecil. Sikat karbon grafit logam mengandung lebih banyak komponen logam, kemampuan membawa arus yang kuat. Anda sering dapat menggunakannya pada motor arus tinggi, kecepatan rendah, seperti motor DC industri besar. Sikat karbon grafit elektrokimia bersifat sintetis, kinerjanya yang komprehensif lebih baik. Dan Anda dapat menggunakannya secara luas di motor industri umum.

Menurut jenis aplikasi motor, ada sikat karbon motor DC dan sikat karbon motor AC. Motor DC Sikat karbon harus memiliki kinerja pergantian yang baik. Sementara sikat karbon motor AC lebih memperhatikan transmisi arus yang stabil dan kontak yang baik dengan cincin kolektor.

Selain itu, menurut lingkungan kerja yang berbeda, itu juga dapat dibagi menjadi sikat karbon tahan suhu tinggi, sikat karbon tahan kelembaban dan sikat karbon tahan debu. Sikat karbon tahan suhu tinggi dapat bekerja secara normal di lingkungan bersuhu tinggi. Sikat karbon tahan lembab cocok untuk lingkungan dengan kelembaban tinggi. Dan sikat karbon tahan debu dapat memastikan pengoperasian normal motor di lingkungan yang lebih banyak debu.

Prinsip kerja sikat karbon

Prinsip pergantian

Pada motor DC, prinsip pergantian adalah bagian penting dari kerja sikat karbon. Ketika dinamo motor berputar, arah arus pada belitan dinamo perlu diubah secara konstan untuk memastikan putaran motor yang berkelanjutan. Kombinasi sikat karbon dan komutator mencapai proses ini. Komutator terdiri dari sejumlah komutator berinsulasi. Saat dinamo berputar, sikat karbon menyentuh komutator yang berbeda secara bergantian. Ketika sikat karbon bergeser dari satu komutator ke komutator lain, itu akan mengubah arah arus dalam belitan angker.

Induksi elektromagnetik dan konversi energi

Ketika arus memasuki belitan angker (atau belitan rotor) melalui sikat karbon, gaya elektromagnetik akan dihasilkan dalam belitan di bawah aksi medan magnet. Dan gaya elektromagnetik ini akan menggerakkan rotor motor untuk berputar. Sehingga mencapai konversi energi listrik menjadi energi mekanik. Pada saat yang sama, selama proses rotasi motor, belitan jangkar (atau belitan rotor) akan memotong garis medan magnet. Dan menurut hukum induksi elektromagnetik, gaya gerak listrik yang diinduksi akan dihasilkan. Arah gaya gerak listrik yang diinduksi ini berlawanan dengan arah tegangan suplai yang diberikan. Dan ini disebut gaya gerak listrik balik. Gaya gerak listrik balik diumpankan kembali ke catu daya melalui sikat karbon untuk menyelesaikan proses konversi dan transfer energi yang lengkap.

Spesifikasi sikat karbon

Sikat karbon memiliki beberapa indikator kinerja utama, termasuk penurunan tekanan kontak, koefisien gesekan, tingkat keausan, dan kerapatan arus.

Penurunan tegangan kontak mencerminkan resistansi kontak antara sikat karbon dan komutator (atau cincin kolektor). Dan semakin kecil penurunan tegangan kontak. Semakin kecil kehilangan energi selama transmisi arus dan semakin tinggi efisiensi motor.

Koefisien gesekan secara langsung memengaruhi keausan sikat karbon dan ketahanan pengoperasian motor. Dan koefisien gesekan yang lebih rendah dapat mengurangi keausan sikat karbon, memperpanjang masa pakai. Dan juga mengurangi konsumsi energi dan pemanasan motor.

Laju keausan adalah indikator penting untuk mengukur masa pakai sikat karbon. Dan sikat karbon dengan tingkat keausan yang rendah dapat mempertahankan kinerja yang baik untuk waktu yang lama. Mengurangi biaya perawatan dan waktu henti motor.

Densitas arus menunjukkan ukuran arus yang dapat ditahan oleh sikat karbon per satuan luas. Untuk motor arus tinggi, perlu untuk memilih sikat karbon dengan kerapatan arus yang lebih tinggi untuk memastikan bahwa sikat karbon dapat bekerja secara stabil.

Keunggulan performa dari sikat karbon

Sikat karbon memiliki banyak keunggulan kinerja. Pertama-tama, konduktivitas listriknya yang baik dapat secara efektif mengurangi kehilangan energi motor dan meningkatkan efisiensi pengoperasian motor. Kedua, pelumasan sendiri dari sikat karbon dapat mengurangi gesekan dan keausan antara sikat karbon dan komutator (atau cincin pengumpul). Ini tidak hanya memperpanjang masa pakai, tetapi juga mengurangi kerusakan pada komutator (atau cincin pengumpul).

Selain itu, sikat karbon memiliki kekuatan dan stabilitas mekanis yang tinggi. Dan dapat beradaptasi dengan gaya sentrifugal dan getaran yang dihasilkan oleh motor dengan kecepatan tinggi. Serta berbagai tekanan dalam kondisi yang kompleks, untuk memastikan bahwa motor dapat beroperasi dengan andal dalam kondisi kerja yang berbeda. Selain itu, sikat karbon memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat terhadap permukaan komutator (atau cincin pengumpul). Secara otomatis dapat menyesuaikan kesesuaian antara bagian kontak sampai batas tertentu. Memastikan stabilitas kontak listrik. Dan mengurangi kegagalan yang disebabkan oleh kontak yang buruk, seperti penyalaan dan pemanasan.

Kesalahan umum dan perawatan sikat karbon

Jenis-jenis Kesalahan Umum

Keausan yang berlebihan: Panjang sikat karbon memendek secara signifikan, sehingga mengakibatkan kontak yang buruk dengan komutator (atau cincin pengumpul). Mengurangi kinerja motor, dan kegagalan untuk memulai atau mengganggu operasi dalam kasus yang serius.

Fenomena percikan: bagian kontak sikat karbon dan komutator (atau cincin kolektor) berkilau. Hal ini mempercepat keausan sikat karbon, mempengaruhi stabilitas dan efisiensi motor. Dan bahkan dapat menyebabkan korsleting.

Kontak yang buruk: Karena tekanan pegas sikat karbon yang tidak mencukupi, pegangan sikat yang longgar, atau oli dan lapisan oksida pada permukaan komutator (atau cincin kolektor), transmisi arus terhalang. Kecepatan motor tidak stabil, dan meningkatkan derajat pemanasan.

Langkah-langkah pemeliharaan

Periksa keausan sikat karbon secara teratur, gantilah tepat waktu apabila sudah aus hingga mencapai panjang aslinya yaitu 1/3-1/2. Dan pilihlah model dan spesifikasi produk yang sama untuk memastikan pemasangan yang benar.

Jaga kebersihan permukaan sikat karbon dan komutator (atau cincin pengumpul). Bersihkan minyak, debu dan kotoran secara teratur, amplas atau alat khusus dapat digunakan untuk memoles lapisan oksida secara ringan.

Periksa tekanan dan elastisitas pegas sikat karbon, sesuaikan posisinya atau ganti pegas jika tidak memadai. Dan kencangkan pegangan sikat untuk mencegah sikat karbon bergeser dan bergetar.

Kesimpulan

Dengan terus berkembangnya teknologi motor, persyaratan kinerja sikat karbon akan menjadi semakin tinggi. Dan arah penelitian sikat karbon di masa depan adalah untuk lebih meningkatkan konduktivitas listrik, mengurangi tingkat keausan, mengoptimalkan kinerja pergantian dan meningkatkan kemampuan beradaptasi terhadap lingkungan. Sehingga dapat lebih memenuhi kebutuhan performa motor.