Apa itu Sikat arang atau Carbon Brush..?

Sikat Arang
(source: http://www.alibaba.com)

Pada dinamo atau motor listrik, sering kita jumpai sikat arang atau carbon brush. Sebenarnya apa itu sikat arang, fungsinya ? 

Yuk ikuti uraian singkat berikut.

Apa itu sikat arang atau carbon brush?

Sikat arang komponen yang digunakan untuk menghantarkan arus listrik antara bagian stasioner dan berputar dari sebuah motor. Pada generator atau motor, komutator berputar pada poros dan sikat karbon tetap menempel padanya untuk memungkinkan aliran listrik dan melengkapi rangkaian.

Sikat arang (atau sering disebut carbon brush) merupakan komponen vital dalam motor listrik yang berfungsi sebagai konduktor untuk mengalirkan arus listrik dari bagian yang diam (stator) ke bagian yang berputar (rotor/komutator).

Fungsi Utama Sikat arang

• Transmisi Arus: Mengalirkan listrik tanpa menghentikan perputaran motor.

• Menghubungkan Kutub: Menjaga agar kumparan pada rotor tetap mendapat arus listrik (biasanya untuk motor DC atau motor universal)

Tanda Sikat Arang Harus Diganti

• Performa mesin menurun atau putaran tidak stabil.

• Muncul percikan api yang tidak wajar di dalam mesin.

• Terdengar suara bising atau kasar saat mesin dinyalakan.

• Sikat arang sudah aus (biasanya jika panjangnya tersisa kurang dari sepertiga dari ukuran awal) atau gosong

Model Sikat arang 

Sikat arang tersedia dalam empat kategori utama: arang grafit, elektrografit, grafit, dan grafit logam. Jenis material disesuaikan dengan kebutuhan motor atau generator serta lingkungan operasional. Sikat dikustomisasi berdasarkan dimensi, kemiringan, dudukan, shunt dan terminal, pelat dan penutup keras, serta fitur khusus lainnya.

Sikat Arang Grafit

Sikat grafit arang untuk motor listrik termasuk jenis sikat arang tertua. Sikat ini terbuat dari material berkekuatan tinggi, tetapi umumnya terbatas pada kerapatan arus yang lebih rendah pada mesin lama dengan kecepatan lebih rendah. Gesekan yang tinggi dengan jenis material ini membuatnya tidak cocok untuk penggunaan saat ini pada komutator.

Material ini terbuat dari karbon grafit dan banyak digunakan pada perkakas listrik (gerinda, bor), dinamo mesin cuci, hingga genset dan aki mobil. 

Keunggulannya meliputi:

• Tahan Panas: Mampu bekerja pada suhu ekstrem.

• Pelumas Alami: Minim gesekan sehingga mencegah kerusakan rotor.

• Konduktor Andal: Penghantar listrik yang efisien

Sikat arang Elektrografik

Kekuatan dan kepadatan membedakan sikat motor arang elektrografik. Hal ini disebabkan oleh komposisi bahan baku yang digunakan dalam pembuatan sikat ini. Hasilnya adalah kemampuan komutasi yang unggul, kinerja pada suhu tinggi/kelembaban rendah, dan sebagai akibatnya, masa pakai yang lebih lama. Perlakuan khusus dapat memungkinkan material elektrografik untuk beroperasi dengan baik di berbagai lingkungan yang terkontaminasi.

Dibuat melalui proses pemanasan grafit pada suhu tinggi, material ini memiliki pelumasan sendiri dan performa komutasi yang sangat baik, ideal untuk motor arus searah (DC) atau bolak-balik (AC).

Material elektrografik sangat populer untuk berbagai aplikasi industri dan perkakas karena sifat-sifat utamanya:

• Toleransi Beban Tinggi: Efisien mentransfer daya listrik tanpa menimbulkan percikan berlebihan.

• Pelumasan Sendiri (Self-lubricating): Mengurangi gesekan dan keausan pada permukaan komutator atau slip ring.

• Umur Pakai Panjang: Dapat digunakan dalam jangka waktu lama, meskipun tetap membutuhkan penggantian secara berkala.

Sikat arang Grafit Logam

Sikat arang grafit logam (metal graphite carbon brushes) adalah komponen penghantar listrik yang mencampurkan bubuk karbon/grafit dengan bubuk logam seperti tembaga atau perak untuk meningkatkan konduktivitas.

Karakteristik Utama

• Bahan utama: Campuran grafit alami/sintetis dan tembaga (kadar tembaga berkisar 10% hingga 90%).

• Konduktivitas tinggi: Hambatan listrik sangat rendah dibandingkan sikat arang biasa.

• Kapasitas arus besar: Mampu mengalirkan arus listrik yang sangat tinggi tanpa panas berlebih.

• Voltase rendah: Sangat optimal untuk mesin atau sistem dengan tegangan kerja rendah.

Fungsi Utama

• Penghantar Arus: Mengalirkan listrik dari bagian diam (stator) ke bagian berputar (rotor/komutator).

• Proteksi Komponen: Melindungi poros mesin dari korosi akibat percikan listrik (arus liar).

• Pelumasan Mandiri: Kandungan grafit memberikan pelumasan alami untuk mengurangi aus akibat gesekan.

Penggunaan Umum

• Otomotif: Motor starter (dinamo starter) dan alternator mobil/motor.

• Industri: Pengelasan (welding generators), pabrik pelapisan logam (plating), dan forklift listrik.

• Mesin Ringan: Motor DC tegangan rendah dan mainan bertenaga baterai.

• Pembangkit Listrik: Sistem grounding poros engkol untuk membuang arus liar ke bumi.

Semoga bermanfaat ..