Apa itu Celah Udara pada Motor Listrik? Celah Kritis • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya. Apa itu Celah Udara pada Motor Listrik? Celah Kritis • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya.

Apa itu Celah Udara pada Motor Listrik? Celah Kritis

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Celah Udara pada Motor Listrik

Definisi: Apa itu Air Gap?

Celah udara Celah udara adalah celah radial antara permukaan luar rotor dan permukaan dalam stator pada motor listrik dan generator. Celah sempit ini (biasanya 0,3-2,0 mm atau 0,012-0,080 inci) diisi dengan udara dan merupakan jalur magnetik tempat gaya elektromagnetik berpindah antara belitan stator stasioner dan rotor yang berputar. Celah udara merupakan salah satu dimensi terpenting dalam desain motor karena secara langsung memengaruhi kinerja elektromagnetik, efisiensi, faktor daya, torsi awal, dan kerentanan terhadap tarikan magnet dan getaran.

Meskipun kecil dan tampak tidak signifikan, keseragaman dan besarnya celah udara memiliki dampak yang signifikan terhadap pengoperasian motor. Celah udara yang tidak seragam menciptakan gaya magnet yang tidak seimbang sehingga menyebabkan getaran dan mempercepat keausan bantalan, sementara celah yang berlebihan mengurangi efisiensi dan meningkatkan kebutuhan arus magnetisasi.

Dimensi Celah Udara Khas

Berdasarkan Ukuran Motor

  • Motor Kecil (< 10 HP): 0,3-0,6 mm (0,012-0,024 inci)
  • Motor Sedang (10-200 HP): 0,5-1,2 mm (0,020-0,047 inci)
  • Motor Besar (200-1000 HP): 1,0-2,0 mm (0,040-0,080 inci)
  • Motor Sangat Besar (> 1000 HP): 1,5-3,0 mm (0,060-0,120 inci)
  • Tren Umum: Motor yang lebih besar memiliki celah absolut yang lebih besar tetapi celah yang lebih kecil sebagai persentase diameter

Berdasarkan Jenis Motor

  • Motor Induksi: Celah yang lebih besar (umumnya 0,5-2,0 mm)
  • Motor Sinkron: Mirip dengan motor induksi
  • Motor DC: Celah yang sangat kecil pada jangkar (0,3-1,0 mm)
  • Desain Efisiensi Tinggi: Cenderung pada celah yang lebih kecil untuk kinerja yang lebih baik

Pentingnya Celah Udara

Kinerja Elektromagnetik

  • Reluktansi Sirkuit Magnetik: Celah udara merupakan unsur reluktansi tertinggi pada lintasan magnet
  • Arus Magnetisasi: Celah yang lebih kecil membutuhkan arus magnetisasi yang lebih sedikit (faktor daya yang lebih baik)
  • Efisiensi: Celah yang lebih kecil umumnya lebih efisien (kerugian magnetisasi lebih sedikit)
  • Produksi Torsi: Celah yang lebih kecil memungkinkan kopling magnetik yang lebih kuat

Pertimbangan Mekanik

  • Izin: Harus mengakomodasi defleksi poros, toleransi bantalan, pertumbuhan termal
  • Margin Keamanan: Mencegah kontak rotor-stator selama getaran atau kondisi yang tidak biasa
  • Toleransi Manufaktur: Harus dapat dicapai dengan toleransi produksi

Eksentrisitas Celah Udara

Definisi

Eksentrisitas celah udara adalah ketidakseragaman celah di sekeliling keliling:

  • Kesenjangan Seragam: Dimensi yang sama di semua posisi sudut
  • Celah Eksentrik: Bervariasi di sekitar lingkar (kecil di satu sisi, besar di sisi yang berlawanan)
  • Hitungan: Eksentrisitas = (gmax – gmin) / gaverage, dinyatakan dalam persentase
  • Dapat diterima: Khas Eksentrisitas < 10% untuk operasi yang baik

Penyebab Eksentrisitas

  • Keausan Bantalan: Memungkinkan rotor berjalan di luar pusat
  • Toleransi Manufaktur: Lubang stator atau rotor tidak konsentris sempurna
  • Kesalahan Perakitan: Lonceng ujung tidak sejajar, rotor miring
  • Distorsi Termal: Pemanasan yang tidak merata mempengaruhi kebulatan
  • Distorsi Bingkai: Kaki lunak atau bingkai lengkung tegangan pemasangan

Efek Eksentrisitas

  • Tarikan Magnetik Tidak Seimbang: Gaya radial bersih ke arah sisi celah kecil
  • Getaran pada 2×f: Kekuatan elektromagnetik yang berdenyut
  • Frekuensi Pole Pass Pita samping: Tanda diagnostik dalam spektrum getaran
  • Beban Lebih pada Bantalan: Beban asimetris mempercepat keausan
  • Kehilangan Efisiensi: Sirkuit magnetik yang tidak optimal

Pengukuran Celah Udara

Pengukuran Langsung (Motor Dibongkar)

  • Pengukur Rasa: Masukkan pengukur antara rotor dan stator di beberapa lokasi
  • Prosedur: Ukur pada 8-12 posisi di sekitar lingkar
  • Menghitung: Rata-rata, minimum, maksimum, dan persentase eksentrisitas
  • Kapan: Selama perbaikan motor atau penggantian bantalan

Penilaian Tidak Langsung (Pengoperasian Motor)

  • Getaran pada 2×f: Amplitudo yang meningkat menunjukkan celah yang tidak seragam
  • Pita Samping PPF: Kehadiran dan amplitudo berkorelasi dengan eksentrisitas
  • Analisis Saat Ini: Efek medan magnet terlihat dalam spektrum arus
  • Kebisingan: Intensitas dengungan elektromagnetik

Masalah dan Solusi Celah Udara

Terlalu Kecil (< Spesifikasi Minimum)

Konsekuensi:

  • Risiko kontak rotor-stator akibat getaran atau defleksi
  • Tarikan magnet sangat tinggi jika eksentrik
  • Kerusakan saat memulai atau transien

Penyebab dan Solusi:

  • Kesalahan produksi → Rotor mesin ulang atau stator lubang
  • Rotor yang salah terpasang → Ganti dengan rotor yang benar
  • Keausan bantalan yang memungkinkan pergeseran rotor → Ganti bantalan, verifikasi celah telah dipulihkan

Terlalu Besar (> Spesifikasi Maksimum)

Konsekuensi:

  • Efisiensi berkurang (arus magnetisasi lebih tinggi)
  • Faktor daya lebih rendah
  • Torsi awal berkurang
  • Arus tanpa beban lebih tinggi

Biasanya Kurang Kritis: Dapat beroperasi tetapi kinerjanya menurun

Tidak Seragam (Eksentrik)

Paling Umum dan Bermasalah:

  • Menciptakan tarikan magnet yang tidak seimbang
  • Menyebabkan getaran 2×f
  • Mempercepat keausan bantalan melalui umpan balik positif
  • Solusi: Ganti bantalan yang aus, perbaiki distorsi rangka, verifikasi konsentrisitas rotor

Celah Udara dalam Diagnostik Motor

Indikator Diagnostik

Gejala Kemungkinan Masalah Celah Udara
Getaran frekuensi garis 2× tinggi Celah eksentrik, tarikan magnet
Pita samping frekuensi pole pass Kesenjangan yang tidak seragam
Arus tanpa beban tinggi Kesenjangan yang berlebihan
Torsi awal rendah Kesenjangan yang berlebihan
Menggosok bukti Jarak celah tidak memadai
Keausan bantalan asimetris Celah eksentrik menciptakan UMP

Tren dan Pemantauan

  • Pantau getaran frekuensi saluran 2× selama masa pakai motor
  • Peningkatan 2×f menunjukkan perkembangan eksentrisitas (biasanya akibat keausan bantalan)
  • Dokumentasikan pengukuran celah udara selama perbaikan
  • Bandingkan dengan spesifikasi dan pengukuran sebelumnya
  • Gunakan sebagai masukan untuk keputusan penggantian bantalan

Desain dan Manufaktur

Kompromi Seleksi Kesenjangan

  • Kesenjangan yang Lebih Kecil: Efisiensi, faktor daya, torsi yang lebih baik TETAPI tarikan magnet yang lebih tinggi jika eksentrik, jarak mekanis yang lebih sedikit
  • Kesenjangan yang Lebih Besar: Lebih banyak izin mekanis, tarikan magnet lebih rendah TETAPI efisiensi lebih rendah, arus magnetisasi lebih tinggi
  • Optimasi: Kesenjangan terkecil yang konsisten dengan persyaratan mekanis dan kemampuan manufaktur

Spesifikasi Toleransi

  • Celah nominal ditentukan pada gambar
  • Toleransi biasanya ±10-20% dari nominal
  • Batas eksentrisitas ditentukan (seringkali < 10%)
  • Verifikasi kontrol kualitas selama manufaktur

Celah udara merupakan parameter fundamental dalam desain dan pengoperasian motor listrik. Memahami pengaruhnya terhadap kinerja elektromagnetik, mengenali gejala masalah celah udara melalui analisis getaran, dan menjaga keseragaman celah melalui perawatan bantalan yang tepat sangat penting untuk pengoperasian motor yang andal dan efisien serta mencegah kegagalan kontak rotor-stator yang fatal.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp