Mendiagnosis Kesalahan Listrik pada Motor AC

1. Pendahuluan: Gangguan Listrik sebagai Sumber Getaran

Ketika analisis getaran biasanya dikaitkan dengan kesalahan mekanis seperti ketidakseimbangan dan cacat bantalan, ini juga merupakan alat yang sangat ampuh untuk mendeteksi masalah pada motor induksi AC. Gangguan listrik menghasilkan gaya magnet berdenyut yang menyebabkan stator dan rotor motor bergetar. Getaran ini ditransmisikan melalui rangka motor dan dapat dideteksi oleh akselerometer.

Kunci untuk mendiagnosis kesalahan kelistrikan adalah mencari pola spesifik pada frekuensi yang terkait dengan frekuensi saluran listrik (50 atau 60 Hz) dan jumlah kutub pada motor.

2. Kesalahan Stator

Masalah stator, seperti besi yang kendur, kelonggaran kumparan, atau laminasi korsleting, dapat menyebabkan stator menjadi eksentrik atau terdistorsi. Hal ini mengakibatkan medan magnet yang tidak merata.

• Tanda Getaran: Indikator utama kesalahan stator adalah puncak getaran amplitudo tinggi di 2X frekuensi saluran (2xFL)Untuk motor 60 Hz, frekuensinya adalah 120 Hz (7200 CPM). Untuk motor 50 Hz, frekuensinya adalah 100 Hz (6000 CPM).
• Karakteristik: Puncak 2xFL ini biasanya memiliki amplitudo yang sangat stabil dan tidak sensitif terhadap beban motor. Getaran seringkali paling tinggi ke arah kaki dudukan stator.

3. Kerusakan Rotor (Batang Rotor Rusak)

Retak atau patahnya batang rotor merupakan mode kegagalan yang umum terjadi pada motor induksi AC. Ketika batang rotor patah, aliran arus pada rotor akan terganggu, menyebabkan pemanasan lokal dan torsi berdenyut.

• Tanda Getaran: Tanda klasik dari masalah batang rotor adalah pita samping frekuensi pole pass (FP) sekitar kecepatan lari (1X) puncak dan harmoniknya.
• Frekuensi Lintasan Kutub (FP): Ini adalah laju rotor "meluncur" melewati medan magnet stator yang berputar. Laju ini dihitung sebagai: FP = Jumlah Kutub × Frekuensi SlipFrekuensi slip adalah perbedaan antara kecepatan sinkron medan magnet dan kecepatan putar rotor yang sebenarnya.
• Karakteristik: Carilah puncak 1X dengan dua pita samping yang jelas, satu pada (1X + FP) dan satu lagi pada (1X – FP). Seiring kerusakan rotor semakin parah, Anda mungkin juga melihat pita samping di sekitar harmonik 2X dan 3X. Tidak seperti masalah stator, tanda ini sangat sensitif terhadap beban. Amplitudo pita samping akan meningkat seiring dengan peningkatan beban motor dan dapat menghilang sepenuhnya dalam kondisi tanpa beban.

4. Celah Udara Eksentrik

Celah udara adalah celah kecil antara rotor dan stator. Jika celah ini tidak merata di seluruh bagiannya, tarikan magnet yang tidak seimbang akan tercipta, yang memaksa rotor bergetar.

• Eksentrisitas Statis: Rotor terpusat pada bantalan, tetapi inti stator tidak bulat. Titik tersempit celah udara tetap berada di ruang.
• Eksentrisitas Dinamis: Rotor itu sendiri tidak bulat, sehingga titik tersempit dari celah udara ikut berputar bersama rotor.
• Tanda Getaran: Kedua jenis eksentrisitas ini menghasilkan pita samping frekuensi pole pass (FP) di sekitar puncak frekuensi garis 2x (2xFL). Dalam kasus yang parah, Anda mungkin melihat pola pita samping yang kompleks pada 2xFL ± FP dan juga pita samping di sekitar harmonik kecepatan lari.

5. Konfirmasi dan Praktik Terbaik

• Spektrum Resolusi Tinggi: Mendiagnosis kesalahan listrik memerlukan resolusi tinggi Spektrum FFT untuk memisahkan secara jelas harmonik kecepatan lari dari harmonik frekuensi garis dan pita sampingnya.
• Beban Kritis: Untuk masalah batang rotor, motor *harus* berada di bawah beban yang signifikan (biasanya >75%) agar cacatnya terlihat.
• Konfirmasi dengan Teknologi Lain: Kesalahan kelistrikan dapat dikonfirmasi menggunakan teknologi lain seperti analisis arus motor (MCA) atau termografi inframerah, yang dapat mendeteksi pemanasan lokal yang disebabkan oleh batang rotor yang rusak atau laminasi yang korsleting.

← Kembali ke Indeks Utama