Apa itu Batang Rotor Rusak? Kegagalan Motor Sangkar Tupai • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya. Apa itu Batang Rotor Rusak? Kegagalan Motor Sangkar Tupai • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penghancur penyeimbang dinamis, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya.

Apa itu Batang Rotor Rusak? Kegagalan Motor Sangkar Tupai

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Batang Rotor yang Rusak

Definisi: Apa itu Batang Rotor Rusak?

Batang rotor patah terdapat fraktur lengkap pada batang konduktor pada rotor motor induksi sangkar tupai. Kondisi ini pada dasarnya sama dengan cacat batang rotor tetapi secara khusus menekankan kerusakan batang secara menyeluruh, bukan retakan atau sambungan dengan resistansi tinggi. Ketika satu atau lebih batang patah, arus listrik tidak dapat mengalir melalui batang-batang tersebut, sehingga menciptakan asimetri elektromagnetik yang menghasilkan karakteristik getaran dan tanda tangan saat ini dengan pita samping pada frekuensi slip jarak sekitar kecepatan lari.

Batang rotor yang patah sangat berbahaya karena menciptakan mode kegagalan berjenjang: satu batang rotor yang patah meningkatkan arus dan tegangan pada batang rotor di sebelahnya, menyebabkan kerusakan secara progresif. Jika tidak terdeteksi dini (satu batang rotor patah), kondisinya dapat dengan cepat memburuk menjadi beberapa batang rotor yang patah dan menyebabkan kegagalan rotor yang fatal sehingga memerlukan penggantian motor.

Bagaimana Batang Rotor Patah

Kelelahan Termal (Paling Umum)

Siklus pemanasan dan pendinginan berulang:

  • Arus Startup: Selama motor menyala, arus rotor 5-7× normal (kondisi rotor terkunci)
  • Ekspansi Termal: Batang aluminium mengembang secara signifikan (koefisien 23 µm/m/°C)
  • Kendala: Inti besi mengembang lebih sedikit (12 µm/m/°C), sehingga membatasi ekspansi batang besi
  • Menekankan: Ekspansi diferensial menciptakan tekanan termal pada batangan
  • Kelelahan: Siklus mulai yang berulang menyebabkan kelelahan siklus rendah
  • Inisiasi Retakan: Biasanya pada sambungan batang ke ujung cincin (titik tegangan tinggi)

Tekanan Mekanik

  • Gaya sentrifugal pada kecepatan tinggi
  • Gaya elektromagnetik selama pengoperasian dan permulaan
  • Getaran dari sumber eksternal
  • Beban kejut selama permulaan atau perubahan beban

Cacat Produksi

  • Porositas: Rongga pada rotor aluminium cor
  • Ikatan yang Buruk: Ikatan batang ke inti tidak memadai
  • Bahan yang disertakan: Kontaminan dalam pengecoran
  • Sambungan Cincin Ujung Lemah: Sambungan batang ke ujung cincin yang buruk

Kondisi Operasional

  • Sering Memulai: Setiap permulaan adalah peristiwa tekanan termal dan mekanis
  • Beban Inersia Tinggi: Waktu akselerasi yang lama meningkatkan tegangan batang
  • Layanan Pembalikan: Penyumbatan menciptakan arus yang ekstrem
  • Fase Tunggal: Beroperasi dengan satu batang rotor kelebihan beban fase yang hilang

Tanda Tangan Sideband yang Khas

Mengapa Sideband Muncul

Pola diagnostik yang khas:

  1. Batang yang patah tidak dapat mengalirkan arus listrik, sehingga menimbulkan asimetri listrik
  2. Asimetri berputar pada frekuensi slip (perbedaan antara kecepatan sinkron dan kecepatan rotor)
  3. Menciptakan denyut torsi pada frekuensi slip 2×
  4. Pulsasi torsi memodulasi getaran 1× dari ketidakseimbangan mekanis
  5. Hasil: sideband pada kecepatan lari ± interval frekuensi slip

Pola Getaran

  • Puncak Tengah: 1× kecepatan lari (fr)
  • Sideband Bawah: fr – fs (dimana fs = frekuensi slip)
  • Sideband Atas: fr + fs
  • Beberapa Sideband: fr ± 2fs, fr ± 3fs seiring meningkatnya keparahan
  • Simetri: Sideband simetris sekitar puncak 1×

Contoh

Motor 4 kutub, 60 Hz pada beban penuh:

  • Kecepatan sinkron: 1800 RPM
  • Kecepatan aktual: 1750 RPM (29,17 Hz)
  • Selip: 50 RPM (0,833 Hz)
  • Puncak getaran pada: 28,3 Hz, 29,17 Hz, 30,0 Hz
  • Batang yang rusak dikonfirmasi oleh pita samping simetris pada ±0,833 Hz

Tanda Tangan Saat Ini (MCSA)

Analisis arus motor menunjukkan pola yang serupa:

  • Puncak Tengah: Frekuensi saluran (50 atau 60 Hz)
  • Pita samping: fline ± 2fs (catatan: frekuensi slip 2× dalam arus, bukan 1×)
  • Contoh: Motor 60 Hz dengan slip 1 Hz → sideband pada 58 Hz dan 62 Hz
  • Keuntungan: Non-invasif, dapat dipantau terus menerus
  • Sensitivitas: Sering mendeteksi batang yang rusak lebih awal daripada getaran

Tahapan Perkembangan

Batang Patah Tunggal

  • Munculnya sideband kecil (20-40% dengan puncak 1×)
  • Sedikit denyut torsi (mungkin tidak terlihat)
  • Performa motor hampir normal
  • Dapat beroperasi selama berbulan-bulan dengan pemantauan
  • Penggantian harus direncanakan

Beberapa Batang Patah yang Berdekatan

  • Sideband yang kuat (> 50% dari puncak 1×)
  • Pulsasi torsi yang nyata
  • Peningkatan slip dan suhu
  • Perkembangan semakin cepat karena batang-batang yang berdekatan menjadi terlalu panas
  • Penggantian mendesak (jangka waktu beberapa minggu)

Kondisi Parah

  • Sideband mungkin melebihi 1× amplitudo puncak
  • Pulsasi torsi parah yang memengaruhi peralatan yang digerakkan
  • Getaran dan suhu tinggi
  • Risiko kegagalan cincin ujung atau kerusakan rotor total
  • Diperlukan penggantian segera

Praktik Terbaik Deteksi

Analisis Getaran

  • Gunakan FFT resolusi tinggi (Resolusi < 0,2 Hz) untuk mengatasi sideband
  • Uji motor di bawah beban (pita samping lebih menonjol dengan aliran arus)
  • Hitung frekuensi slip yang diharapkan untuk motor
  • Pencarian spektrum untuk sideband simetris pada ±fs sekitar 1×
  • Amplitudo sideband tren dari waktu ke waktu

Pengujian MCSA

  • Jepit probe arus pada kabel motor
  • Dapatkan bentuk gelombang saat ini dan hitung FFT
  • Cari sideband pada fline ± 2fs
  • Bandingkan dengan kondisi dasar motorik yang sehat
  • Dapat mendeteksi sebelum gejala getaran hilang

Tindakan Korektif

Respon Segera

  • Tingkatkan frekuensi pemantauan (bulanan → mingguan → harian)
  • Lacak laju pertumbuhan amplitudo sideband
  • Pesan motor cadangan atau rencanakan penggantian rotor
  • Kurangi siklus kerja jika memungkinkan (minimalkan permulaan)
  • Perkembangan dokumen untuk analisis kegagalan

Opsi Perbaikan

  • Penggantian Rotor: Paling andal untuk motor besar (> 100 HP)
  • Pengecoran Ulang Rotor: Toko khusus dapat mencetak ulang rotor aluminium
  • Penggantian Motor: Seringkali paling ekonomis untuk motor kecil (< 50 HP)
  • Investigasi Akar Penyebab: Tentukan mengapa batang patah untuk mencegah terulangnya kembali

Pencegahan

  • Gunakan soft starter atau VFD untuk mengurangi arus awal dan tekanan termal
  • Batasi frekuensi awal untuk beban inersia tinggi
  • Tentukan motor yang dinilai untuk siklus tugas aktual (motor yang sering dinyalakan untuk layanan siklus tinggi)
  • Pastikan ventilasi dan pendinginan motor memadai
  • Lindungi dari kondisi fase tunggal

Batang rotor yang patah, meskipun hanya menyebabkan 10-15% kegagalan motor, menciptakan tanda-tanda pita samping frekuensi slip yang khas yang memungkinkan deteksi dini yang andal melalui analisis getaran atau arus. Memahami mekanisme kelelahan termal, mengenali pola pita samping yang khas, dan menerapkan pemantauan kondisi memungkinkan penggantian motor terencana sebelum kegagalan satu batang berkembang menjadi kegagalan beberapa batang yang fatal dan waktu henti tak terencana yang berkepanjangan.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp