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

Apa itu Frekuensi Listrik? Frekuensi Saluran pada Motor

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Frekuensi Listrik pada Motor

Definisi: Apa itu Frekuensi Listrik?

Frekuensi listrik (juga disebut frekuensi saluran, frekuensi utama, atau frekuensi daya) adalah frekuensi arus bolak-balik (AC) yang disuplai ke motor listrik dan peralatan listrik lainnya. Dua frekuensi listrik standar di seluruh dunia adalah 60 Hz (Hertz) di Amerika Utara, sebagian Amerika Selatan, dan beberapa negara Asia, serta 50 Hz di Eropa, sebagian besar Asia, Afrika, dan Australia. Frekuensi ini menentukan kecepatan sinkron motor AC dan menciptakan gaya elektromagnetik yang khas serta getaran komponen pada kelipatan frekuensi saluran.

Di motor analisis getaran, frekuensi listrik dan harmoniknya (terutama frekuensi saluran 2×) merupakan indikator diagnostik penting untuk masalah elektromagnetik, masalah stator, dan ketidakteraturan celah udara.

Hubungan dengan Kecepatan Motor

Perhitungan Kecepatan Sinkron

Untuk motor induksi AC, kecepatan sinkron ditentukan oleh frekuensi listrik:

  • Nsinkronisasi = (120 × f) / P
  • Dimana Nsinkronisasi = kecepatan sinkron (RPM)
  • f = frekuensi listrik (Hz)
  • P = jumlah kutub pada motor

Kecepatan Motor Umum

Untuk Sistem 60 Hz

  • Motor 2 Kutub: 3600 RPM sinkron (aktual ~3550 RPM dengan slip)
  • Motor 4 Kutub: 1800 RPM sinkron (aktual ~1750 RPM)
  • Motor 6-Kutub: 1200 RPM sinkron (aktual ~1170 RPM)
  • Motor 8-Kutub: 900 RPM sinkron (aktual ~875 RPM)

Untuk Sistem 50 Hz

  • Motor 2 Kutub: 3000 RPM sinkron (aktual ~2950 RPM)
  • Motor 4 Kutub: 1500 RPM sinkron (aktual ~1450 RPM)
  • Motor 6-Kutub: 1000 RPM sinkron (aktual ~970 RPM)
  • Motor 8-Kutub: 750 RPM sinkron (aktual ~730 RPM)

Frekuensi Slip

Perbedaan antara kecepatan sinkron dan kecepatan aktual:

  • Frekuensi Slip (fs) = (Nsinkronisasi - Nsebenarnya) / 60
  • Slip khas: 1-5% kecepatan sinkron
  • Frekuensi slip biasanya 1-3 Hz
  • Bergantung pada beban: slip meningkat seiring dengan beban
  • Penting untuk mendiagnosis cacat listrik rotor

Komponen Getaran Elektromagnetik

Frekuensi Saluran 2× (Paling Penting)

Komponen getaran elektromagnetik yang dominan:

  • Sistem 60 Hz: Komponen getaran 2 × 60 = 120 Hz
  • Sistem 50 Hz: Komponen getaran 2 × 50 = 100 Hz
  • Menyebabkan: Gaya magnet antara stator dan rotor berdenyut pada frekuensi saluran dua kali lipat
  • Selalu Hadir: Karakteristik normal semua motor AC (amplitudo rendah normal)
  • Amplitudo Tinggi: Menunjukkan masalah stator, masalah celah udara, atau ketidakseimbangan magnetik

Frekuensi Garis (1×f)

  • Komponen 50 Hz atau 60 Hz
  • Biasanya amplitudo lebih rendah dari 2×f
  • Dapat menunjukkan ketidakseimbangan tegangan suplai
  • Mungkin muncul dengan kesalahan belitan stator

Harmonik Tinggi

  • 4×f, 6×f, dll. (240 Hz, 360 Hz untuk sistem 60 Hz)
  • Dapat menunjukkan masalah belitan atau masalah laminasi inti
  • Biasanya amplitudo rendah pada motor yang sehat

Signifikansi Diagnostik

Amplitudo Normal 2×f

  • Khas < 10% dari getaran 1× (kecepatan lari)
  • Relatif konstan dari waktu ke waktu
  • Hadir di semua arah tetapi seringkali paling kuat di arah radial

Peningkatan 2×f Menunjukkan Masalah

Masalah Gulungan Stator

  • Hubungan pendek belokan ke belokan, ketidakseimbangan fase
  • Amplitudo 2×f meningkat seiring waktu
  • Mungkin disertai dengan kenaikan suhu
  • Ketidakseimbangan arus yang dapat diukur antar fase

Eksentrisitas Celah Udara

  • Celah udara yang tidak seragam akibat eksentrisitas rotor atau keausan bantalan
  • Menciptakan tarikan magnet yang tidak seimbang
  • Frekuensi 2×f dan pole pass meningkat
  • Kombinasi efek mekanis dan elektromagnetik

Resonansi Kaki atau Rangka yang Lembut

  • Jika frekuensi alami rangka motor mendekati 2×f
  • Resonansi struktural memperkuat getaran elektromagnetik
  • Getaran rangka jauh lebih tinggi daripada getaran bantalan
  • Dapat diperbaiki melalui penguatan struktural atau peredaman rangka

Penggerak Frekuensi Variabel (VFD)

Efek VFD pada Frekuensi Listrik

  • VFD menciptakan frekuensi keluaran variabel (umumnya 0-120 Hz)
  • Kecepatan motor sebanding dengan frekuensi keluaran VFD
  • Semua frekuensi elektromagnetik berskala dengan frekuensi keluaran VFD
  • Peralihan PWM menciptakan komponen frekuensi tinggi tambahan

Masalah Getaran Khusus VFD

  • Frekuensi Peralihan: komponen rentang kHz dari peralihan PWM
  • Arus Bearing: Arus frekuensi tinggi dapat merusak bantalan
  • Getaran Torsi: Pulsasi torsi pada berbagai frekuensi
  • Eksitasi Resonansi: Kecepatan variabel dapat menyapu resonansi

Contoh Diagnosis Praktis

Kasus 1: Getaran 2×f Tinggi

  • Gejala: Motor 4-Kutub, 60 Hz (1750 RPM) dengan getaran 120 Hz = 6 mm/s
  • Analisa: 120 Hz jauh lebih tinggi dari getaran kecepatan lari 1× (2 mm/s)
  • Diagnosa: Masalah belitan stator atau eksentrisitas celah udara
  • Konfirmasi: Pencitraan termal menunjukkan titik panas di stator, ketidakseimbangan arus diukur
  • Tindakan: Putar ulang atau ganti motor

Kasus 2: Sideband di Sekitar Kecepatan Lari

  • Gejala: Puncak pada 1× ± 2 Hz (frekuensi slip)
  • Diagnosa: Batang rotor patah
  • Konfirmasi: MCSA menunjukkan pola sideband yang sama pada saat ini
  • Perkembangan: Pantau pertumbuhan amplitudo untuk merencanakan penggantian

Memantau Praktik Terbaik

Pengaturan Analisis Spektrum

  • Pastikan Fmax (frekuensi maksimum) > 500 Hz untuk menangkap 2×f dan harmonik
  • Resolusi yang memadai untuk memisahkan sideband yang berjarak dekat (Resolusi < 0,5 Hz untuk analisis frekuensi slip)
  • Mengukur dalam berbagai arah (horizontal, vertikal, aksial)

Pembentukan Dasar

  • Rekam amplitudo 2×f saat motor baru atau baru saja digulung ulang
  • Tetapkan tingkat normal untuk setiap jenis motor di fasilitas
  • Tetapkan batas alarm (biasanya 2-3× garis dasar untuk 2×f)

Parameter Tren

  • Amplitudo frekuensi garis 2× dan tren
  • Komponen frekuensi pole pass
  • Amplitudo dan pola pita samping
  • Tingkat getaran keseluruhan
  • Indikator kondisi bantalan

Frekuensi listrik sangat penting untuk memahami pengoperasian dan diagnostik motor AC. Mengenali komponen frekuensi saluran (terutama 2×f) dalam spektrum getaran dan memahami hubungannya dengan fenomena elektromagnetik memungkinkan diferensiasi antara kerusakan motor mekanis dan listrik, yang memandu tindakan diagnostik dan korektif yang tepat.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp