Apa itu Cacat Batang Rotor? Batang Rotor Patah 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 Cacat Batang Rotor? Batang Rotor Patah 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 Cacat Batang Rotor? Batang Rotor Rusak pada Motor

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Cacat Batang Rotor

Definisi: Apa itu Cacat Batang Rotor?

Cacat batang rotor (juga disebut batang rotor patah atau batang rotor retak) adalah fraktur, retakan, atau sambungan resistansi tinggi pada batang konduktor rotor motor induksi sangkar tupai. Rotor sangkar tupai terdiri dari batang aluminium atau tembaga yang tertanam dalam slot inti besi, dengan kedua ujung batang dihubungkan oleh cincin hubung singkat (cincin ujung). Ketika batang putus atau sambungan cincin ujung retak, arus listrik tidak dapat mengalir dengan baik melalui batang yang rusak, sehingga menimbulkan asimetri elektromagnetik, torsi berdenyut, dan karakteristik getaran dan tanda tangan saat ini dengan pita samping pada jarak frekuensi slip.

Cacat batang rotor menyebabkan 10-15% kegagalan motor dan sangat bermasalah karena dapat berkembang dari satu batang yang patah menjadi beberapa kegagalan, yang mengakibatkan getaran parah, denyut torsi, dan akhirnya kegagalan motor jika tidak terdeteksi dan diperbaiki.

Jenis Cacat Batang Rotor

1. Batang Rotor Rusak

  • Deskripsi: Fraktur lengkap batang konduktor
  • Lokasi: Biasanya di dekat cincin ujung tempat tekanan termal dan mekanis terkonsentrasi
  • Perkembangan: Biasanya dimulai dengan retakan, berkembang menjadi patah total
  • Beberapa Bar: Satu batang yang patah akan meningkatkan tekanan pada batang yang berdekatan, sehingga menyebabkan kegagalan progresif

2. Cincin Ujung Retak

  • Deskripsi: Retakan pada cincin hubung singkat yang menghubungkan batang rotor
  • Memengaruhi: Mirip dengan batang yang patah—mengganggu aliran arus
  • Lokasi: Sering kali di persimpangan bar-ring
  • Lebih Umum Di: Motor besar, motor dengan start yang sering, beban inersia tinggi

3. Sendi Tahanan Tinggi

  • Deskripsi: Sambungan listrik yang buruk antara batang dan cincin ujung
  • Menyebabkan: Cacat produksi, siklus termal, korosi
  • Memengaruhi: Gejalanya mirip dengan batang yang patah tetapi mungkin terjadi secara berkala
  • Deteksi: Tanda tangan yang lebih halus daripada jeda yang lengkap

4. Porositas Rotor

  • Rongga pada rotor aluminium cor
  • Mengurangi penampang konduktor yang efektif
  • Dapat berkembang menjadi retakan dan patahan
  • Cacat produksi namun mungkin tidak terlihat sampai di kemudian hari

Penyebab Kerusakan Batang Rotor

Tekanan Termal

  • Siklus Termal: Ekspansi/kontraksi dari startup/shutdown
  • Ekspansi Diferensial: Batang aluminium mengembang lebih besar daripada inti besi
  • Titik Panas: Panas berlebih yang terlokalisasi akibat resistansi tinggi
  • Sering Dimulai: Setiap permulaan menciptakan kejutan termal

Tekanan Mekanik

  • Gaya Sentrifugal: Terutama pada motor berkecepatan tinggi
  • Gaya Elektromagnetik: Kekuatan berdenyut selama operasi
  • Torsi Awal: Arus tinggi selama startup menciptakan tekanan mekanis
  • Getaran: Batang peredam getaran eksternal

Cacat Produksi

  • Porositas pada rotor cor
  • Ikatan batang ke ujung cincin yang buruk
  • Inklusi atau rongga material
  • Perlakuan panas yang tidak memadai

Kondisi Operasional

  • Sering Memulai: Stres termal dan elektromagnetik
  • Beban Inersia Tinggi: Waktu akselerasi yang lama meningkatkan tegangan batang
  • Peristiwa Rotor Terkunci: Arus dan kekuatan ekstrem
  • Fase Tunggal: Beroperasi dengan satu fase yang hilang menciptakan arus asimetris

Tanda Getaran

Pola Karakteristik

Ciri khas cacat batang rotor adalah pita samping di sekitar kecepatan berjalan:

  • Puncak Tengah: 1× kecepatan lari (fr)
  • Pita samping: fr ± fs, fr ± 2fs, fr ± 3fs
  • Dimana fs = frekuensi slip (biasanya 1-3 Hz)
  • Pola: Pita samping simetris yang diberi jarak pada interval frekuensi slip

Perhitungan Frekuensi Slip

  • fs = (Nsync – Nactual) / 60
  • Contoh: motor 4 kutub, 60 Hz
  • Nsync = 1800 RPM, Nactual = 1750 RPM
  • fs = (1800 – 1750) / 60 = 0,833 Hz
  • Sideband muncul pada 29,17 ± 0,833 Hz (28,3 Hz dan 30,0 Hz)

Ketergantungan Beban

  • Tanpa Beban: Sideband minimal (slip rendah, arus rendah melalui batang yang patah)
  • Beban Ringan: Sideband kecil mulai muncul
  • Beban Penuh: Sideband yang kuat, diagnosis yang paling jelas
  • Strategi Diagnostik: Uji di bawah beban untuk sensitivitas terbaik

Tanda Tangan Saat Ini (MCSA)

Analisis arus motor menunjukkan pola yang sama dengan getaran:

  • Sideband di sekitar frekuensi garis (bukan kecepatan lari)
  • Pola: fline ± 2fs (frekuensi slip dua kali lipat dalam arus)
  • Untuk motor 60 Hz dengan slip 1 Hz: sideband pada 58 Hz dan 62 Hz
  • Amplitudo meningkat seiring dengan jumlah batang yang patah
  • Dapat mendeteksi lebih awal dari getaran dalam beberapa kasus

Deteksi dan Diagnosis

Prosedur Analisis Getaran

  1. Hitung Pola yang Diharapkan: Menentukan kecepatan sinkron, mengukur kecepatan aktual, menghitung frekuensi slip
  2. FFT Resolusi Tinggi: Gunakan resolusi halus (< 0,2 Hz) untuk menyelesaikan sideband
  3. Cari Sidebands: Pencarian puncak pada frekuensi slip 1× ±
  4. Di Bawah Beban: Uji dengan motor di bawah beban operasi normal
  5. Konfirmasi Pola: Verifikasi sideband simetris pada jarak yang benar

Penilaian Tingkat Keparahan

  • Pita samping < 40% dari puncak 1×: Kemungkinan satu batang patah, monitor
  • 40-60% dari 1×: Batang yang rusak dikonfirmasi, rencana penggantian
  • > 60% dari 1×: Beberapa batang patah, perlu segera diganti
  • Sideband > 1× puncak: Kondisi parah, tindakan segera diperlukan

Konsekuensi dan Perkembangan

Kegagalan Awal (Batang Tunggal)

  • Pulsasi torsi ringan
  • Sideband kecil muncul
  • Dapat berjalan selama berbulan-bulan dengan satu batang yang patah
  • Penurunan kinerja minimal

Kegagalan Progresif (Beberapa Batang)

  • Batang yang berdekatan menjadi terlalu panas karena peningkatan arus
  • Tekanan termal menyebabkan kegagalan tambahan
  • Pulsasi torsi meningkat
  • Getaran menjadi parah
  • Dapat berkembang dari satu bar menjadi beberapa bar dalam hitungan minggu

Kondisi Parah

  • Beberapa batang patah yang berdekatan
  • Pulsasi torsi yang parah
  • Getaran dan kebisingan tinggi
  • Rotor terlalu panas
  • Risiko kegagalan rotor total
  • Dapat merusak stator akibat arus yang berlebihan

Tindakan Korektif

Setelah Terdeteksi

  • Tingkatkan frekuensi pemantauan (bulanan → mingguan)
  • Lakukan MCSA untuk memastikan diagnosis
  • Rencanakan penggantian motor atau penggantian rotor
  • Siapkan motor cadangan jika aplikasi kritis
  • Pertimbangkan akar permasalahannya (mengapa palang patah)

Opsi Perbaikan

  • Penggantian Rotor: Solusi paling andal untuk motor besar
  • Penggantian Motor Lengkap: Seringkali paling ekonomis untuk motor kecil
  • Pengecoran Ulang Rotor: Toko khusus dapat mencetak ulang rotor aluminium
  • Operasi Sementara: Batang tunggal yang patah dapat memungkinkan operasi lanjutan dengan pemantauan

Pencegahan

  • Minimalkan frekuensi start (gunakan soft starter atau VFD)
  • Hindari kondisi fase tunggal
  • Pastikan ventilasi dan pendinginan yang memadai
  • Gunakan motor yang dinilai untuk siklus kerja (motor yang sering dinyalakan untuk aplikasi siklus tinggi)
  • Monitor untuk deteksi dini sebelum terjadi banyak kegagalan

Cacat batang rotor merupakan salah satu kerusakan motor yang paling khas secara diagnostik, dengan pita samping frekuensi slip yang khas memungkinkan deteksi yang andal melalui analisis getaran dan arus. Identifikasi dini memungkinkan penggantian motor terencana sebelum berlanjut menjadi kegagalan beberapa batang yang dapat menyebabkan kerusakan rotor yang fatal dan waktu henti tak terduga yang berkepanjangan.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp