1. Pengantar Motor Listrik
Motor listrik adalah perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Motor ini menggunakan kumparan yang dialiri energi (yaitu lilitan stator) untuk menghasilkan medan magnet berputar dan bekerja pada rotor (seperti rangka aluminium tertutup sangkar tupai) untuk membentuk torsi rotasi magnetoelektrik.
Motor listrik dibagi menjadi motor DC dan motor AC berdasarkan sumber daya yang digunakan. Sebagian besar motor dalam sistem tenaga listrik adalah motor AC, yang dapat berupa motor sinkron atau motor asinkron (kecepatan medan magnet stator motor tidak mempertahankan kecepatan sinkron dengan kecepatan putaran rotor).
Motor listrik pada dasarnya terdiri dari stator dan rotor, dan arah gaya yang bekerja pada kawat yang dialiri listrik dalam medan magnet berkaitan dengan arah arus dan arah garis induksi magnet (arah medan magnet). Prinsip kerja motor listrik adalah pengaruh medan magnet terhadap gaya yang bekerja pada arus, yang menyebabkan motor berputar.
2. Divisi motor listrik
① Klasifikasi berdasarkan catu daya kerja
Berdasarkan sumber daya kerja yang berbeda, motor listrik dapat dibagi menjadi motor DC dan motor AC. Motor AC juga dibagi menjadi motor satu fasa dan motor tiga fasa.
② Klasifikasi berdasarkan struktur dan prinsip kerja
Motor listrik dapat dibagi menjadi motor DC, motor asinkron, dan motor sinkron berdasarkan struktur dan prinsip kerjanya. Motor sinkron juga dapat dibagi menjadi motor sinkron magnet permanen, motor sinkron reluktansi, dan motor sinkron histeresis. Motor asinkron dapat dibagi menjadi motor induksi dan motor komutator AC. Motor induksi selanjutnya dibagi menjadi motor asinkron tiga fasa dan motor asinkron kutub berbayang. Motor komutator AC juga dibagi menjadi motor seri eksitasi satu fasa, motor dwifungsi AC-DC, dan motor repulsif.
③ Diklasifikasikan berdasarkan mode memulai dan pengoperasian
Motor listrik dapat dibagi menjadi motor asinkron satu fasa yang distarter kapasitor, motor asinkron satu fasa yang dioperasikan kapasitor, motor asinkron satu fasa yang distarter kapasitor, dan motor asinkron satu fasa fase terpisah berdasarkan cara start dan operasinya.
④ Klasifikasi berdasarkan tujuan
Motor listrik dapat dibagi menjadi motor penggerak dan motor pengontrol sesuai dengan tujuannya.
Motor listrik untuk penggerak selanjutnya dibagi menjadi alat-alat listrik (termasuk alat pengeboran, pemolesan, penghalusan, pembuatan alur, pemotongan, dan pelebaran), motor listrik untuk peralatan rumah tangga (termasuk mesin cuci, kipas angin listrik, lemari es, AC, perekam, perekam video, pemutar DVD, penyedot debu, kamera, peniup udara listrik, alat cukur listrik, dll.), dan peralatan mekanik kecil umum lainnya (termasuk berbagai perkakas mesin kecil, mesin kecil, peralatan medis, instrumen elektronik, dll.).
Motor kontrol selanjutnya dibagi menjadi motor stepper dan motor servo.
⑤ Klasifikasi berdasarkan struktur rotor
Berdasarkan struktur rotornya, motor listrik dapat dibagi menjadi motor induksi sangkar (dahulu dikenal sebagai motor asinkron sangkar tupai) dan motor induksi rotor berbelit (dahulu dikenal sebagai motor asinkron berbelit).
⑥ Diklasifikasikan berdasarkan kecepatan operasi
Motor listrik dapat dibagi menjadi motor kecepatan tinggi, motor kecepatan rendah, motor kecepatan konstan, dan motor kecepatan variabel berdasarkan kecepatan operasinya.
⑦ Klasifikasi berdasarkan bentuk pelindung
a. Tipe terbuka (seperti IP11, IP22).
Selain struktur pendukung yang diperlukan, motor tersebut tidak memiliki perlindungan khusus untuk bagian yang berputar dan bertegangan.
b. Tipe tertutup (seperti IP44, IP54).
Bagian yang berputar dan bertegangan di dalam casing motor memerlukan perlindungan mekanis yang diperlukan untuk mencegah kontak yang tidak disengaja, tetapi hal itu tidak secara signifikan menghambat ventilasi. Motor pelindung dibagi menjadi beberapa jenis berikut sesuai dengan struktur ventilasi dan perlindungannya yang berbeda.
ⓐ Jenis penutup jaring.
Lubang ventilasi motor ditutup dengan penutup berlubang untuk mencegah bagian yang berputar dan bertegangan dari motor bersentuhan dengan benda-benda eksternal.
ⓑ Tahan tetesan.
Struktur ventilasi motor dapat mencegah cairan atau benda padat yang jatuh secara vertikal masuk langsung ke bagian dalam motor.
ⓒ Tahan percikan air.
Struktur ventilasi motor dapat mencegah cairan atau padatan masuk ke bagian dalam motor dari segala arah dalam rentang sudut vertikal 100°.
ⓓ Tutup.
Struktur casing motor dapat mencegah pertukaran udara bebas di dalam dan di luar casing, tetapi tidak memerlukan penyegelan sempurna.
ⓔ Tahan air.
Struktur casing motor dapat mencegah air dengan tekanan tertentu masuk ke bagian dalam motor.
ⓕ Kedap air.
Saat motor terendam air, struktur casing motor dapat mencegah air masuk ke bagian dalam motor.
ⓖ Gaya menyelam.
Motor listrik ini dapat beroperasi di dalam air dalam waktu lama di bawah tekanan air nominal.
ⓗ Tahan ledakan.
Struktur selubung motor cukup untuk mencegah ledakan gas di dalam motor merambat ke luar motor, yang dapat menyebabkan ledakan gas yang mudah terbakar di luar motor. Akun resmi “Literatur Teknik Mesin”, pom bensin insinyur!
⑧ Diklasifikasikan berdasarkan metode ventilasi dan pendinginan
a. Pendinginan sendiri.
Motor listrik hanya mengandalkan radiasi permukaan dan aliran udara alami untuk pendinginan.
b. Kipas pendingin mandiri.
Motor listrik digerakkan oleh kipas yang menyuplai udara pendingin untuk mendinginkan permukaan atau bagian dalam motor.
c. Kipasnya mendingin.
Kipas yang memasok udara pendingin tidak digerakkan oleh motor listrik itu sendiri, tetapi digerakkan secara independen.
d. Jenis ventilasi pipa.
Udara pendingin tidak langsung dimasukkan atau dikeluarkan dari luar motor atau dari dalam motor, tetapi dimasukkan atau dikeluarkan dari motor melalui pipa. Kipas untuk ventilasi pipa dapat didinginkan sendiri oleh kipas atau didinginkan oleh kipas lain.
e. Pendinginan cair.
Motor listrik didinginkan dengan cairan.
f. Pendinginan gas sirkuit tertutup.
Sirkulasi media pendingin motor berada dalam sirkuit tertutup yang mencakup motor dan pendingin. Media pendingin menyerap panas saat melewati motor dan melepaskan panas saat melewati pendingin.
g. Pendinginan permukaan dan pendinginan internal.
Media pendingin yang tidak menembus bagian dalam konduktor motor disebut pendinginan permukaan, sedangkan media pendingin yang menembus bagian dalam konduktor motor disebut pendinginan internal.
⑨ Klasifikasi berdasarkan bentuk struktur instalasi
Bentuk instalasi motor listrik biasanya diwakili oleh kode-kode.
Kode tersebut diwakili oleh singkatan IM untuk instalasi internasional,
Huruf pertama dalam IM mewakili kode jenis instalasi, B mewakili instalasi horizontal, dan V mewakili instalasi vertikal;
Digit kedua mewakili kode fitur, yang direpresentasikan oleh angka Arab.
⑩ Klasifikasi berdasarkan tingkat isolasi
Tingkat A, tingkat E, tingkat B, tingkat F, tingkat H, tingkat C. Klasifikasi tingkat isolasi motor ditunjukkan pada tabel di bawah ini.
⑪ Diklasifikasikan menurut jam kerja yang dinilai
Sistem kerja kontinu, intermiten, dan jangka pendek.
Sistem Tugas Berkelanjutan (SI). Motor ini memastikan pengoperasian jangka panjang di bawah nilai nominal yang tertera pada pelat nama.
Jam kerja singkat (S2). Motor hanya dapat beroperasi untuk jangka waktu terbatas di bawah nilai nominal yang tertera pada pelat nama. Terdapat empat jenis standar durasi untuk operasi jangka pendek: 10 menit, 30 menit, 60 menit, dan 90 menit.
Sistem kerja intermiten (S3). Motor hanya dapat digunakan secara intermiten dan periodik di bawah nilai nominal yang tertera pada pelat nama, yang dinyatakan sebagai persentase dari 10 menit per siklus. Misalnya, FC=25%; Di antaranya, S4 hingga S10 termasuk dalam beberapa sistem kerja operasi intermiten di bawah kondisi yang berbeda.
9.2.3 Kerusakan umum pada motor listrik
Motor listrik sering mengalami berbagai kerusakan selama pengoperasian jangka panjang.
Jika transmisi torsi antara konektor dan reduktor besar, lubang penghubung pada permukaan flensa menunjukkan keausan yang parah, yang meningkatkan celah sambungan dan menyebabkan transmisi torsi yang tidak stabil; keausan pada posisi bantalan yang disebabkan oleh kerusakan bantalan poros motor; keausan antara kepala poros dan alur pasak, dll. Setelah terjadinya masalah tersebut, metode tradisional terutama berfokus pada pengelasan perbaikan atau pemesinan setelah pelapisan sikat, tetapi keduanya memiliki kekurangan tertentu.
Tegangan termal yang dihasilkan oleh pengelasan perbaikan suhu tinggi tidak dapat dihilangkan sepenuhnya, sehingga rentan terhadap pembengkokan atau patahan; Namun, pelapisan sikat dibatasi oleh ketebalan lapisan dan rentan terhadap pengelupasan, dan kedua metode tersebut menggunakan logam untuk memperbaiki logam, yang tidak dapat mengubah hubungan "keras dengan keras". Di bawah aksi gabungan berbagai gaya, hal itu tetap akan menyebabkan keausan ulang.
Negara-negara Barat kontemporer sering menggunakan material komposit polimer sebagai metode perbaikan untuk mengatasi masalah ini. Penerapan material polimer untuk perbaikan tidak memengaruhi tegangan termal pengelasan, dan ketebalan perbaikan tidak terbatas. Pada saat yang sama, material logam dalam produk tidak memiliki fleksibilitas untuk menyerap benturan dan getaran peralatan, menghindari kemungkinan keausan ulang, dan memperpanjang umur komponen peralatan, menghemat banyak waktu henti bagi perusahaan dan menciptakan nilai ekonomi yang sangat besar.
(1) Fenomena kesalahan: Motor tidak dapat menyala setelah dihubungkan
Alasan dan metode penanganannya adalah sebagai berikut.
① Kesalahan pemasangan kabel lilitan stator – periksa pemasangan kabel dan perbaiki kesalahannya.
② Rangkaian terbuka pada belitan stator, korsleting ke tanah, rangkaian terbuka pada belitan motor rotor berbelit – identifikasi titik kerusakan dan hilangkan.
③ Beban berlebih atau mekanisme transmisi macet – periksa mekanisme transmisi dan bebannya.
④ Sirkuit terbuka pada rangkaian rotor motor rotor berbelit (kontak yang buruk antara sikat dan cincin selip, sirkuit terbuka pada rheostat, kontak yang buruk pada kabel, dll.) – identifikasi titik sirkuit terbuka dan perbaiki.
⑤ Tegangan catu daya terlalu rendah – periksa penyebabnya dan atasi.
⑥ Hilangnya fasa catu daya – periksa rangkaian dan pulihkan fasa tiga.
(2) Fenomena kerusakan: Suhu motor naik terlalu tinggi atau berasap
Alasan dan metode penanganannya adalah sebagai berikut.
① Kelebihan beban atau terlalu sering dihidupkan – kurangi beban dan kurangi jumlah penghidupan.
② Hilangnya fasa selama pengoperasian – periksa rangkaian dan pulihkan fasa tiga fasa.
③ Kesalahan pemasangan kabel lilitan stator – periksa pemasangan kabel dan perbaiki.
④ Kumparan stator terhubung ke tanah, dan terdapat korsleting antara lilitan atau fasa – identifikasi lokasi penghubungan ke tanah atau korsleting dan perbaiki.
⑤ Gulungan rotor sangkar rusak – ganti rotornya.
⑥ Pengoperasian fase yang hilang pada belitan rotor – identifikasi titik kerusakan dan perbaiki.
⑦ Gesekan antara stator dan rotor – Periksa bantalan dan rotor untuk deformasi, perbaiki atau ganti.
⑧ Ventilasi buruk – periksa apakah ventilasi tidak terhalang.
⑨ Tegangan terlalu tinggi atau terlalu rendah – Periksa penyebabnya dan hilangkan.
(3) Fenomena kesalahan: Getaran motor yang berlebihan
Alasan dan metode penanganannya adalah sebagai berikut.
① Rotor tidak seimbang – penyeimbangan level.
② Pulley tidak seimbang atau ekstensi poros bengkok – periksa dan perbaiki.
③ Motor tidak sejajar dengan sumbu beban – periksa dan sesuaikan sumbu unit.
④ Pemasangan motor yang tidak tepat – periksa sekrup pemasangan dan pondasi.
⑤ Beban berlebih mendadak – kurangi beban.
(4) Fenomena kerusakan: Suara abnormal selama pengoperasian
Alasan dan metode penanganannya adalah sebagai berikut.
① Gesekan antara stator dan rotor – Periksa bantalan dan rotor untuk deformasi, perbaiki atau ganti.
② Bantalan yang rusak atau kurang terlumasi – ganti dan bersihkan bantalan.
③ Pengoperasian motor dengan kehilangan fasa – periksa titik rangkaian terbuka dan perbaiki.
④ Benturan bilah dengan casing – periksa dan perbaiki kerusakan.
(5) Fenomena kesalahan: Kecepatan motor terlalu rendah saat diberi beban
Alasan dan metode penanganannya adalah sebagai berikut.
① Tegangan catu daya terlalu rendah – periksa tegangan catu daya.
② Beban berlebih – periksa bebannya.
③ Gulungan rotor sangkar rusak – ganti rotor.
④ Kontak yang buruk atau terputus pada salah satu fasa kelompok kawat rotor gulungan – periksa tekanan sikat, kontak antara sikat dan cincin selip, serta gulungan rotor.
(6) Fenomena kerusakan: Casing motor bertegangan
Alasan dan metode penanganannya adalah sebagai berikut.
① Pembumian yang buruk atau resistansi pembumian yang tinggi – Hubungkan kabel pembumian sesuai peraturan untuk menghilangkan kesalahan pembumian yang buruk.
② Lilitan lembap – lakukan perawatan pengeringan.
③ Kerusakan isolasi, benturan kabel – Celupkan cat untuk memperbaiki isolasi, sambungkan kembali kabel. 9.2.4 Prosedur pengoperasian motor
① Sebelum dibongkar, gunakan udara bertekanan untuk meniup debu pada permukaan motor dan bersihkan.
② Pilih lokasi kerja untuk pembongkaran motor dan bersihkan lingkungan di lokasi tersebut.
③ Memahami karakteristik struktural dan persyaratan teknis perawatan motor listrik.
④ Siapkan alat-alat (termasuk alat khusus) dan perlengkapan yang diperlukan untuk pembongkaran.
⑤ Untuk lebih memahami kerusakan pada pengoperasian motor, uji inspeksi dapat dilakukan sebelum pembongkaran jika kondisi memungkinkan. Untuk tujuan ini, motor diuji dengan beban, dan suhu, suara, getaran, dan kondisi lain dari setiap bagian motor diperiksa secara detail. Tegangan, arus, kecepatan, dll. juga diuji. Kemudian, beban dilepas dan uji inspeksi tanpa beban terpisah dilakukan untuk mengukur arus tanpa beban dan kerugian tanpa beban, dan catatan dibuat. Akun resmi “Literatur Teknik Mesin”, pom bensin insinyur!
⑥ Matikan aliran listrik, lepaskan kabel eksternal motor, dan catatlah.
⑦ Pilih megohmmeter tegangan yang sesuai untuk menguji resistansi isolasi motor. Untuk membandingkan nilai resistansi isolasi yang diukur selama perawatan terakhir guna menentukan tren perubahan isolasi dan status isolasi motor, nilai resistansi isolasi yang diukur pada suhu berbeda harus dikonversi ke suhu yang sama, biasanya dikonversi ke 75 ℃.
⑧ Uji rasio penyerapan K. Jika rasio penyerapan K > 1,33, ini menunjukkan bahwa isolasi motor tidak terpengaruh oleh kelembapan atau tingkat kelembapannya tidak parah. Untuk membandingkan dengan data sebelumnya, perlu juga mengkonversi rasio penyerapan yang diukur pada suhu berapa pun ke suhu yang sama.
9.2.5 Pemeliharaan dan perbaikan motor listrik
Saat motor beroperasi atau mengalami kerusakan, ada empat metode untuk mencegah dan menghilangkan kerusakan secara tepat waktu, yaitu dengan melihat, mendengarkan, mencium, dan menyentuh, untuk memastikan pengoperasian motor yang aman.
(1) Lihat
Amati apakah ada kelainan selama pengoperasian motor, yang terutama dimanifestasikan dalam situasi berikut.
① Ketika lilitan stator mengalami korsleting, asap dapat terlihat keluar dari motor.
② Ketika motor mengalami beban berlebih yang parah atau beroperasi tidak sinkron, kecepatannya akan melambat dan akan terdengar suara "berdengung" yang keras.
③ Ketika motor beroperasi normal, tetapi tiba-tiba berhenti, percikan api dapat muncul pada sambungan yang longgar; Fenomena sekering putus atau komponen macet.
④ Jika motor bergetar hebat, hal itu mungkin disebabkan oleh kemacetan pada perangkat transmisi, pemasangan motor yang buruk, baut pondasi yang longgar, dan lain sebagainya.
⑤ Jika terdapat perubahan warna, bekas terbakar, dan noda asap pada kontak dan sambungan internal motor, hal ini menunjukkan kemungkinan adanya panas berlebih lokal, kontak yang buruk pada sambungan konduktor, atau lilitan yang terbakar.
(2) Dengarkan
Motor seharusnya mengeluarkan suara "dengung" yang seragam dan ringan selama pengoperasian normal, tanpa suara bising atau suara khusus lainnya. Jika terlalu banyak suara bising yang dikeluarkan, termasuk suara elektromagnetik, suara bantalan, suara ventilasi, suara gesekan mekanis, dan lain-lain, hal itu mungkin merupakan pertanda atau gejala kerusakan.
① Untuk kebisingan elektromagnetik, jika motor mengeluarkan suara keras dan berat, ada beberapa kemungkinan penyebabnya.
a. Celah udara antara stator dan rotor tidak rata, dan suara berfluktuasi dari tinggi ke rendah dengan interval waktu yang sama antara suara tinggi dan rendah. Hal ini disebabkan oleh keausan bantalan, yang menyebabkan stator dan rotor tidak konsentris.
b. Arus tiga fasa tidak seimbang. Hal ini disebabkan oleh pentanahan yang salah, korsleting, atau kontak yang buruk pada kumparan tiga fasa. Jika suaranya sangat tumpul, ini menunjukkan bahwa motor mengalami kelebihan beban yang parah atau beroperasi di luar fasa.
c. Inti besi longgar. Getaran motor selama pengoperasian menyebabkan baut pengikat inti besi menjadi longgar, sehingga lembaran baja silikon inti besi menjadi longgar dan mengeluarkan suara.
② Untuk kebisingan bantalan, sebaiknya dipantau secara berkala selama pengoperasian motor. Cara pemantauannya adalah dengan menekan salah satu ujung obeng ke area pemasangan bantalan, dan ujung lainnya didekatkan ke telinga untuk mendengarkan suara bantalan yang berputar. Jika bantalan beroperasi normal, suaranya akan berupa suara "gemerisik" kecil dan terus menerus, tanpa fluktuasi ketinggian atau suara gesekan logam. Jika suara-suara berikut muncul, dianggap tidak normal.
a. Terdapat suara "berderit" saat bantalan beroperasi, yang merupakan suara gesekan logam, biasanya disebabkan oleh kurangnya oli pada bantalan. Bantalan harus dibongkar dan ditambahkan gemuk pelumas dalam jumlah yang sesuai.
b. Jika terdengar suara "berderit", itu adalah suara yang dihasilkan saat bola berputar, biasanya disebabkan oleh mengeringnya pelumas atau kekurangan oli. Jumlah pelumas yang sesuai dapat ditambahkan.
c. Jika terdapat suara "klik" atau "derit", itu adalah suara yang dihasilkan oleh pergerakan bola yang tidak teratur di dalam bantalan, yang disebabkan oleh kerusakan bola di dalam bantalan atau penggunaan motor dalam jangka panjang, dan pengeringan gemuk pelumas.
③ Jika mekanisme transmisi dan mekanisme penggerak menghasilkan suara kontinu dan bukan suara yang berfluktuasi, maka dapat ditangani dengan cara berikut.
a. Bunyi "letupan" berkala disebabkan oleh sambungan sabuk yang tidak rata.
b. Bunyi "dentuman" periodik disebabkan oleh sambungan atau puli yang longgar antara poros, serta pasak atau alur pasak yang aus.
c. Suara benturan yang tidak merata disebabkan oleh bilah kipas yang bertabrakan dengan penutup kipas.
(3) Bau
Dengan mencium bau motor, kerusakan juga dapat diidentifikasi dan dicegah. Jika tercium bau cat yang khas, itu menunjukkan bahwa suhu internal motor terlalu tinggi; jika tercium bau gosong yang kuat, mungkin disebabkan oleh kerusakan lapisan isolasi atau terbakarnya lilitan.
(4) Sentuhan
Meraba suhu beberapa bagian motor juga dapat menentukan penyebab kerusakan. Untuk memastikan keamanan, bagian belakang tangan harus digunakan untuk menyentuh bagian-bagian di sekitar casing motor dan bantalan saat menyentuh. Jika ditemukan kelainan suhu, ada beberapa kemungkinan penyebabnya.
① Ventilasi buruk. Misalnya kipas terlepas, saluran ventilasi tersumbat, dll.
② Kelebihan beban. Menyebabkan arus berlebih dan panas berlebih pada kumparan stator.
③ Korsleting antar lilitan stator atau ketidakseimbangan arus tiga fasa.
④ Sering memulai atau mengerem.
⑤ Jika suhu di sekitar bantalan terlalu tinggi, hal itu mungkin disebabkan oleh kerusakan bantalan atau kekurangan oli.
Waktu posting: 06-Oktober-2023
