Impuls tegangan pada penggerak kecepatan variabel dihasilkan dari rangkaian antara stator motor ke rotor hingga muncul tegangan pada poros rotor. Jika tegangan pada poros rotor melebihi kapasitas isolasi di pelumasan bearing, lonjakan tegangan atau discharge listrik dapat terjadi pada peralatan yang menyebabkan pitting dan fluting pada alur bearing motor, kerusakan yang dapat mengakibatkan kegagalan motor secara prematur. Catatan aplikasi ini akan menjelaskan tentang cara menggunakan MDA-550 Motor Drive Analyzer dan probe tegangan poros untuk mengukur peristiwa discharge tegangan pada poros motor.
Discharge tegangan pada poros
Rangkaian kapasitif antara rotor dan stator motor dapat menghasilkan tegangan pada poros motor. Jadi, bearing di motor listrik bisa mengalami keausan dan kerusakan yang disebabkan tidak hanya oleh putaran poros, tetapi juga arus listrik yang mengalir dari poros motor ke ground melalui bearing. Motor yang diberi daya ac gelombang sinus dapat memiliki tegangan sebesar 1 hingga 2 V pada poros/bearing hingga ke rangkanya. Sementara motor yang diberi daya dengan bentuk gelombang penggerak frekuensi variabel (VFD) yang berubah dengan cepat dapat memiliki tegangan setinggi 8 hingga 15 V pada poros/bearing hingga rangkanya. Tegangan pada level ini dapat mengalahkan kemampuan isolasi dari pelumasan bearing dan mengakibaikan percikan yang bisa menimbulkan pitting, fluting, fusion crater, dan bahkan kegagalan bearing dan motor secara prematur.
Probe tegangan poros
Rangkaian kapasitif antara rotor dan stator motor dapat menghasilkan tegangan pada poros motor. Jadi, bearing di motor listrik bisa mengalami keausan dan kerusakan yang disebabkan tidak hanya oleh putaran poros, tetapi juga arus listrik yang mengalir dari poros motor ke ground melalui bearing. Motor yang diberi daya ac gelombang sinus dapat memiliki tegangan sebesar 1 hingga 2 V pada poros/bearing hingga ke rangkanya. Sementara motor yang diberi daya dengan bentuk gelombang penggerak frekuensi variabel (VFD) yang berubah dengan cepat dapat memiliki tegangan setinggi 8 hingga 15 V pada poros/bearing hingga rangkanya. Tegangan pada level ini dapat mengalahkan kemampuan isolasi dari pelumasan bearing dan mengakibaikan percikan yang bisa menimbulkan pitting, fluting, fusion crater, dan bahkan kegagalan bearing dan motor secara prematur.
Alat pengukuran
MDA-550 dirancang untuk menguji dan melacak masalah yang umum dengan cepat dan mudah pada sistem penggerak motor tipe inverter tiga fase dan satu fase. Di samping osiloskop portabel 4-channel dan fungsi perekam, fungsi analisis penggerak motor yang spesifik menawarkan panduan penyiapan langkah demi langkah dengan informasi yang ditampilkan di layar. Hal ini akan memudahkan pengguna mengonfigurasi alat penganalisis dan mendapatkan hasil pengukuran penggerak dari input daya pada motor yang terpasang, termasuk pengukuran tegangan poros.
Lonjakan tegangan poros bisa melebihi atau bahkan di bawah rentang pengukuran mikrodetik dengan cepat. Bandwith 500 MHz yang tinggi pada Fluke MDA-550 dan tingkat pengambilan sampel yang cepat (hingga 5 Gsample/dtk) membuatnya ideal untuk mengukur tegangan yang berubah dengan cepat.
Hasil pengukuran
Pengukuran tegangan poros motor default menampilkan bentuk gelombang tegangan saat diukur di poros motor itu sendiri. Nilai perbedaan amplitudo positif maksimum dan negatif maksimum pada tegangan yang ditampilkan di bagian atas layar menunjukkan level maksimum bentuk gelombang yang tertangkap, yang mengindikasikan level tegangan tinggi pada poros. Namun, frekuensi yang menujukkan peristiwa discharge yang cepat tidak dapat ditentukan dengan cara ini. Dengan fungsi "EVENT ON", MDA-550 akan menampilkan bentuk gelombang dengan discharge berdasarkan perbedaan tegangan minimum yang telah ditetapkan sebelumnya dan perbedaan waktu maksimum.
Tampilan akan diperbarui setiap kali bentuk gelombang ditangkap dengan waktu peningkatan dan penurunan yang lebih tajam disertai jumlah peristiwa yang terdeteksi per detik. Bentuk gelombang discharge akan menunjukkan peningkatan tegangan ke ground yang diikuti dengan garis vertikal tajam ke ground pada saat terjadinya discharge. Untuk analisis secara mendetail pada bentuk gelombang yang terakhir ditangkap, MDA-550 memiliki fitur "REPLAY" dengan penyimpanan pada layar untuk 100 bentuk gelombang yang terakhir ditangkap. Layar dapat dipilih satu per satu atau ditampilkan sebagai animasi.
Discharge tegangan yang lebih dari 15 V dan waktu transisi yang lebih cepat dari 50 nanodetik menunjukkan discharge yang dapat merusak bearing. Namun, ini saja tidak cukup untuk menentukan potensi kerusakan pada bearing karena ada beberapa fator lain yang ikut memengaruhi.
Jika tegangan yang berlebihan pada poros terdeteksi, sebaiknya lihat apakah discharge tegangan dapat dikurangi dengan menyesuaikan rangkaian kabel, ground, parameter penggerak, atau pelumasan. Jika hal tersebut tidak dimungkinkan atau tidak dapat membantu memitigasi masalah, perangkat ground untuk poros atau poros yang diisolasi dapat digunakan sebagai alternatif. Efek dari upaya mitigasi tegangan pada poros ini dapat mudah dipahami dengan cara membandingkan jumlah peristiwa yang direkam sebelum dan sesudah perubahan diterapkan.
Anda ingin mempelajari lebih lanjut?
Isilah formulir Permintaan Demo dan kami akan menghubungi Anda untuk menjadwalkan demo secara langsung dari engineer Fluke yang berkualifikasi. Anda akan mendapatkan demo instrumen secara langsung di tempat kerja Anda yang difokuskan pada pengukuran yang Anda butuhkan. Anda akan melihat bagaimana instrumen kami begitu mudah untuk digunakan, dan menerima pelatihan serta saran tentang instrumen dan aksesori terkait. Jadi jika Anda membelinya, Anda merasa yakin sudah memilih instrumen yang tepat untuk Anda, dan mendapatkan manfaat maksimal!
Dapatkan demo gratis