Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Teknologi Industri

Perlindungan Motor – Jenis Kerusakan dan Perangkat Perlindungan

Jenis Kerusakan Motor dan Perangkat Perlindungan

Kegagalan dan Kerusakan Motor Umum

Penting untuk mengetahui dan memahami kegagalan dan kesalahan motor untuk menentukan perangkat perlindungan yang paling sesuai untuk setiap kasus . Anda juga harus mengetahui tentang istilah penting yang terkait dengan kontrol dan perlindungan motor.

Menjadi mesin non-statis motor mengalami tekanan listrik dan mekanik .

Kegagalan motor masuk tiga tipe dasar :listrik, mekanik, dan mekanik yang berkembang menjadi listrik .

jenis kegagalan dan kesalahan motor yang umum adalah:

Terlalu panas dapat terjadi dari mengecilkan ukuran motor , pendinginan yang tidak memadai pada kecepatan rendah saat menggunakan penggerak kecepatan variabel (VSD ), perubahan pada beban di motor seperti peralatan macet dan kondisi lingkungan yang panas .

Kerusakan isolasi , menyebabkan belitan terbakar , menyiratkan korsleting baik di dalam motor atau di dalam sirkuit catu daya untuk motor , dan mungkin disebabkan oleh panas berlebih, kelebihan beban, dan tegangan lebih .

Tentang 80% dari kegagalan motor listrik adalah akibat dari kerusakan belitan pada stator motor dan kesalahan bantalan .

Kegagalan bantalan pada motor bisa menjadi indikasi dari bantalan yang salah untuk aplikasi .

Motor dipasang secara vertikal membutuhkan bantalan yang berbeda lalu motor dipasang secara horizontal . Motor yang menggerakkan penggerak besar atau multi-sabuk akan membutuhkan bantalan yang menangani beban radial besar . Motor dibaut ke pelat dasar yang terdistorsi akan terpuntir .

Bearing biasanya kecil dibandingkan dengan komponen motor utama lainnya , membuatnya sangat rentan terhadap kerusakan dan keausan; beberapa penelitian menyalahkan lebih dari setengah dari semua kegagalan motor pada kerusakan bantalan , yang sebagian besar disebabkan karena terlalu sedikit atau terlalu banyak pelumasan . Penyebab signifikan lainnya dari kegagalan bantalan adalah misalignment .

Ketidaksejajaran poros akan menghancurkan bantalan baik sebelum kehidupan kerja penuh mereka . poros motor harus langsung sejajar dengan poros yang dikemudikannya apa yang hanya bisa dicapai menggunakan teknik penyelarasan presisi seperti laser .

Masalah lain yang mungkin terjadi dengan motor adalah:

Kebisingan menunjukkan masalah motorik tetapi biasanya tidak menyebabkan kerusakan . Kebisingan , bagaimanapun, biasanya disertai dengan getaran .

Getaran dapat menyebabkan kerusakan dalam beberapa cara . Ini cenderung menggoyang gulungan lepas dan merusak isolasi secara mekanis dengan memecahkan, mengelupas, atau mengikis material . Penggetasan kabel timah karena gerakan berlebihan dan percikan sikat pada komutator atau cincin pengumpul arus juga dihasilkan dari getaran.

Akhirnya, getaran dapat kegagalan bantalan kecepatan dengan menyebabkan bola menjadi bantalan lengan “brinnell” menjadi ditumbuk menjadi tidak berbentuk atau selubung untuk dilonggarkan pada cangkangnya .

Kapan pun kebisingan atau getaran ditemukan di motor yang beroperasi, sumber harus dengan cepat diisolasi dan dikoreksi .

Apa yang tampaknya menjadi sumber kebisingan atau getaran yang jelas mungkin merupakan gejala dari masalah tersembunyi. Oleh karena itu, penyelidikan menyeluruh sering kali diperlukan.

Kebisingan dan getaran dapat disebabkan oleh poros motor yang tidak sejajar atau bisa ditransmisikan ke motor dari mesin yang digerakkan atau sistem transmisi daya . Mereka juga bisa menjadi akibat dari ketidakseimbangan listrik atau mekanik di motor .

Ketidakseimbangan listrik terjadi ketika tarikan magnet antara stator dan rotor tidak rata di sekitar pinggiran motor . Hal ini menyebabkan poros membelok saat berputar membuat ketidakseimbangan mekanis . Ketidakseimbangan listrik biasanya menunjukkan kegagalan listrik seperti belitan stator atau rotor terbuka , bilah atau cincin terbuka di motor sangkar tupai atau kumparan medan pendek di motor sinkron . Celah udara yang tidak rata, biasanya dari bantalan lengan yang aus, juga menghasilkan ketidakseimbangan listrik .

Penyebab utama ketidakseimbangan mekanis termasuk pemasangan yang terdistorsi, poros bengkok, rotor yang tidak seimbang, bagian yang longgar pada rotor atau bantalan yang buruk . Kebisingan bisa juga berasal dari kipas yang mengenai bingkai, selubung, atau benda asing di dalam selubung . Jika bantalannya buruk , seperti yang ditunjukkan oleh kebisingan bantalan yang berlebihan , perlu untuk menentukan mengapa bantalan gagal .

Masalah lain yang dapat dihadapi motor adalah waktu mulai yang lama . Jika motor mengalami banyak start berturut-turut , gulungan rotor atau batang rotor dapat dipanaskan hingga sambungan listrik antara batang rotor dan cincin ujung rusak .

Perangkat Perlindungan Motor

Tidak peduli apa tegangan dan ukuran pengenal motor telah dilindungi dari arus lebih (hubung singkat) dan kelebihan beban .

Motor LV ukuran kecil dan sedang biasanya hanya dilindungi terhadap kelebihan beban dan hubungan arus pendek dan motor LV besar dan motor MV memiliki juga perlindungan lain .

Perlindungan kelebihan dan kelebihan arus harus dirancang agar tidak peka terhadap arus masuk saat mulai , untuk menghindari gangguan listrik sebelum waktunya .

Untuk motor LV perlindungan terhadap arus lebih dan hubungan arus pendek dapat dilakukan dengan sekring , terkait dengan sakelar pemutus atau pemutus arus trip seketika yang menanggapi segera (hampir seketika ) nilai arus dari hubung singkat, gangguan pembumian, atau arus rotor terkunci .

Pemutus sirkuit waktu terbalik memiliki fitur perjalanan termal dan seketika dan disetel untuk melakukan perjalanan pada tingkat standar .

Ini adalah jenis pemutus sirkuit yang paling umum digunakan dalam perdagangan bangunan untuk perumahan, komersial, dan konstruksi berat.

Tindakan termal dari pemutus arus . ini merespons panas . Jika lubang masuk dan keluar ventilasi motor tidak cukup untuk membuang panas dari belitan motor, panas akan terdeteksi oleh aksi termal dari pemutus arus .

Jika korsleting seharusnya terjadi, aksi magnet dari pemutus arus akan mendeteksi nilai arus sesaat dan memutus pemutus sirkuit .

Sekering biasanya tidak cocok untuk perlindungan terhadap kelebihan beban , karena jika berukuran untuk memberikan perlindungan yang berlebihan , mereka akan meledak saat motor mulai karena arus lonjakan motor yang tinggi , meskipun dapat digunakan sebagai perlindungan cadangan yang berlebihan .

Perlindungan dengan sekring menghadirkan risiko kerusakan satu fase ke motor saat hanya satu sekring putus kecuali perlindungan satu fase disediakan; subjek ini akan dibahas nanti di bab ini.

Motor LV dan motor MV ukuran besar dilindungi dari korsleting (fase-ke-fase dan fase-ke-bumi ) oleh relai arus lebih (50; 50N; 51; 51N ) terhubung ke CT .

Perlindungan terhadap kelebihan beban biasanya dijamin oleh relai beban berlebih termal . Relai ini dapat berupa jenis berikut:

Strip Bi-metal

Sebuah perlindungan kelebihan beban termal akan mengakomodasi arus start tinggi singkat motor sambil melindungi secara akurat dari kelebihan arus yang berjalan . Koil pemanas dan tindakan dari strip bi-logam memperkenalkan penundaan waktu yang memberikan waktu motor untuk memulai dan menyesuaikan diri dengan arus berjalan normal tanpa thermal overload tersandung . Perlindungan kelebihan beban termal dapat dapat disetel ulang secara manual atau otomatis bergantung pada aplikasinya dan memiliki penyetel yang memungkinkan mereka untuk disetel secara akurat ke arus motor berjalan .

Suhu sekitar di mana starter dan motor berada harus dipertimbangkan saat memilih relai strip bi-logam karena suhu sekitar yang tinggi mengurangi waktu perjalanan yang berlebihan .

Pengurangan waktu perjalanan yang berlebihan dapat menyebabkan gangguan tersandung jika motor berada di suhu sekitar yang lebih dingin daripada starter dan menyebabkan kelelahan motor ketika motor berada di suhu sekitar yang lebih panas daripada starter .

Sebagian besar perangkat kelebihan beban termal dinilai untuk digunakan pada suhu maksimum 40 C , dan penurunan daya relai mungkin diperlukan .

Sebagian besar relai dapat disesuaikan pada rentang dari 85% hingga 115% dari nilainya.

Beberapa model tersedia dengan kompensasi lingkungan . Sebuah perangkat kompensasi ambient titik perjalanan tidak terpengaruh oleh suhu sekitar dan bekerja secara konsisten pada nilai arus yang sama.

Jenis relai ini biasanya digunakan pada motor LV ukuran rendah dan sedang .

Standar dan data pabrikan biasanya menunjukkan titik setel peraturan yang direkomendasikan jenis relai ini sesuai dengan daya pengenal motor; tabel yang sama juga menunjukkan arus sekring yang direkomendasikan (jenis aM atau gG – lihat Bagian 2.4) dan pemutus sirkuit sesaat yang terkait dengan relai untuk proteksi arus lebih , seperti yang ditunjukkan pada Tabel 3.

Tabel 3 – Nilai arus sekering untuk perlindungan motor

Relai Kelebihan Beban Digital Elektronik

Jenis perlindungan ini digunakan untuk motor LV besar dan motor HV , dan berisi mikroprosesor . Perangkat ini dapat memodelkan pemanasan belitan motor dengan memantau arus motor dan juga dapat menyertakan fungsi pengukuran dan komunikasi.

Perlindungan umum motor LV besar dan motor MV biasanya dilakukan oleh perangkat perlindungan berikut:

Dalam beberapa situasi tidak disarankan untuk melindungi motor dari kelebihan beban; itulah kasus pompa air pemadam kebakaran dan kipas pembuangan asap .

Motor LV dan motor MV sangat sangat besar mahal, dan biasanya bijaksana untuk memberikan skema perlindungan yang lebih komprehensif . Skema tersebut meliputi:

Perlindungan Diferensial untuk Motor LV &HV

Perlindungan diferensial sering disediakan untuk motor ukuran sedang dan besar dengan tegangan suplai lebih besar dari sekitar 4 kV , dan dioperasikan secara elektrik (perjalanan shunt ) pemutus sirkuit . perlindungan diferensial memberikan arah kecepatan tinggi dan jarak bebas gangguan pada belitan stator motor .

Di mana sistem catu daya diarde dengan kokoh, perlindungan diferensial akan mendeteksi gangguan fase-ke-fase dan fase-ke-tanah .

Dengan perlindungan diferensial arus di setiap ujung setiap belitan dibandingkan untuk menentukan kapan ada kondisi gangguan .

Fungsi ini membutuhkan dua set CT , satu di awal pengumpan motor, dan yang lainnya di titik bintang .

Fungsi perlindungan diferensial hanya dapat digunakan jika kedua sisi setiap fase stator dikeluarkan dari motor untuk koneksi eksternal sedemikian rupa sehingga arus fasa masuk dan keluar dari setiap fasa dapat diukur . elemen diferensial mengurangi arus yang keluar dari setiap fase dari arus yang masuk ke setiap fase dan membandingkan hasil atau perbedaannya dengan tingkat pengambilan diferensial.

Jika perbedaan ini sama dengan atau lebih besar dari tingkat pengambilan, perjalanan akan terjadi .

Gambar 19 menunjukkan contoh perlindungan ini.

Gambar 19 – Perlindungan diferensial motor

Menggunakan enam CT dalam konfigurasi penjumlahan , selama motor memulai nilai dari dua CT pada setiap fase mungkin tidak sama l sebagai CT adalah tidak sama persis dan arus asimetris dapat menyebabkan CT pada setiap fase memiliki keluaran yang berbeda .

Untuk mencegah gangguan tersandung dalam konfigurasi ini, tingkat diferensial mungkin harus diatur agar tidak terlalu sensitif , atau penundaan waktu diferensial mungkin harus diperpanjang untuk melewati periode masalah selama start motor .

menjalankan penundaan diferensial kemudian dapat disesuaikan ke aplikasi sedemikian rupa sehingga merespons dengan sangat cepat dan sensitif terhadap tingkat arus diferensial rendah .

Gulungan terlalu panas perlindungan biasanya dilakukan dengan Detektor Suhu Tahanan (RTD ) dan termistor dan perangkat mati otomatis dapat diinstal. Memasang kipas booster terpisah untuk membantu kipas motor memecahkan masalah panas berlebih ketika VSD digunakan untuk mengendalikan sp motor eed.

Urutan mulai yang tidak lengkap / waktu mulai yang lama menyebabkan rotor terlalu panas .

Karena tidak mungkin mengukur panas rotor secara fisik pada motor sangkar-tupai diperlukan untuk menentukan panas dengan mengukur arus yang ditarik rotor melalui stator untuk menggairahkan rotor. Replika termal rotor dibuat menggunakan I 2 t kurva .

Penghambatan restart akan memblokir pengguna untuk menstarter motor jika relai menentukan bahwa rotor mencapai suhu yang akan merusak rotor haruskah sebuah permulaan dicoba . Dengan demikian, relai hanya mengizinkan dimulai ulang jika rotor memiliki cadangan termal yang cukup untuk memulai .

Perlindungan bantalan biasanya dilakukan oleh RTD dan tpertapa untuk memantau suhu .

Perlindungan getaran menggunakan sensor/akselerometer yang biasanya ditempatkan di lokasi utama pada motor dan bantalan .

Sejak bantalan adalah bagian pembawa beban dari drive train mekanis, akselerometer harus ditempatkan pada input dan output

Gambar 20 menunjukkan contoh sensor getaran dan lokasi yang direkomendasikan.

Gambar 20 – Sensor getaran motor

Saat ini IED (lihat Bagian 2.1) yang mengelompokkan semua fungsi perlindungan yang diperlukan biasanya digunakan untuk motor LV besar dan motor MV .

Tentang Penulis:Manuel Bolotinha

-S1 Teknik Elektro – Energi dan Sistem Tenaga (1974 – Instituto Superior Técnico/University of Lisbon)
– Magister Teknik Elektro dan Komputer (2017 – Faculdade de Ciências e Tecnologia/Nova University of Lisbon)
– Konsultan Senior di Gardu Induk dan Sistem Tenaga; Instruktur Profesional


Teknologi Industri

  1. Apa itu Rapid Prototyping? - Jenis, Dan Cara Kerjanya
  2. Apa itu Manufaktur Aditif? - Jenis Dan Cara Kerja
  3. Apa Itu Solder?- Jenis Dan Cara Menyolder
  4. Apa Itu Rolling Mills dan Jenisnya?
  5. Apa itu Pengelasan Resistansi? - Jenis, Dan Cara Kerjanya
  6. Apa itu Moulding Sand?- Jenis Dan Properti
  7. Apa itu Penyemprotan Termal?- Jenis, dan Aplikasi
  8. Jenis Mesin Pelepasan Listrik (EDM), Kelebihan dan Kekurangan
  9. Jenis Operasi Bubut dan Alat Pemotong
  10. Arti dan Jenis Proses Manufaktur