Mengardekan Poros Motor Meningkatkan Keandalan Motor Bertenaga Inverter

Insinyur pemeliharaan di puncak gedung komersial atau pabrik industri secara teratur melumasi ulang motor dan memeriksa tanda-tanda kelelahan lainnya, dan tanpa alat pemeliharaan preventif atau perangkat lunak kontrol prediktif canggih untuk memberikan peringatan, para insinyur mungkin berhenti dan berpikir, “Motor apa sajakah itu? semakin parah?"Apakah semakin keras, atau ini hanya imajinasiku saja?”Sensor internal (pendengaran) dan firasat (alarm prediktif) insinyur berpengalaman pada motor mungkin benar, seiring berjalannya waktu, bantalan berada di tengah-tengah kesadaran siapa pun.Keausan dini pada case ini, tapi mengapa?Waspadai penyebab “baru” kegagalan bantalan ini dan ketahui cara mencegahnya dengan menghilangkan tegangan mode umum.

Mengapa motor mati?

Meskipun ada banyak penyebab kegagalan motor, penyebab nomor satu, berkali-kali, adalah kegagalan bantalan.Motor industri seringkali mengalami berbagai faktor lingkungan yang dapat berdampak buruk pada umur motor.Meskipun kontaminasi, kelembapan, panas, atau pembebanan yang salah tentu saja dapat menyebabkan kegagalan dini bantalan, fenomena lain yang dapat menyebabkan kegagalan bantalan adalah tegangan mode umum.

Tegangan mode umum

Kebanyakan motor yang digunakan saat ini beroperasi pada tegangan saluran silang, yang berarti motor tersebut dihubungkan langsung ke daya tiga fasa yang masuk ke fasilitas (melalui starter motor).Motor yang digerakkan oleh penggerak frekuensi variabel menjadi lebih umum karena penerapannya menjadi lebih kompleks selama beberapa dekade terakhir.Manfaat menggunakan penggerak frekuensi variabel untuk menggerakkan motor adalah memberikan kontrol kecepatan pada aplikasi seperti kipas, pompa, dan konveyor, serta menjalankan beban dengan efisiensi optimal untuk menghemat energi.

Namun, salah satu kelemahan penggerak frekuensi variabel adalah potensi tegangan mode umum, yang dapat disebabkan oleh ketidakseimbangan antara tegangan masukan tiga fasa penggerak.Peralihan kecepatan tinggi dari inverter termodulasi lebar pulsa (PWM) dapat menyebabkan masalah pada belitan dan bantalan motor, belitan dilindungi dengan baik dengan sistem isolasi anti-lonjakan inverter, tetapi ketika rotor melihat lonjakan tegangan terakumulasi, arus mencari Jalan yang resistensinya paling kecil terhadap tanah: melalui bantalan.

Bantalan motor dilumasi dengan gemuk, dan oli dalam gemuk membentuk lapisan film yang berfungsi sebagai dielektrik.Seiring waktu, dielektrik ini rusak, level tegangan pada poros meningkat, ketidakseimbangan arus mencari jalur dengan hambatan paling kecil melalui bantalan, yang menyebabkan bantalan melengkung, yang biasa dikenal dengan EDM (Electrical Discharge Machining).Seiring waktu, busur api yang konstan ini terjadi, area permukaan pada bantalan menjadi rapuh, dan potongan kecil logam di dalam bantalan dapat pecah.Pada akhirnya, material yang rusak ini berpindah antara bola bantalan dan lintasan bantalan, menciptakan efek abrasif yang dapat menyebabkan embun beku atau alur (dan berpotensi meningkatkan kebisingan sekitar, getaran, dan suhu motor).Ketika situasi memburuk, beberapa motor dapat terus berjalan, dan tergantung pada tingkat keparahan masalahnya, kerusakan pada bantalan motor mungkin tidak dapat dihindari karena kerusakan telah terjadi.

berdasarkan pencegahan

Bagaimana cara mengalihkan arus dari bantalan?Solusi yang paling umum adalah dengan menambahkan ground poros ke salah satu ujung poros motor, terutama pada aplikasi dimana tegangan mode umum mungkin lebih umum.Grounding poros pada dasarnya adalah cara menghubungkan rotor berputar motor ke ground melalui rangka motor.Menambahkan ground poros ke motor (atau membeli motor yang sudah dipasang sebelumnya) sebelum pemasangan bisa memakan biaya yang kecil dibandingkan dengan biaya pemeliharaan yang terkait dengan penggantian bantalan, belum lagi tingginya biaya penghentian fasilitas.

Beberapa jenis pengaturan grounding poros yang umum di industri saat ini.Memasang sikat karbon pada braket masih populer.Ini mirip dengan sikat karbon DC pada umumnya, yang pada dasarnya menyediakan sambungan listrik antara bagian yang berputar dan bagian diam dari rangkaian motor..Jenis perangkat yang relatif baru di pasaran adalah perangkat cincin sikat serat, perangkat ini bekerja dengan cara yang mirip dengan sikat karbon dengan meletakkan beberapa helai serat konduktif dalam sebuah cincin di sekitar poros.Bagian luar cincin tetap tidak bergerak dan biasanya dipasang pada pelat ujung motor, sementara sikat berada di permukaan poros motor, mengalihkan arus melalui sikat dan diarde dengan aman.Namun, untuk motor yang lebih besar (di atas 100hp), apa pun perangkat pembumian poros yang digunakan, umumnya disarankan untuk memasang bantalan berinsulasi di ujung lain motor tempat perangkat pembumian poros dipasang untuk memastikan bahwa semua tegangan pada rotor berada. dibuang melalui perangkat pembumian.

Kesimpulannya

Penggerak frekuensi variabel dapat menghemat energi dalam banyak aplikasi, namun tanpa pengardean yang tepat, penggerak frekuensi variabel dapat menyebabkan kegagalan motor dini.Ada tiga hal yang perlu dipertimbangkan ketika mencoba mengurangi tegangan mode umum pada aplikasi konverter frekuensi: 1) Pastikan motor (dan sistem motor) diarde dengan benar.2) Tentukan keseimbangan frekuensi pembawa yang tepat, yang akan meminimalkan tingkat kebisingan dan ketidakseimbangan tegangan.3) Jika pengardean poros dianggap perlu, pilih pengardean yang paling sesuai untuk aplikasi.