Resistansi jangkar merupakan salah satu parameter inti motor DC, dan nilainya secara langsung memengaruhi perhitungan rugi tembaga motor, analisis kinerja start-up, dan diagnosis kerusakan (seperti hubung singkat belitan jangkar, penuaan, dll.). Pengukuran resistansi jangkar yang akurat memerlukan proses tertentu dan menghindari faktor-faktor yang mengganggu. Metode spesifik dan poin-poin penting yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut:
1. Pekerjaan Persiapan Sebelum Pengukuran
- Pemilihan Peralatan dan Perkakas
Perlu menyiapkan jembatan lengan ganda DC (jembatan Wheatstone) dengan kelas akurasi ≥0,5 atau multimeter digital presisi tinggi (dengan resistansi internal ≥10MΩ). Multimeter digital presisi tinggi lebih cocok untuk mengukur resistansi jangkar resistansi rendah (biasanya dalam rentang miliohm hingga ohm) dan dapat secara efektif menghilangkan pengaruh resistansi kabel dan resistansi kontak. Selain itu, siapkan sarung tangan isolasi, obeng, amplas (untuk membersihkan blok terminal), dan diagram rangkaian motor (untuk mengidentifikasi posisi kabel lilitan jangkar).
- Konfirmasi Status Motor
Sebelum pengukuran, motor harus dimatikan sepenuhnya, semua catu daya (termasuk catu daya jangkar dan catu daya eksitasi) harus diputus, dan komponen penyimpanan energi seperti kapasitor harus dikosongkan untuk menghindari risiko sengatan listrik. Biarkan motor mendingin hingga suhu ruangan (biasanya setelah dimatikan lebih dari 1 jam) untuk mencegah nilai resistansi membesar akibat kenaikan suhu (resistansi logam meningkat seiring dengan kenaikan suhu, dan koefisien suhu tembaga sekitar 0,004/℃).
2. Metode Pengukuran Inti: Metode Jembatan Lengan Ganda DC (Disarankan)
- Operasi Pengkabelan
Lihat diagram rangkaian motor untuk menemukan dua terminal utama lilitan jangkar (biasanya ditandai "Jangkar +" dan "Jangkar -"). Gunakan amplas untuk membersihkan lapisan oksida dan noda oli pada permukaan terminal untuk memastikan kontak yang baik. Hubungkan "terminal arus" (I1, I2) jembatan lengan ganda DC ke kedua ujung jangkar secara berurutan, dan hubungkan "terminal tegangan" (U1, U2) secara paralel di sisi dalam terminal arus (mengikuti prinsip "terminal tegangan harus dekat dengan resistansi terukur" untuk menghindari penambahan resistansi kabel ke dalam nilai terukur).
- Langkah Pengukuran
Nyalakan catu daya jembatan, sesuaikan lengan rasio jembatan (pilih berdasarkan nilai resistansi jangkar yang diperkirakan; misalnya, jika resistansi yang diperkirakan adalah 5Ω, rasio 10Ω dapat dipilih) dan lengan pembanding, lalu amati defleksi jarum galvanometer. Ketika jarum kembali ke nol atau berada dalam rentang kesalahan yang diizinkan (biasanya ±0,5%), catat koefisien lengan rasio (K) dan pembacaan lengan pembanding (R0), lalu hitung nilai resistansi jangkar aktual sesuai rumus. Ra = K × R0.
Untuk meningkatkan akurasi, pengukuran harus diulang 3 kali, dan nilai rata-rata harus diambil sebagai hasil akhir (beberapa pengukuran dapat mengimbangi kesalahan yang tidak disengaja, seperti fluktuasi resistansi pada saat kontak).
3. Faktor Pengganggu Umum dan Langkah-Langkah Pencegahan
- Pengaruh Suhu
Setelah kumparan jangkar beroperasi, suhunya akan naik, yang akan menyebabkan nilai resistansi meningkat (misalnya, ketika motor beroperasi pada suhu 80℃, resistansi kumparan tembaga sekitar 22% lebih tinggi daripada resistansi pada suhu ruangan 25℃). Jika perlu mengukur "resistansi dingin" (kondisi standar referensi), motor harus dimatikan dan didinginkan hingga suhu ruangan. Jika perlu mengukur "resistansi panas" (untuk menganalisis rugi-rugi operasi), pengukuran harus diselesaikan dalam waktu 10 menit setelah motor dimatikan, dan suhu kumparan pada saat itu harus dicatat untuk memudahkan koreksi data selanjutnya.
- Fluks Magnetik Sisa dan Gaya Gerak Listrik Induksi
Setelah motor DC eksitasi terpisah atau eksitasi shunt dimatikan, belitan eksitasi mungkin memiliki fluks magnet sisa. Ketika jangkar berputar, gaya gerak listrik (GGL) akan terinduksi (mirip dengan generator), yang mengganggu pengukuran jembatan. Metode penghindaran: Sebelum pengukuran, hubungkan kedua ujung jangkar dengan kawat, dan putar poros motor secara manual 3-5 kali untuk melepaskan GGL sisa yang terinduksi. Jika masih ada gangguan, kabel belitan eksitasi dapat diputuskan untuk menghilangkan pengaruh fluks magnet sisa.
- Pengkabelan dan Resistensi Kontak
Jika menggunakan multimeter biasa (pengukuran lengan tunggal), resistansi kabel (seperti resistansi kawat, resistansi kontak terminal) dapat berperan besar (misalnya, jika resistansi jangkar 1Ω dan resistansi kabel 0,1Ω, kesalahannya mencapai 10%). Oleh karena itu, jembatan lengan ganda harus digunakan untuk mengukur resistansi jangkar resistansi rendah. Selama pengukuran, pastikan luas penampang kawat ≥1,5 mm² (untuk mengurangi resistansi kawat), dan kencangkan terminal dengan obeng untuk menghindari sambungan virtual.
4. Analisis Data dan Aplikasi Setelah Pengukuran
- Perbandingan dan Penilaian Data
Bandingkan nilai resistansi jangkar yang terukur dengan nilai standar dalam manual pabrik motor: Jika nilai aktual lebih dari 15% lebih tinggi dari nilai standar, hal ini mungkin disebabkan oleh penuaan belitan jangkar (oksidasi kawat, karbonisasi lapisan insulasi) atau hubung singkat antar-belitan (sebagian belitan terhubung, mengakibatkan penurunan resistansi total, yang perlu dinilai bersamaan dengan pengujian lainnya). Jika nilai aktual lebih kecil, perlu untuk memeriksa hubung singkat antar-belitan pada belitan (megohmmeter dapat digunakan untuk mengukur resistansi insulasi belitan untuk penilaian tambahan).
- Skenario Aplikasi Praktis
Nilai resistansi jangkar yang akurat dapat digunakan untuk menghitung arus start motor (berdasarkan rumus Ist = U/Ra, di mana U adalah tegangan jangkar) untuk menentukan apakah starter telah sesuai. Nilai ini juga dapat digunakan untuk menghitung rugi tembaga (Pcu = Ia²Ra, di mana Ia adalah arus jangkar) guna mengoptimalkan efisiensi energi motor (jika rugi tembaga terlalu besar, perlu diperiksa apakah terdapat panas berlebih pada belitan).
Kesimpulannya, pengukuran resistansi jangkar motor DC yang akurat memerlukan pemilihan alat yang tepat, pengendalian kondisi lingkungan, penghindaran faktor-faktor yang mengganggu, dan penggabungan beberapa pengukuran dengan perbandingan data. Hanya dengan cara ini, dasar yang andal untuk perawatan dan optimalisasi kinerja motor dapat diberikan, dan kesalahan perawatan atau kegagalan peralatan yang disebabkan oleh kesalahan penilaian parameter dapat dihindari.