Getaran abnormal pada motor AC selama pengoperasian tidak hanya menghasilkan kebisingan yang keras, tetapi juga mempercepat keausan bantalan, merusak isolasi lilitan, dan bahkan dapat menyebabkan kegagalan penghentian peralatan. Penyebabnya perlu dianalisis dari berbagai dimensi seperti struktur mekanis, karakteristik elektromagnetik, serta instalasi & perawatan. Inspeksi dan penyelesaian yang terarah harus dilakukan bersamaan dengan skenario spesifik.
1. Ketidakseimbangan Struktur Mekanik: Penyebab Paling Fundamental dan Sering Terjadi
- Kegagalan Keseimbangan Dinamis Rotor
Rotor adalah komponen inti motor yang berputar dengan kecepatan tinggi. Jika material logam tidak terdistribusi secara merata selama proses produksi, bilah kipas berubah bentuk, atau blok penyeimbang terlepas setelah penggunaan jangka panjang, atau inti rotor aus, atau ikatan lilitan longgar selama perawatan, pusat gravitasi rotor akan menyimpang dari sumbu rotasi, menghasilkan gaya sentrifugal periodik dan menyebabkan getaran.
Metode InspeksiSetelah memutus catu daya, putar rotor secara manual untuk memeriksa apakah ada kemacetan atau berat yang tidak seimbang. Jika getaran motor meningkat seiring dengan peningkatan kecepatan putar saat di bawah beban (misalnya, getaran meningkat secara signifikan ketika kecepatan melebihi 1500 putaran/menit), kemungkinan besar terdapat masalah keseimbangan dinamis.
Ukuran ResolusiLepaskan rotor dan kirimkan ke lembaga profesional untuk pengujian keseimbangan dinamis. Perbaiki ketidakseimbangan dengan menambahkan blok penyeimbang atau menggiling bagian yang kelebihan berat. Jika gulungan rotor longgar, rekatkan kembali dengan selotip non-woven dan oleskan cat isolasi untuk pengerasan.
- Keausan Bantalan atau Kegagalan Pelumasan
Bantalan merupakan komponen kunci yang menghubungkan rotor dan stator. Ketika bola/saluran bantalan aus, sangkar rusak, atau gemuk mengering atau terkontaminasi kotoran, rotor akan mengalami gerakan radial atau aksial, yang mengakibatkan getaran "clunking", yang sering kali disertai pemanasan bantalan (suhu melebihi 70°C).
Metode InspeksiGunakan stetoskop untuk mendengarkan penutup ujung bantalan dengan saksama. Jika terdengar suara "gemerisik" atau "benturan" yang tidak teratur, alih-alih "dengungan" yang seragam selama pengoperasian normal, kerusakan bantalan dapat dipastikan. Pada saat yang sama, periksa jejak kebocoran gemuk pada penutup ujung bantalan.
Ukuran ResolusiSetelah mematikan motor, lepaskan penutup ujung bantalan dan ganti bantalan dengan bantalan presisi tinggi dengan model yang sama (misalnya, bantalan bola alur dalam seri 6205). Isi bantalan dengan gemuk suhu tinggi yang sesuai (misalnya, gemuk berbasis litium) dengan jumlah pengisian 1/2 hingga 2/3 dari ruang internal bantalan untuk menghindari pengisian berlebih atau kurang.
2. Karakteristik Elektromagnetik Abnormal: Berhubungan Langsung dengan Parameter Listrik Motor
- Hubungan Pendek Antar-Belitan Stator atau Ketidakseimbangan Arus Tiga Fasa
Jika belitan stator mengalami hubung singkat antar-belitan akibat penuaan isolasi, kelembapan, atau benturan benda asing, distribusi medan magnet tiga fasa akan tidak merata, menghasilkan "tarikan magnet unilateral" yang menyebabkan rotor menyimpang ke satu sisi dan memicu getaran. Selain itu, tegangan catu daya tiga fasa yang tidak seimbang (dengan selisih lebih dari 5%) atau koneksi belitan yang salah (misalnya, koneksi bintang yang keliru dihubungkan sebagai koneksi delta) juga dapat menyebabkan ketidakseimbangan arus tiga fasa dan memperparah gangguan medan magnet.
Metode InspeksiGunakan multimeter untuk mengukur resistansi DC lilitan stator tiga fasa. Jika nilai resistansi salah satu fasa lebih rendah 10% daripada dua fasa lainnya, kemungkinan terjadi hubung singkat antar-putaran. Gunakan amperemeter penjepit untuk mengukur arus tiga fasa selama pengoperasian. Jika perbedaannya melebihi 10%, periksa tegangan catu daya atau kabelnya.
Ukuran ResolusiJika titik hubung singkat terlihat jelas (misalnya, lilitan yang menghitam atau hangus), ganti sebagian kumparan lilitan dan lapisi kembali dengan cat hingga kering. Jika ketidakseimbangan arus tiga fase disebabkan oleh catu daya, koordinasikan dengan departemen daya untuk menyesuaikan tegangan atau memasang penyeimbang tegangan tiga fase di ujung input motor.
- Celah Udara Tidak Merata: Deviasi Celah Antara Stator dan Rotor
Jika celah udara (biasanya 0,2-1,5 mm) antara lingkaran dalam stator motor dan lingkaran luar rotor tidak rata akibat deformasi rangka atau ketidaksejajaran pemasangan penutup ujung, kerapatan fluks magnetik lokal akan terlalu tinggi, yang mengakibatkan getaran elektromagnetik periodik. Frekuensi getaran berkaitan dengan frekuensi catu daya (misalnya, pada catu daya 50 Hz, frekuensi getarannya kira-kira 100 Hz).
Metode InspeksiSetelah mematikan motor, gunakan feeler gauge untuk mengukur celah udara pada 4 titik yang sama besar pada keliling rotor. Jika perbedaan antara celah udara maksimum dan minimum melebihi 0,2 mm, berarti celah udara tidak rata. Pada saat yang sama, periksa apakah rangka mengalami deformasi atau baut penutup ujung longgar.
Ukuran ResolusiKendurkan baut penutup ujung dan ketuk penutup ujung secara perlahan dengan palu tembaga untuk menyesuaikan posisinya hingga celah udara merata. Jika rangka mengalami deformasi, perbaiki dengan menekan atau mengganti rangka untuk memastikan keselarasan stator dan rotor.
3. Masalah Instalasi dan Pencocokan Beban: Pengaruh Tidak Langsung Faktor Eksternal
- Deviasi Koaksialitas Antara Motor dan Peralatan Beban
Ketika motor terhubung ke beban seperti pompa dan kipas melalui kopling atau puli, jika sumbu keduanya tidak konsentris (deviasi radial melebihi 0,1 mm atau deviasi sudut melebihi 0,5°), tarikan radial tambahan akan dihasilkan selama operasi, yang menyebabkan getaran motor. Getaran akan semakin kuat seiring bertambahnya beban.
Metode InspeksiPasang indikator dial pada kopling motor dan putar kopling satu putaran penuh. Jika rentang ayunan penunjuk indikator dial melebihi 0,1 mm, koaksialitasnya kurang baik. Pada transmisi sabuk, deviasi atau selip sabuk yang jelas juga dapat disebabkan oleh deviasi sumbu.
Ukuran ResolusiSesuaikan posisi pemasangan peralatan beban dan perbaiki keselarasan antara motor dan beban dengan menambahkan atau melepas gasket. Untuk transmisi sabuk, pastikan alur kedua puli sejajar dan tegangan sabuk sesuai (defleksi harus 10-15 mm saat menekan sabuk).
- Pemasangan Pondasi Tidak Stabil atau Resonansi
Jika motor dipasang di atas fondasi beton yang longgar atau fondasi tersebut memiliki kekakuan yang tidak memadai (misalnya, braket pelat baja tipis), amplitudo getaran akan meningkat. Selain itu, jika frekuensi operasi motor mendekati frekuensi alami fondasi dan beban (frekuensi resonansi), "fenomena resonansi" akan terjadi, yang menyebabkan peningkatan getaran yang tajam.
Metode InspeksiAmati apakah fondasi bergetar dengan jelas saat motor berjalan, atau gunakan detektor getaran untuk mengukur frekuensi getaran. Jika frekuensinya mendekati frekuensi yang sesuai dengan kecepatan motor (misalnya, 1500 putaran/menit setara dengan 25 Hz), resonansi mungkin terjadi.
Ukuran ResolusiPerkuat fondasi (misalnya, tambah ketebalan beton, pasang bantalan peredam kejut). Jika resonansi terlihat jelas, sesuaikan kecepatan motor (misalnya, ganti konverter frekuensi untuk mengubah frekuensi) atau pasang blok peredam pada fondasi untuk menghindari rentang frekuensi resonansi.
Singkatnya, pemeriksaan getaran abnormal pada motor AC harus mengikuti prinsip "mekanik dulu, baru elektromagnetik; eksternal dulu, baru internal". Melalui penilaian sensorik (mendengarkan, melihat, menyentuh) yang dikombinasikan dengan pengujian instrumen, penyebabnya dapat diidentifikasi secara akurat. Setelah resolusi, uji coba tanpa beban harus dilakukan selama 30 menit untuk memastikan bahwa nilai getaran berada di bawah standar nasional (misalnya, batas kecepatan getaran yang ditentukan dalam GB 10068-2020) sebelum melanjutkan operasi beban untuk mencegah kegagalan berulang.