"Overheating dan overload" dalam pengoperasian motor AC mengacu pada situasi di mana beban aktual motor melebihi beban terukurnya, atau kelainan lain yang menyebabkan suhu stator dan rotor melebihi nilai yang diizinkan desain (biasanya suhu maksimum yang sesuai dengan kelas insulasi, seperti 105℃ untuk Kelas A, 130℃ untuk Kelas B, 155℃ untuk Kelas F, dan 180℃ untuk Kelas H). Overload yang berkepanjangan akan menyebabkan penuaan insulasi, burnout pada belitan, dan bahkan pengikisan motor. Penyebab, pencegahan, dan metode penanganannya adalah sebagai berikut:
1. Penyebab Utama Overheating dan Overload
Inti dari panas berlebih dan kelebihan beban pada motor AC adalah "daya masukan motor lebih besar daripada daya keluaran, dan kelebihan energi tersebut diubah menjadi panas dan terakumulasi". Secara spesifik, hal ini dapat dibagi menjadi empat kategori: penyebab sisi beban, penyebab motorik diri sendiri, penyebab sisi catu daya, Dan lingkungan operasi menyebabkan.
1.1 Penyebab Sisi Beban (Paling Umum)
- Beban aktual melebihi beban terukurMisalnya, penyumbatan pada pipa pompa air dan kipas angin meningkatkan resistansi, volume pemotongan mesin perkakas yang berlebihan, dan kemacetan sabuk konveyor. Hal ini menyebabkan torsi keluaran motor terus-menerus melebihi torsi terukur, dan arus jauh melebihi arus terukur (arus kelebihan beban biasanya 1,2-2 kali arus terukur), yang mengakibatkan peningkatan tajam rugi tembaga (I²R) dan pemanasan selanjutnya.
- Sering melakukan start-up/rotasi maju-mundur bebanArus awal motor adalah 5-8 kali arus pengenal saat start-up. Seringnya start-stop akan menyebabkan akumulasi panas yang dihasilkan oleh arus besar jangka pendek, terutama pada motor asinkron berukuran kecil dan sedang, di mana kerugian start-up memiliki proporsi yang lebih tinggi.
- Fluktuasi beban yang berlebihanUntuk peralatan seperti crusher dan vibrating screen, bebannya sangat berfluktuasi. Motor perlu menyesuaikan torsi secara berkala, dan fluktuasi arus menyebabkan akumulasi panas.
1.2 Penyebab Motorik Diri Sendiri
- Kesalahan belitanHubung singkat antar-belitan, hubung singkat antar-fase, atau hubung singkat ke tanah pada belitan stator akan mengurangi jumlah belitan efektif belitan dan menyebabkan peningkatan arus abnormal, yang mengakibatkan panas berlebih lokal yang parah (misalnya, suhu pada hubung singkat antar-belitan dapat langsung melebihi 200℃). Sirkuit terbuka pada belitan rotor (untuk rotor lilitan) atau kontak cincin selip yang buruk akan menyebabkan arus rotor yang tidak merata dan pemanasan rugi tambahan.
- Kesalahan inti besiKerusakan pada insulasi di antara lembaran baja silikon inti stator (seperti penuaan dan keausan) akan meningkatkan "rugi arus eddy" dan "rugi histeresis", yang menyebabkan inti besi memanas dan mentransfer panas ke belitan. Melonggarnya laminasi inti besi meningkatkan resistansi magnetik, yang juga mengintensifkan pemanasan.
- Kesalahan mekanisKeausan, kekurangan oli, atau kemacetan bantalan meningkatkan resistansi putar rotor, dan kerugian mekanis diubah menjadi panas. Celah udara yang tidak merata antara stator dan rotor (seperti runout cincin dalam/luar bantalan) menyebabkan distribusi medan magnet yang tidak merata, kerapatan fluks magnet lokal yang berlebihan, dan peningkatan kerugian tambahan.
1.3 Penyebab Sisi Catu Daya
- Tegangan catu daya abnormalTegangan yang terlalu tinggi (lebih dari 10% di atas tegangan pengenal) akan menjenuhkan kerapatan fluks magnetik inti stator dan meningkatkan rugi besi secara drastis. Tegangan yang terlalu rendah (lebih dari 10% di bawah tegangan pengenal) akan mengurangi torsi keluaran motor. Jika beban tetap tidak berubah, motor perlu meningkatkan arus untuk mempertahankan torsi, yang mengakibatkan peningkatan rugi tembaga.
- Frekuensi catu daya abnormalFrekuensi industri di Tiongkok adalah 50 Hz. Jika frekuensi menurun (misalnya, di bawah 48 Hz), kecepatan medan magnet putar stator menurun, laju selip rotor meningkat, dan rugi tembaga rotor meningkat. Peningkatan frekuensi akan meningkatkan rugi besi motor.
- Ketidakseimbangan catu daya tiga faseJika perbedaan tegangan tiga fasa melebihi 5%, arus tiga fasa stator akan tidak seimbang. Arus urutan negatif menghasilkan medan magnet putar terbalik, yang meningkatkan rugi-rugi dan pemanasan tambahan, dan terutama menyebabkan rotor menjadi terlalu panas.
1.4 Penyebab Lingkungan Operasional
- Kondisi pembuangan panas yang buruk: Kerusakan pada kipas pendingin motor, penyumbatan penutup kipas, atau pemasangan motor di lingkungan bersuhu tinggi (melebihi 40℃), debu berlebih, dan ventilasi buruk menyebabkan panas tidak dapat dihilangkan secara efektif, sehingga mengakibatkan akumulasi suhu.
- Kelas perlindungan tidak cocok: Misalnya, menggunakan motor dengan kelas perlindungan IP23 (melindungi terhadap benda asing padat tetapi tidak air) di lingkungan yang lembap memungkinkan masuknya uap air, mengurangi isolasi lilitan dan meningkatkan arus bocor, yang menyebabkan pemanasan.
2. Langkah-langkah Pencegahan Overheating dan Overload
Menanggapi penyebab-penyebab di atas, pencegahan harus dilakukan dari empat aspek: “penyesuaian beban, pemeliharaan motor, jaminan pasokan daya, dan pengendalian lingkungan”:
-
Cukup sesuaikan beban dan motor
- Saat memilih motor, pastikan daya pengenalnya 10%-20% lebih tinggi dari daya beban aktual (yaitu, "laju beban" dikontrol pada 80%-90%) untuk menghindari "kuda kecil menarik kereta besar". Untuk peralatan yang memerlukan penyalaan awal yang sering dan rotasi maju-mundur, pilih "motor tipe penyalaan awal yang sering" (seperti motor asinkron lilitan seri YZR).
- Saat memasang beban, pastikan koaksialitas sistem transmisi mekanis peralatan (seperti kopling dan katrol) memenuhi persyaratan untuk menghindari beban tambahan karena ketidakselarasan.
-
Merawat motor secara rutin
- Pemeriksaan lilitanGunakan meter resistansi isolasi (megohmmeter) untuk menguji resistansi isolasi belitan stator ke tanah setiap bulan, yang tidak boleh lebih rendah dari 0,5MΩ (untuk motor tegangan rendah). Jika terlalu rendah, belitan perlu dikeringkan atau diganti. Periksa tampilan belitan secara berkala untuk melihat perubahan warna dan bau terbakar.
- Inti besi dan inspeksi mekanisPeriksa apakah laminasi inti besi longgar setiap kuartal, apakah bantalan memiliki suara abnormal dan kebocoran oli, dan isi ulang atau ganti gemuk (seperti gemuk berbasis litium No. 2) secara teratur sesuai petunjuk. Periksa celah udara antara stator dan rotor, dan sesuaikan bantalan atau rotor jika tidak rata.
- Inspeksi sistem pendingin: Bersihkan debu pada unit pendingin motor dan penutup kipas setiap minggu untuk memastikan bilah kipas utuh dan saluran udara tidak terhalang.
-
Pastikan pasokan daya stabil
- Pasang perangkat pemantau tegangan dan frekuensi untuk memastikan fluktuasi tegangan catu daya dalam ±5% dari nilai terukur dan fluktuasi frekuensi dalam ±1Hz. Untuk peralatan tiga fase, pasang pelindung ketidakseimbangan tiga fase untuk mematikan mesin secara otomatis ketika ketidakseimbangan arus tiga fase melebihi 10%.
- Untuk skenario dengan tegangan tidak stabil (seperti bengkel pabrik), pasang penstabil tegangan atau catu daya frekuensi variabel untuk menghindari kelebihan beban motor yang disebabkan oleh tegangan abnormal.
-
Mengoptimalkan lingkungan operasi
- Pasang motor di lingkungan berventilasi baik, bersuhu di bawah 40℃, dan bebas debu atau gas korosif. Jika lingkungannya keras, pilih motor dengan kelas perlindungan tinggi (seperti IP54, IP65) dan pasang kipas pendingin atau pendingin (seperti pendingin udara paksa, pendingin air).
- Hindari paparan sinar matahari langsung pada motor atau meletakkannya di dekat sumber panas (seperti boiler dan pemanas). Jika perlu, pasang pelindung sinar matahari atau papan insulasi panas.
3. Metode Penanganan Darurat untuk Overheating dan Overload
Jika motor diketahui mengalami panas berlebih selama pengoperasian (misalnya casingnya panas, suhunya melebihi nilai terukur, atau relai termalnya aktif), tangani sesuai langkah-langkah berikut:
- Hentikan mesin segeraPutuskan sambungan catu daya motor untuk mencegah kerusakan lebih lanjut (seperti putusnya lilitan). Jika relai termal berfungsi, tunggu hingga dingin (sekitar 5-10 menit) sebelum melakukan reset.
- Pecahkan penyebabnya:
- Sentuh rumah motor dan penutup ujung bantalan dengan tangan untuk menentukan bagian pemanas (misalnya, panas pada sisi belitan mungkin merupakan masalah dengan beban atau catu daya, sedangkan panas pada sisi bantalan mungkin merupakan kerusakan mekanis);
- Periksa apakah beban macet dan sistem transmisi normal, gunakan multimeter untuk mendeteksi apakah tegangan catu daya dan arus tiga fase seimbang, dan gunakan megohmmeter untuk mendeteksi resistansi isolasi belitan;
- Jika diduga terjadi kerusakan bantalan, lepaskan penutup ujung untuk memeriksa keausan bantalan, atau gunakan stetoskop untuk mendengarkan suara abnormal selama pengoperasian.
- Penanganan yang ditargetkan:
- Jika beban berlebih: Kurangi beban atau ganti motor dengan daya yang lebih tinggi;
- Jika pasokan daya tidak normal: Hubungi teknisi listrik untuk menyesuaikan voltase dan memperbaiki ketidakseimbangan tiga fase;
- Jika kerusakan terjadi pada belitan: Keringkan belitan yang basah atau ganti belitan yang mengalami hubung singkat/hubung singkat terbuka;
- Jika kerusakan terjadi secara mekanis: Ganti bantalan yang aus dan sesuaikan keselarasan celah udara stator-rotor atau sistem transmisi;
- Jika pembuangan panasnya buruk: Bersihkan sistem pendingin dan pasang perangkat pendingin.
- Verifikasi uji cobaSetelah penanganan, jalankan motor tanpa beban selama 5-10 menit untuk memeriksa apakah arus dan suhu normal; kemudian jalankan dengan beban terukur selama 30 menit. Pastikan tidak ada panas berlebih sebelum melanjutkan operasi normal.
4. Ringkasan
Inti dari panas berlebih dan kelebihan beban motor AC adalah "ketidakseimbangan energi" (pembangkitan panas > pembuangan panas), dan akar penyebabnya sebagian besar berkaitan dengan beban yang tidak seimbang, perawatan yang tidak tepat, catu daya yang tidak normal, atau lingkungan yang keras. Pencegahan yang efektif dapat dicapai melalui "pemilihan motor yang tepat, perawatan rutin, catu daya yang stabil, dan lingkungan yang optimal". Penanganan darurat harus mengikuti logika "hentikan mesin → atasi masalah → tangani → verifikasi" untuk menghindari perluasan kerusakan. Pencegahan dan pengendalian panas berlebih dan kelebihan beban yang baik adalah kunci untuk memperpanjang masa pakai motor dan memastikan keandalan pengoperasian peralatan.