Cara Mengatasi Korosi Listrik pada Bantalan Motor

Apa penyebab tegangan poros pada motor yang dioperasikan oleh Drive Frekuensi Variabel (VFD)? Bagaimana arus bantalan dapat diuji?

Sumber Arus Bantalan

Arus bantalan adalah arus pelepasan berfrekuensi tinggi yang diakibatkan oleh tegangan poros dan mengalir melalui bantalan motor. Penyebab utamanya terletak pada tegangan modulasi lebar pulsa (PWM) yang dihasilkan oleh VFD, yang mengeluarkan serangkaian pulsa positif dan negatif yang beralih secara cepat, bukan gelombang sinusoidal. Hal ini menciptakan tegangan rata-rata tidak seimbang di antara ketiga fasa, yang dikenal sebagai tegangan mode-umum (sering muncul dalam bentuk gelombang kotak enam-langkah).

Pada motor yang digerakkan VFD, tegangan mode-umum menginduksi tegangan poros melalui kopling kapasitif dalam struktur internal motor. Begitu tegangan ini melebihi kekuatan isolasi lapisan pelumas bantalan, terjadilah pelepasan, membentuk arus EDM kapasitif (Electrical Discharge Machining) yang menciptakan lubang mikro dan alur pada permukaan lintasan bantalan. Pada motor berdaya tinggi (biasanya >75 kW), fluks magnetik berfrekuensi tinggi juga menginduksi tegangan ujung poros, sehingga menyebabkan arus Sirkulasi Berfrekuensi Tinggi yang secara bersamaan merusak bantalan di kedua ujung poros. Kedua jenis arus ini merupakan penyebab utama kerusakan bantalan akibat arus listrik.

Arus Pemotongan Listrik Kapasitif (Capacitive Electrical Discharge Machining Currents)

Struktur internal motor listrik berfungsi secara mirip dengan kapasitor. Tegangan mode umum dari VFD menghasilkan tegangan terkopel kapasitif pada poros motor. Tegangan poros ini dilepaskan melalui busur listrik yang melintasi bantalan menuju rangka motor, membentuk arus EDM kapasitif.

Tegangan poros dapat diukur menggunakan osiloskop digital dan Probe Tegangan Poros VOLSUN . Pelepasan tersebut tampak sebagai puncak tegangan berfrekuensi tinggi.

Busur pelepasan ini, yang dapat terjadi puluhan ribu kali per detik, menurunkan kualitas pelumas bantalan dan menyebabkan proses pemesinan dengan pelepasan listrik, sehingga menghasilkan ribuan lubang mikroskopis pada alur luncur bantalan. Lubang-lubang tersebut, bersama dengan pelumas yang telah terdegradasi, meningkatkan gesekan dan menyebabkan masalah NVH (Kebisingan, Getaran, dan Kekasaran).

Dampak Arus pada Bantalan

Seiring waktu, lubang mikroskopis akibat busur listrik yang melewati bantalan akan menumpuk hingga membentuk permukaan buram yang terlihat, yang dikenal sebagai 'frosting' (pengembunan). Bantalan yang mengalami frosting memiliki permukaan yang kurang halus dibandingkan bantalan sehat, sehingga menyebabkan peningkatan gesekan, peningkatan pembangkitan panas, serta degradasi lebih lanjut pada alur luncur bantalan. Seiring berjalannya waktu, interaksi antara kerusakan akibat arus listrik dan getaran menghasilkan pola bergaris atau pola seperti 'pagar papan' (picket fence) yang dikenal sebagai fluting.

Setelah fluting terbentuk, kegagalan bantalan menjadi tak terelakkan. Bantalan yang mengalami fluting menyebabkan getaran berlebih dan suara melengking khas. Diagram di bawah ini mengilustrasikan jenis-jenis umum erosi listrik pada bantalan.

Cincin Konduktif Generasi Ketiga VOLSUN (Cincin Pentanahan Poros), dengan desainnya yang ringan dan strukturnya yang kompak, dapat dipasang langsung pada unit bantalan, memenuhi persyaratan ruang dan berat yang ketat pada kendaraan listrik (EV). Selain itu, fitur bebas perawatan-nya mengurangi tekanan layanan purna jual, menjadikannya solusi andal untuk mengatasi masalah erosi listrik pada bantalan!