Arus Poros pada Motor Listrik: Penyebab Tersembunyi Kegagalan Bantalan

Pendahuluan: Pembunuh Senyap Bantalan

Pernahkah Anda mengalami kegagalan bantalan yang berulang dan tidak dapat dijelaskan pada motor listrik Anda? Meskipun pelumasan, penyelarasan, dan kondisi beban sudah tepat, bantalan aus sebelum waktunya?

Pelakunya mungkin bukan mekanis — bisa jadi ancaman listrik yang tak terlihat: arus poros.

Fenomena yang sering diabaikan ini dapat menyebabkan kerusakan bantalan yang parah, yang mengarah pada waktu henti yang tidak direncanakan, perbaikan yang mahal, dan umur motor yang berkurang. Memahami bagaimana arus poros terbentuk — dan bagaimana cara menghentikannya — sangat penting untuk menjaga pengoperasian motor yang andal.

Apa Itu Arus Poros?

Arus poros adalah arus listrik yang tidak diinginkan yang mengalir melalui poros motor dan bantalan-bantannya. Hal ini terjadi ketika perbedaan tegangan — yang dikenal sebagai tegangan poros — menumpuk pada poros yang berputar.

Ketika tegangan ini menemukan jalur ke ground — biasanya melalui bantalan — arus mengalir melaluinya, menyebabkan kerusakan progresif dan seringkali tidak dapat diperbaiki.

Bagaimana Tegangan Poros Dihasilkan?

Beberapa faktor dapat menginduksi tegangan pada poros motor. Sumber yang paling umum meliputi:

• Asimetri Magnetik

Ketidaksempurnaan dalam rangkaian magnet motor — seperti celah udara yang tidak rata atau ketidakkonsistenan pada laminasi stator/rotor — menciptakan medan magnet yang tidak seimbang. Ketidakseimbangan ini bertindak seperti generator kecil, menginduksi tegangan pada poros (proses yang disebut induksi magnetik).

• Penggerak Frekuensi Variabel (VFD)

VFD modern menggunakan IGBT switching cepat yang menghasilkan tegangan mode-umum frekuensi tinggi. Tegangan ini secara kapasitif terhubung ke poros motor, terutama pada jalur kabel yang panjang atau instalasi tanpa pelindung.

Ini adalah penyebab utama arus poros pada motor industri saat ini.

• Penumpukan Elektrostatik

Dalam beberapa kasus, muatan statis terakumulasi pada rotor karena gesekan dari penggerak sabuk, kipas pendingin, atau aliran udara. Meskipun kurang umum, hal ini masih dapat menghasilkan tegangan yang cukup untuk melepaskan muatan melalui bantalan.

Bagaimana Arus Poros Merusak Bantalan

Bantalan adalah komponen mekanis — bukan konduktor listrik. Ketika arus melewatinya, bahkan pada arus rendah, hal itu menyebabkan kerusakan parah melalui Electrical Discharge Machining (EDM).

Proses Kerusakan:

Micro-Arcing: Arus melompat di antara elemen penggulung (bola/rol) dan jalur.

Peleburan Lokal: Setiap pelepasan menciptakan panas ekstrem (ribuan °C), melelehkan kawah mikroskopis ke permukaan baja.

Pitting dan Fluting: Seiring waktu, lubang-lubang ini sejajar menjadi punggungan seperti papan cuci yang berirama di seluruh jalur — pola yang dikenal sebagai fluting.

Kegagalan Progresif: Fluting meningkatkan getaran, kebisingan, dan suhu. Akhirnya, bantalan gagal secara katastropik.

Petunjuk Visual: Jika Anda melihat pola bergelombang atau buram di dalam bantalan yang rusak, arus poros kemungkinan menjadi penyebabnya.

Cara Mencegah Kerusakan Arus Poros

Pencegahan berfokus pada satu tujuan: mengalihkan atau memblokir arus sebelum mencapai bantalan.

1. Pasang Cincin Grounding Poros

Solusi yang hemat biaya dan andal.

Menggunakan serat mikro konduktif atau sikat untuk melakukan kontak dengan poros.

Menyediakan jalur impedansi rendah ke ground, melewati bantalan sepenuhnya.

Ideal untuk motor yang digerakkan VFD.

2. Gunakan Bantalan Terisolasi

Menampilkan lapisan keramik (misalnya, alumina semprot plasma) pada cincin luar atau dalam.

Memutus rangkaian listrik, mencegah aliran arus melalui bantalan.

Sering digunakan pada ujung non-penggerak (NDE) motor.

3. Sikat Grounding

Sikat karbon atau tembaga sederhana yang bersentuhan dengan poros.

Kurang tahan lama daripada cincin grounding tetapi efektif untuk aplikasi kecepatan rendah atau tugas ringan.

4. Pemasangan Motor & Penggerak yang Tepat

Gunakan kabel motor berpelindung dan praktik grounding yang tepat.

Minimalkan panjang kabel antara VFD dan motor.

Pertimbangkan filter sinusoidal atau filter dv/dt untuk mengurangi tegangan mode-umum.

Kesimpulan: Lindungi Investasi Anda

Arus poros adalah ancaman yang diam-diam namun serius — terutama dalam sistem modern yang dikendalikan VFD. Meskipun gejalanya mungkin tidak disadari sampai kegagalan terjadi, solusinya dapat dicegah dan hemat biaya.

Dengan mengenali tanda-tandanya — seperti fluting pada bantalan yang rusak — dan menerapkan tindakan perlindungan seperti cincin grounding atau bantalan terisolasi, Anda dapat:

Memperpanjang umur bantalan dan motor

Mengurangi biaya perawatan

Hindari waktu henti yang tidak terduga

Jangan biarkan arus tak terlihat mengganggu operasi Anda. Lindungi motor Anda. Lindungi produktivitas Anda.

Butuh bantalan presisi tinggi yang tahan terhadap erosi listrik?

Di Beining Intelligent Technology, kami menawarkan bantalan terisolasi, bantalan keramik hibrida, dan solusi khusus yang dirancang untuk motor yang digerakkan VFD, robotika, dan spindel berkecepatan tinggi.

Hubungi kami untuk dukungan teknis atau rekomendasi produk.