Motor Current Signature Analyzer






Introduction

Motor induksi banyak digunakan dalam penggerak industri karena kokoh, andal, dan ekonomis. Mereka menjadi pekerja keras industri dan memainkan peran penting dalam industri untuk konversi listrik menjadi energi mekanik. Motor Current Signature Analysis (MCSA) adalah teknik pemantauan kondisi yang digunakan untuk mendiagnosis masalah pada motor induksi. Konsep berasal dari awal 1970-an dan pertama kali diusulkan untuk digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir untuk motor yang tidak dapat diakses dan motor yang ditempatkan di area berbahaya. Ini dengan cepat mendapatkan penerimaan di industri saat ini. Pengujian dilakukan secara online tanpa mengganggu produksi dengan motor berjalan di bawah beban pada kondisi operasi normal. MCSA dapat digunakan sebagai alat perawatan prediktif untuk mendeteksi kesalahan motor umum pada tahap awal dan dengan demikian mencegah kegagalan katastropik yang mahal, pemadaman produksi, dan memperpanjang masa pakai motor. Ini dapat digunakan sebagai alat diagnostik dan tambahan yang kuat untuk pemantauan getaran dan termal (memverifikasi kesalahan dengan lebih dari satu teknologi). MCSA adalah metode dari bidang yang lebih luas dari Electrical Signature Analysis (ESA), berguna untuk menganalisis tidak hanya motor induksi listrik, tetapi juga generator, transformator daya serta peralatan listrik lainnya. Teknik yang paling populer adalah: Current Signature Analysis (CSA), Voltage Signature Analysis (VSA), Extended Park’s Vector Approach (EPVA) dan Instantaneous Power Signature Analysis (IPSA). ESA juga mencakup Analisis Sirkuit Motor, yang melibatkan analisis resistansi, impedansi, induktansi, sudut fasa, respons arus/frekuensi, dan insulasi terhadap gangguan tanah.

Motor Current Signature Analysis Basics

MCSA memonitor arus stator (lebih tepatnya arus suplai) motor, [7]. Sistem pemantauan arus stator yang umum diilustrasikan pada Gambar 1. Sistem pemantauan arus stator tunggal biasanya digunakan (hanya memantau satu dari tiga fase arus suplai motor). Gulungan stator motor digunakan sebagai transduser di MCSA, mengambil sinyal (arus induksi) dari rotor (tetapi juga mengungkapkan informasi tentang keadaan stator). Arus motor dirasakan oleh Sensor Arus (probe penjepit, transformator arus) dengan shunt resistif di outputnya, dan dicatat dalam domain waktu. Sinyal arus yang dipilih kemudian dibawa ke penganalisis spektrum atau instrumen MCSA khusus. Dalam kasus ideal arus motor harus gelombang sinusoidal murni. Pada kenyataannya dalam arus motor banyak harmonik yang hadir. Gangguan pada komponen motor menghasilkan anomali yang sesuai dalam medan magnet dan mengubah induktansi bersama dan induktansi motor yang muncul dalam spektrum arus suplai motor sebagai pita samping di sekitar frekuensi saluran (supply, grid). Berdasarkan tanda tangan kesalahan, kesalahan motor dapat diidentifikasi dan tingkat keparahannya diakses. Rentang frekuensi yang diminati di MCSA biasanya 0-5 kHz. Ini, menurut teorema Nyquist, membutuhkan laju sampel setidaknya 10.000 sampel per detik. Selama uji motor harus dijalankan pada pembebanan lebih besar dari 70%. Perlu dicatat bahwa sinyal gangguan yang terdeteksi pada arus suplai motor juga dapat dipengaruhi oleh pengoperasian motor tetangga dan kebisingan lingkungan sistem.