Karakteristik motor apa yang harus diperhatikan saat memilih penggerak AC?

Memilih yang benar penggerak AC (juga dikenal sebagai Penggerak Frekuensi Variabel atau VFD) adalah langkah penting dalam mengoptimalkan sistem yang digerakkan motor. Kinerja penggerak secara intrinsik terkait dengan motor yang dikendalikannya, sehingga pemahaman mendalam tentang karakteristik motor sangatlah penting untuk pemasangan yang tepat, efisiensi, dan umur panjang sistem.

Berikut ciri-ciri motor utama yang harus diperhatikan dengan cermat saat memilih penggerak AC :

1. Tipe Motor dan Peringkat Tugas

Sifat dasar motor menentukan kemampuan kontrol penggerak dan kinerja yang dibutuhkan:

• Teknologi Motorik (Induksi vs Sinkron):

  • Motor Induksi: Tipe yang paling umum. Motor induksi standar mungkin cocok untuk aplikasi sederhana dan beban ringan. Namun, untuk pengendalian yang presisi atau pengoperasian kecepatan rendah dengan torsi konstan, an motor tugas inverter sering kali diperlukan. Motor ini telah meningkatkan isolasi dan pendinginan untuk menahan peralihan frekuensi tinggi dan lonjakan tegangan yang dihasilkan oleh penggerak AC (kontrol PWM).

  • Motor Magnet Sinkron/Permanen: Hal ini memerlukan algoritma kontrol yang lebih canggih (seringkali kontrol vektor) dari penggerak AC untuk mengatur kecepatan dan torsi yang tepat tanpa 'slip'. Penggerak harus diberi nilai khusus untuk jenis motor ini.

• Peringkat Isolasi: Kelas isolasi motor (misalnya, NEMA/IEC) harus mampu mentolerir lonjakan tegangan dan kandungan harmonik yang dihasilkan oleh penggerak AC. Menggunakan motor non-inverter dengan penggerak modern dapat menyebabkan kegagalan motor dini.

• Kandang dan Pendinginan: Motor standar berpendingin kipas kehilangan kapasitas pendinginan pada kecepatan rendah. Untuk aplikasi torsi konstan, kecepatan rendah, dan kontinu, kombinasi penggerak/motor harus memperhitungkan hal ini, seringkali memerlukan yang khusus motor tugas inverter dengan blower independen atau penggerak yang membatasi pengoperasian kecepatan rendah.

2. Peringkat dan Kompatibilitas Listrik

Kesesuaian dengan spesifikasi kelistrikan inti tidak dapat dinegosiasikan demi keselamatan dan pengoperasian:

• Peringkat Tegangan dan Daya (HP/kW): Tegangan nominal dan peringkat daya penggerak AC harus sesuai atau melebihi peringkat pelat nama motor. Kemampuan arus keluaran penggerak biasanya merupakan faktor yang paling penting, karena harus menangani motor arus beban penuh (FLA) .

• Ampere Beban Penuh (FLA): Peringkat arus kontinu penggerak harus sama dengan atau lebih besar dari FLA motor, terutama ketika beroperasi pada kecepatan dasar motor.

• Frekuensi Masukan (50 Hz atau 60 Hz): Meskipun tugas penggerak AC adalah memvariasikan frekuensi keluaran, bagian masukannya harus kompatibel dengan frekuensi catu daya fasilitas.

3. Persyaratan Torsi dan Kecepatan

Kurva kinerja motor menentukan jenis kontrol yang diperlukan dari penggerak AC :

• Kurva Kecepatan Torsi (Jenis Beban):

  • Torsi Variabel: Beban seperti pompa sentrifugal dan kipas memerlukan torsi yang meningkat seiring kuadrat kecepatan. Motor standar dan kontrol V/Hz sederhana pada penggerak AC seringkali cocok, karena torsi yang dibutuhkan lebih sedikit pada kecepatan rendah.

  • Torsi Konstan: Beban seperti konveyor, pompa perpindahan positif, dan ekstruder memerlukan jumlah torsi yang sama di seluruh rentang kecepatannya. Hal ini memerlukan penggerak AC yang lebih kuat dan sering kali motor tugas inverter untuk mencegah panas berlebih pada kecepatan rendah.

• Rentang Kontrol Kecepatan: Kisaran yang diperlukan (misalnya 10:1, 100:1, atau bahkan 1000:1) menentukan teknologi kontrol pada penggerak AC. Kontrol V/Hz sederhana memberikan jangkauan terbatas, sedangkan Kontrol Vektor Tanpa Sensor (SVC) atau Kontrol Vektor Loop Tertutup (memerlukan encoder motor) menawarkan kontrol kecepatan dan torsi dengan jangkauan luas dan presisi.

• Torsi Awal: Penggerak harus berukuran untuk memberikan torsi yang diperlukan untuk mempercepat beban dari posisi diam. Hal ini sering kali melibatkan drive kapasitas kelebihan beban —kemampuannya untuk mengalirkan arus yang lebih tinggi dari arus pengenal untuk jangka waktu singkat (misalnya, 150% selama 60 detik).

4. Metodologi Umpan Balik dan Pengendalian

Konfigurasi motor sering kali menentukan mode kontrol yang paling sesuai di penggerak AC :

• Perangkat Umpan Balik Motor:

  • Tidak Ada Umpan Balik (Loop Terbuka V/Hz atau Vektor Tanpa Sensor): Digunakan untuk sebagian besar aplikasi sederhana. penggerak ACs mengandalkan model motor internal tanpa umpan balik kecepatan atau posisi langsung.

  • Encoder/Resolver (Vektor Loop Tertutup): Diperlukan untuk aplikasi yang memerlukan pengaturan kecepatan, kontrol torsi, atau kemampuan menahan kecepatan nol yang sangat presisi (seperti derek atau elevator). Penggerak AC harus memiliki terminal dan perangkat lunak yang sesuai untuk memproses umpan balik ini.

• Tiang Motor: Jumlah kutub (2, 4, 6, dst.) menentukan kecepatan sinkron motor pada frekuensi tertentu, yang mana penggerak AC harus memperhitungkan algoritma kontrolnya.

Dengan mengevaluasi karakteristik motor ini secara cermat, para insinyur dapat memastikan pilihannya penggerak AC memberikan daya, perlindungan, dan kontrol presisi yang diperlukan untuk aplikasi, memaksimalkan efisiensi, dan meminimalkan waktu henti.