Aug 112012
 

Di era saving energi saat ini, pemakaian VFD (Variable Frequency Drive) dipastikan semakin banyak. VFD memang memperbaiki starting dari motor. Selain nilai plus yang dimiliki, VFD juga memberikan tambahan nilai minus pada sistem kelistrikan. VFD menyuntikkan harmonik kedalam sistem dan interferensi frekuensi tinggi ke dalam motor. Posting saat ini hanya menyoroti efeknya pada motor.

(

PWM control pada VFD menghasilkan high frequency switching

Kita tahu motor, dalam hal ini motor induksi, memilki rugi-rugi arus eddy. Kita juga tahu bahwa rugi-rugi ini berbanding lurus dengan frekuensi yang menginduksi. Jadi, agar kita bisa meminimalisasi rugi-rugi arus eddy ini, kita harus memakai high efficiency motor. Selain rugi-rugi arus eddy, ada efek lain yaitu ground shaft current, arus yang keluar dari poros. Bagaimana ini bisa terjadi? sesuai dengan hukum Faraday bahwa perubahan fluks magnet akan menimbulkan tegangan pada object yang terinduksi, tegangan akan timbul pada shaft karena frekuensi tinggi yang diinduksikan dari stator. Karena induksi tidak merata, maka tegangan yang timbul pada shaft juga tidak merata, terjadilah perbedaan tegangan yang akan menimbulkan arus. Jadi arus ini timbul karena kuat medan magnet yang diinduksikan ke shaft tidak merata.

Kemana arus ini harus mengalir?
Ada tiga mode bagaiman arus in mengalir seperti terlihat pada gambar dibawah.

Bearing current case 1 High Frequency circulation current :
  • Sering terjadi pada motor ukuran medium dan tinggi, frame size 315 keatas, PN > 100kW.
  • \frac{du}{dt} dan switching frequency yang tinggi akan menambah resiko
  • 95% kasus keruskan bearing pada VSD adalah kasus yang seperti ini.
Bearing current case 2 Capacitive Discharge Current :
  • Ini merupakan kasus khusus pada motor dengan ukuran kecil.
  • Frame motor ditanahkan.
  • Shaft motor tidak ditanahkan dengan shaft grounding brush
Bearing current case 3 High Frequency Shaft Grounding Current :
  • Terjadi pada motor dengan power cable tidak simetris dan tanpa shielded.
  • Ada kontak tidak langsung dengan tanah melalui pompa/kompresor atau gearbox
  • Pentanahan stator yang tidak terlalu baik

dari ketiga mode tersebut, terlihat bahwa arus mengalir melalui bearing dari motor atau pompa. Hal ini menimbulkan efek fisik pada bearing, dan meningkatkan vibrasi motor. Hal ini akan kita bahas di posting selanjutnya.

Bagaimana kita mencegah kerusakan pada bearing ini? Beberapa hal yang disarankan adalah:

  • Menggunakan insulated bearing untuk memutus looping
  • Membuang arus shaft ke tanah/ melakukan equipotensial pada shaft



  • regards
    ‘engelect’

Sep 282011
 

Pada tulisan awal tentang pentanahan, telah dijelaskan bahwa beberapa system pentanahan memberikan kontribusi gangguan elektromagnetik lebih besar daripada system yang lain, seperti misal TNC (Terre-Neutral Common). Gangguan elektromagnetik ini timbul akibat terjadinya induksi pada loop yang terjadi pada protective conductor (kabel grounding). Gangguan elektromagnetik ini bisa merusak peralatan yang sensitive terhadap elektromagnetik. Lihat ilustrasi dibawah ini:

klik untuk memperbesar

Pada gambar diatas, loop terjadi dari grounding kabel 2 (dua) peralatan komunikasi dan screen dari link digital. Menyikapi hal ini, pemilihan yang bijaksana terhadap system grounding harus diperhatikan.

Hal lain yang terjadi ketika kita memilih TNC dan TNS earthing system adalah timbulnya beda tegangan yang tinggi di sepanjang protective conductor  dimana terjadi fault dengan semua titik equipotensial  dimana semua beban mengterminasi kabel grounding-nya.

Penjelasan berikut ini berdasar pada scema circuit dibawah ini.

klik untukmemperbesar

Kabel grounding dari load yang sehat tidak mengalami kenaikan tegangan yang sama dengan kabel grounding dititik terjadinya fault; hal ini menyebabkan terjadinya beda potensial yang cukup besar antara beban-beban yang dilayani. Hal ini menyebabkan terjadinya gangguan pada setiap connection link pada beban tersebut (Delta V).

Pada system TNC, beban tidak seimbang (beban single phase) dan akibat harmonic ketiga menyebabkan terjadinya arus listrik melewati protective conductor (PEN); dan tentu saja terjadi beda potensial. Beda potensial ini merusaka eqipotensial kondisi yang terjadi, sehingga link komunikasi yang menghubungkan peralatan komunikasi kemungkinan akan terganggu; Pada kasus ini, gangguan komunikasi akan bersifat permanent. Lihat gambar dibawah.

klik untuk memperbesar

DeltaV  : voltage drop due to the circulation of unbalance currents, third harmonic and multiples of third harmonic currents  in the PEN conductor. Untuk alasan ini mungkin tepat kalau system untuk alat telekomunikasi diberikan dari system IT neutral not distributed.

%d bloggers like this: