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’

Aug 212011
 

Seperti posting terdahulu berjudul VFD : Interferensi Elektromagnetik, dijelaskan bahwa untuk mengurangi terjadinya emisi EMI baik radiasi maupun konduksi, diperlukan salah satunya screened cable. Mengapa harus menggunakan kabel jenis tersebut? Penelitian menunjukkan bahwa pemakaian screened cable untuk menghubungkan VFD dan motor yang dikendalikannya, jika benar terminasinya, akan menurunkan impedansi balik untuk noise yang terkopling ke motor frame sebesar 120 kalinya; tentu saja ini pada gilirannya mengurangi tegangan noise pada frame motor secara proporsional. Test menunjukkan saat VFD beroperasi dengan motor, apabila screened cable dan di-gland di VFD serta motor menggunakan EMC type cable gland, maka tegangan noise di motor frame adalah 0.82Vp-p dan jika motor yang sama dipakai dengan empat core unscreened cable, maka tegangan noise motor frame adalah 96 Vp-p.

Pentingnya Terminasi

Ada beberapa cara untuk melakukan terminasi screen pada screened cable; akan tetapi hanya beberapa yang benar-benar meminimalisir noise yang dihasilkan pada motor frame. Permukaan screen harus dibonding secara penuh 3600 derajat; baik dengan EMC type cable gland atau dengan clamp.

Kadang-kadang kita melihat pemakaian pigtail sebagai usaha untuk menggantikan pemakain screened cable. Dibawah adalah tabel yang menunjukkan tipikal pengukuran tengangan EMC dibandingkan dengan panjang pigtail.


Panjang Pigtail Tegangan EMC
0 mm 0.82 V
50 mm 3 V
100 mm 7 V
250 mm 15 V
500 mm 30 V

Panjang pigtail merupakan keseluruhan panjang pigtail pada sisi VFD dan motor. Jadi ada dua pigtail, dan jika tiap sisi memiliki panjang 50 mm maka total panjang pigtail adalah 100 mm dan peningkatan tegangan EMC adalah 8 kali jika tanpa pigtail.

Apakah itu pigtail?

Setelah ktia melihat begitu besarnya efek pigtail pada tegangan noise pada motor frame, sebenarnya yang mana sich pigtail itu? Ada dua pilihan utama untuk menterminasi screen pada screened cable. Cara yang pertama, dan yang paling direkomendasikan, adalah dengan cara meng-clamp screen yang terexpose dengan koneksi penuh 3600 derajat dengan menggunakan metallic clamp atau EMC type cable gland. Hal ini akan memberikan permukaan koneksi yang besar ke system pentanahan atau chassis dari peralatan.

Alternatif terminasi yang lain adalah dengan menterminasi screen dengan kabel standard and menghubungkannya ke sistem pentanahan atau chassis peralatan. Cara ini ditempuh dengan cara mengupas screen dan dipuntir secara bersamaan lalu dikoneksikan ke penghantar atau kabel standard. Penghantar yang lebih kecil dari disebut sebagai pigtail connection dan memiliki permukaan koneksi yang jauh lebih kecil daripada screen sehingga terjadilah impedansi yang lebih tinggi saat frekuensi tinggi dibandingkan impedansi screen.



(disadur dari vfd-ems.co.nz)


%d bloggers like this: