Cara deteksi keandalan motor listrik.

BAB VII

Test & Rekomendasi Motor Listrik

Rekomendasi Urutan test
Untuk mencapai Program Predictive Maintenance motor listrik tercapai

secara effektive, Baker Instrument Co  membuat rekomendasi mengenai urutan spesipik test motor. Secara umum, melakukan test dengan “urutan test secara progressive yang harus dilakukan”
Pengukuran atau test dapat mementukan diagnosa perbaikan atau repair.

 Rekomendasi  urutan test sbb :
1. Resistance Test
2. Meg-ohm test
3. HiPot Test
4. Surge

1. Coil Resistance Test
Tahanan coil di test atau diukur terutama untuk mengetahui kesamaan / balance atau tidak diantarai ketiga phasenya, perbedaan pengukuran dengan pengukuran sebelumnya dan perbedaan dengan yang tertera di name platenya. Jika ditemukam problem, maka motor harus diinspeksi untuk menemukan sebab problem tsb.
Problemnya mungkin :
· Hard Shorts / hubung pendek dengan core
· Hard Shorts / hubung pendek antar coil dalam phase atau
· Hard Shorts / hubung pendek antar coil antar phase
· Ukuran kawat/coil tidak sama/salah
· Connnection atau sambungan terminal kendor atau berkarat
Lebih jauh jika pengukuran dapat diterima maka HiPot atau Surge baru diperlukan
2. Megohm Test
Megohm test/tes tahanan dilakukan dengan voltage/tegangan berdasarkan tegangan kerja motor dan standard pabrikan atau pemakai sebagai panduan. Membandingkan hasil pengukuran dengan standard akan menggambarkan kondisi coil, Jika  terukur  tahanan atau resistansi rendah maka harus diadakan pemeriksaan lebih teliti, kemungkinan terjadi ground-wall pada insulasi.
Ground-wall al :
· Lapisan insolasi atau enamel kawat terbakar atau rusak
· Coil motor mungkin penuh kotoran, debu karbon, ada air/lembab atau kontaminan
· Koneksi pada coil2nya mungkin jelek.
· Insolasi yang digunakan untuk terminal connection ke juction-box mungkin salah ratingnya. Tidak perlu diadakan test lebih lanjut jika belum diketemukan mengapa megohm rendah dan di perbaiki

3. HIPOT Test
HiPOT test dilakukan menggunakan “test voltage” yang pada pokoknya lebih tinggi dari Megohm-test, tetapi , sekali lagi tergantung dari “voltase operasi motor”dan sesuai dengan standard tertentu atau panduan  perusahaan pemakai.
Mencari hal yang diluar biasa : kebocoran arus tinggi, atau bocor tidak tetap/ sesekali, atau loncat naik-turun. Rusak atau bocor arus tinggi merupakan indikasi kerusakan ground-wall insulasi.
Periksalah : liner-slot, wedges, konduktor antara junction box dan coils dll.

4. Surge Test
Surge test dilakukan untuk setiap phase, juga memilih test voltage berdasarkan voltage operasi motor dan standard dan panduan perusahaan pemakai

Rekomendasi Test Voltage : HiPot dan Surge Test
Voltase Test untuk HiPot : motor, generator, transformator = dua kali voltase jaringan/operasi mesin tsb. ditambah 1000 volt.
Sesuai dengan NEMA MG-1, IEEE 95-1977 (untuk voltage lebih tinggi dari 5000 volts) dan IEEE 43-1974 ( test voltage kurang dari 5000 volts)

Contoh :
Motor 460 VAC   -> tets voltase = 2 x 460 V  + 1000V = 1920 V
Motor 4160 VAC -> tets voltase = 2 x 4160V + 1000V = 9320 V

Untuk winding baru atau rewound motor , test motor kadang ditambah dengan safety-factor 1,2 atau 1,7.  Dimaksudkan untuk quality control yang lebih tinggi derajatnya untuk mendapatkan motor dengan kwalitas tinggi.

Contoh :
Motor460 VAC-> tets voltase = 2 x 460V +1000V x 1,2 = 2304  V atau
Motor 460 VAC -> tets voltase = 2 x 460V+1000V x 1,7 = 3464 V
Catatan : meski CRT sudah dikalibrasi tetapi sulit untuk mendapatkan besar voltase yang sama persis dengan permintaan test, jadi ambillah harga pembulatan yang terdekat.
(di ambil @ disarikan dari Baker Instrument Company. The Measure of Quality)
Prinsip Kerja :
Coil Resistance Testing
Coil Resistance Test atau Test Tahanan Coil prinsipnya sederhana mudah untuk dilakukan dan dapat langsung mengetahui kondisi konduktor dari winding. Tetst ini terdiri dari :
· menginjeksi arus listrik dengan besaran konstan ke winding
· mengukur voltage-droop dalam winding,
· kemudian menghitung resistansi menggunakan Hukum Ohm
Jika terjadi short didalam winding maka resistansi lebih rendah dari normal. Hasil penghitungan bisa dibandingkan dengan winding yang sama, atau catatan resistansi sebelumya atau data dari nameplate, sudah buruk atau masih baik.
Hasil pengukuran resistansi di pengaruhi oleh konduktivitas tembaga dan temperatur ruang. Maka agar hasil teliti harus ada koreksi karena temperature ruang.
Juga untuk mendapatkan akurasi hasil voltage-droop, injeksi arus listrik ke coil sekurang-kurangnya sebesar 10 Ampere.

Hight Voltage DC -Testing
Surge Testing
(tulisan akan dfilanjutkan)

Typical Kerusakan Winding

Usia Sebuah motor listrik dapat mencapai kira2 20 tahun atau lebih , dengan preventive dan Prediktive maintenace yang terintregasi dan dilaksanakan dengan baik. Tetapi diluar perkiraan masih banyak motor yang mengalami kerusakan dini bahkan kerusakan fatal. Dibawah ini beberapa tanda2 untuk mengetahui sebab2 kerusakan. Mungkin sebagai salah satu refernsi dalam mencari atau mennganalisa / root cause analysis.

Winding Dengan Kondisi normal
Gambar.0 dibawah ini memperlihatkan winding dalam kondisi baik, warna jernih merata, tidak ada tanda panas berlebih/over heating, tidak ada kotoran debu, tidak ada kotoran dari grease akibat overgreasing.   
Gb : 0  Winding stator  motor listrik kondisi bagus
Kerusakan motor listrik  disebabkan oleh sangat banyak masalah, terutama  karena masalah mekanis dan atau elektris , dari luar atau  dari dalam motor .
Kerusakan motor listrik tidak hanya  karena tua umur atau lama jam dioperasikan. Stess karena panas, power supply tidak normal, humiditas/lembab, kontaminasi, pulumasan tidak baik, beban mekanis berlebihan , semua itu mengakibatkan degradasi komponent  motor listrik dan mengakibatkan kerusakan.
Environment atau kondisi operasi (electrical/meckanical) yang buruk  akan memperpendek umur dari stator winding motor listrik. Kerusakan winding seperti pada gambar dibawah ini, terutama karena panas. Mengidentifikasi kerusakan dan mengetahui sebab2 kerusakan adalah penting.agar kita dapat mempersiapkan pencegahan apa yang seharusnya di lakukan.
( bahan tsb. diambil dari contoh 1985-2004 by EASA )
( EASA =  Electrical Apparatus Service Assosiation )

Macam2 kerusakan
Kerusakan winding dibawah ini karena overheating al karena:
Beban berlebih/overloading
Terlalu sering di start
Suhu Ambient terlalu tinggi
Voltage rendah atau tidak balance
Dioperasikan pada Terlalu tinggi permukaan/ altitude
Tidak cukup ventilasi
Gangguan pada Power supply

1 .  Kerusakan  Satu Phase  terputus  (Winding  hub Wye)

                       
Gb: 1 Kerusakan satu phase winding (winding hubungan Y )

Kerusakan satu ini diakibatkan oleh
Satu phase power supply ke motor terbuka atau putus al:
· Satu fuse putus,
· Kontaktor terbuka satu,
· Satu line rusak atau
Koneksi yang tidak baik
Jika satu phase terputus, maka beban dipikul oleh dua phase saja sehingga  dua phase tsb mengalami overload.

2. Kerusakan karena satu phase terputus,  (Winding Hub Delta)

                       

Gb: 2 Kerusakan satu phase winding (winding hubungan Delta )
Jika satu phase terputus, maka beban dipikul oleh dua phase saja sehingga  dua phase tsb mengalami overload.
Kerusakan ini diakibatkan oleh :
Satu phase power supply ke motor terbuka atau putus al:
· Satu fuse putus,
· Kontaktor terbuka satu,
· Satu line rusak atau
· Koneksi yang tidak baik

3 Kerusakan karena antar phase hubung pendek

                                   

Gb: 3  Kerusakan short / hubung pendek antar phase winding
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator antar phase sehingga menyebabkan short-circuit / terbakar pada titik tsb. Penyebabnya al :
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi, misal grease
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lin

4 Kerusakan pada lengkungan winding

                                      
Gb:4  Kerusakan antar lengkungan winding
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator antar phase sehingga menyebabkan short-circuit dan terbakar pada lengkungan winding
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan lengkungan terjadi kurang hati2. sehingga ada kerusakan pada lengkungan.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi, misal grease
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

5. Kerusakan winding hubung-pendek  dalam coil

                                  

Gb:5  Kerusakan hubung pendek di coil
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator dalam satu coil sehingga menyebabkan short-circuit dan terbakar pada lengkungan coil
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan lengkungan terjadi kurang hati2. sehingga ada kerusakan pada lengkungan.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

6 Kerusakan winding/grounded pada sudut slot.
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator di ujung slot , menyebabkan gound dengan lamel atau core.
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan pemasangan wedge kurang hati2. sehingga ada kerusakan ujung kawat.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

               
                  Gb:  6                           Gb : 6A
Kerusakan winding grounded pada sudud slot

7 Kerusakan / winding grounded didalam slot.

                                  
Gb:7 Kerusakan winding grounded dalam slot
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator di dalam slot , menyebabkan gound dengan lamel atau core.
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan pemasangan wedge kurang hati2. sehingga ada kerusakan kawat dalam slot.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

8 Shorted connection / Hubung pendek pada terminal koneksi

                            
Gb:8 Kerusakan winding hubung pendek pada koneksi
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan konektor di sambungan  , menyebabkan hubung pendek.
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan penyambungan kurang hati2. sehingga ada kerusakan kawat atau kendor .
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

9 Winding Satu Phase  rusak karena Voltage tidak balance

                                  

Gb 9 Kerusakan winding phase rusak akibat unbalance Voltage
Kerusakan ini  merupakan kerusakan (thermal deteriorasi isolasi) satu  phase stator winding  yang kemungkinan akibat  voltage tidak balance. Anbalance voltage bisa di akibatkan oleh unbalance beban/load di sumber listriknya.
Penyebabnya al :
· Unbalance voltage bisa di akibatkan oleh unbalance beban/load di sumber listriknya.
· Penyambungan terminal koneksi sangat buruk, kendor.
· Reisistansi kontak sangat tinggi.
Catatan :
· 1% voltage unbalance menyebabkan 6% arus unbalance.
· Unbalance voltage yang diijinkan max…………….(lihat tulisan sebelumnya)
                                        
10 Kerusakan Winding akibat Overload

                                  

Gb 10 Kerusakan winding karena overload
Kerusakan semua phase karena (thermal deteriorasi isolasi) ini akibat
· beban atau load yang melebihi kapasitas motor.
· Under-voltage dan Over-voltage (melebihi NEMA standard) akan berakibat sama yaitu thermal-deterioration.
Batasan menurut NEMA sbb :
· Max over-voltage
· Min under-voltage

11 Kerusakan akibat Locked-Rotor
Kerusakan winding semua phase karena (thermal deteriorasi isolasi) ini juga akibat dari
· Arus listrik atau load yang sangat tinggi di stator dengan kondisi locked rotor
· Terlalu sering start-stop.

                           

Gb 11 Kerusakan winding karena “locked rotor”

12 Kerusakan Winding akibat Voltage-surge

                                  
Gb 12 Kerusakan winding karena “voltage surge”
Kerusakan seperti gambar umumnya disebabkan oleh voltage-surge akibat dari :
· Switching power circuits
· Lightning strikes
· Capasitor discharges
· Solid-state power devices.

13 Kontaminan grease
Dalam praktek banyak dijumpai kondisi seperti ini, yang berakibat merusak ketahanan insolasi. Over-greased  lebih banyak terjadi dibanding kurang grease.
Program regreasing harus di susun dengan baik dan dilaksanakan dengan metode dan peralatan dengan standard yang memadai dilakukan oleh tenaga skilled terdidik/terlatih.  

                             

Gb. 13 Winding penuh grease.

Cara deteksi keandalan motor listrik.

BAB VII

Test & Rekomendasi Motor Listrik

Rekomendasi Urutan test
Untuk mencapai Program Predictive Maintenance motor listrik tercapai

secara effektive, Baker Instrument Co  membuat rekomendasi mengenai urutan spesipik test motor. Secara umum, melakukan test dengan “urutan test secara progressive yang harus dilakukan”
Pengukuran atau test dapat mementukan diagnosa perbaikan atau repair.

 Rekomendasi  urutan test sbb :
1. Resistance Test
2. Meg-ohm test
3. HiPot Test
4. Surge

1. Coil Resistance Test
Tahanan coil di test atau diukur terutama untuk mengetahui kesamaan / balance atau tidak diantarai ketiga phasenya, perbedaan pengukuran dengan pengukuran sebelumnya dan perbedaan dengan yang tertera di name platenya. Jika ditemukam problem, maka motor harus diinspeksi untuk menemukan sebab problem tsb.
Problemnya mungkin :
· Hard Shorts / hubung pendek dengan core
· Hard Shorts / hubung pendek antar coil dalam phase atau
· Hard Shorts / hubung pendek antar coil antar phase
· Ukuran kawat/coil tidak sama/salah
· Connnection atau sambungan terminal kendor atau berkarat
Lebih jauh jika pengukuran dapat diterima maka HiPot atau Surge baru diperlukan
2. Megohm Test
Megohm test/tes tahanan dilakukan dengan voltage/tegangan berdasarkan tegangan kerja motor dan standard pabrikan atau pemakai sebagai panduan. Membandingkan hasil pengukuran dengan standard akan menggambarkan kondisi coil, Jika  terukur  tahanan atau resistansi rendah maka harus diadakan pemeriksaan lebih teliti, kemungkinan terjadi ground-wall pada insulasi.
Ground-wall al :
· Lapisan insolasi atau enamel kawat terbakar atau rusak
· Coil motor mungkin penuh kotoran, debu karbon, ada air/lembab atau kontaminan
· Koneksi pada coil2nya mungkin jelek.
· Insolasi yang digunakan untuk terminal connection ke juction-box mungkin salah ratingnya. Tidak perlu diadakan test lebih lanjut jika belum diketemukan mengapa megohm rendah dan di perbaiki

3. HIPOT Test
HiPOT test dilakukan menggunakan “test voltage” yang pada pokoknya lebih tinggi dari Megohm-test, tetapi , sekali lagi tergantung dari “voltase operasi motor”dan sesuai dengan standard tertentu atau panduan  perusahaan pemakai.
Mencari hal yang diluar biasa : kebocoran arus tinggi, atau bocor tidak tetap/ sesekali, atau loncat naik-turun. Rusak atau bocor arus tinggi merupakan indikasi kerusakan ground-wall insulasi.
Periksalah : liner-slot, wedges, konduktor antara junction box dan coils dll.

4. Surge Test
Surge test dilakukan untuk setiap phase, juga memilih test voltage berdasarkan voltage operasi motor dan standard dan panduan perusahaan pemakai

Rekomendasi Test Voltage : HiPot dan Surge Test
Voltase Test untuk HiPot : motor, generator, transformator = dua kali voltase jaringan/operasi mesin tsb. ditambah 1000 volt.
Sesuai dengan NEMA MG-1, IEEE 95-1977 (untuk voltage lebih tinggi dari 5000 volts) dan IEEE 43-1974 ( test voltage kurang dari 5000 volts)

Contoh :
Motor 460 VAC   -> tets voltase = 2 x 460 V  + 1000V = 1920 V
Motor 4160 VAC -> tets voltase = 2 x 4160V + 1000V = 9320 V

Untuk winding baru atau rewound motor , test motor kadang ditambah dengan safety-factor 1,2 atau 1,7.  Dimaksudkan untuk quality control yang lebih tinggi derajatnya untuk mendapatkan motor dengan kwalitas tinggi.

Contoh :
Motor460 VAC-> tets voltase = 2 x 460V +1000V x 1,2 = 2304  V atau
Motor 460 VAC -> tets voltase = 2 x 460V+1000V x 1,7 = 3464 V
Catatan : meski CRT sudah dikalibrasi tetapi sulit untuk mendapatkan besar voltase yang sama persis dengan permintaan test, jadi ambillah harga pembulatan yang terdekat.
(di ambil @ disarikan dari Baker Instrument Company. The Measure of Quality)
Prinsip Kerja :
Coil Resistance Testing
Coil Resistance Test atau Test Tahanan Coil prinsipnya sederhana mudah untuk dilakukan dan dapat langsung mengetahui kondisi konduktor dari winding. Tetst ini terdiri dari :
· menginjeksi arus listrik dengan besaran konstan ke winding
· mengukur voltage-droop dalam winding,
· kemudian menghitung resistansi menggunakan Hukum Ohm
Jika terjadi short didalam winding maka resistansi lebih rendah dari normal. Hasil penghitungan bisa dibandingkan dengan winding yang sama, atau catatan resistansi sebelumya atau data dari nameplate, sudah buruk atau masih baik.
Hasil pengukuran resistansi di pengaruhi oleh konduktivitas tembaga dan temperatur ruang. Maka agar hasil teliti harus ada koreksi karena temperature ruang.
Juga untuk mendapatkan akurasi hasil voltage-droop, injeksi arus listrik ke coil sekurang-kurangnya sebesar 10 Ampere.

Hight Voltage DC -Testing
Surge Testing
(tulisan akan dfilanjutkan)

Typical Kerusakan Winding

Usia Sebuah motor listrik dapat mencapai kira2 20 tahun atau lebih , dengan preventive dan Prediktive maintenace yang terintregasi dan dilaksanakan dengan baik. Tetapi diluar perkiraan masih banyak motor yang mengalami kerusakan dini bahkan kerusakan fatal. Dibawah ini beberapa tanda2 untuk mengetahui sebab2 kerusakan. Mungkin sebagai salah satu refernsi dalam mencari atau mennganalisa / root cause analysis.

Winding Dengan Kondisi normal
Gambar.0 dibawah ini memperlihatkan winding dalam kondisi baik, warna jernih merata, tidak ada tanda panas berlebih/over heating, tidak ada kotoran debu, tidak ada kotoran dari grease akibat overgreasing.   
Gb : 0  Winding stator  motor listrik kondisi bagus
Kerusakan motor listrik  disebabkan oleh sangat banyak masalah, terutama  karena masalah mekanis dan atau elektris , dari luar atau  dari dalam motor .
Kerusakan motor listrik tidak hanya  karena tua umur atau lama jam dioperasikan. Stess karena panas, power supply tidak normal, humiditas/lembab, kontaminasi, pulumasan tidak baik, beban mekanis berlebihan , semua itu mengakibatkan degradasi komponent  motor listrik dan mengakibatkan kerusakan.
Environment atau kondisi operasi (electrical/meckanical) yang buruk  akan memperpendek umur dari stator winding motor listrik. Kerusakan winding seperti pada gambar dibawah ini, terutama karena panas. Mengidentifikasi kerusakan dan mengetahui sebab2 kerusakan adalah penting.agar kita dapat mempersiapkan pencegahan apa yang seharusnya di lakukan.
( bahan tsb. diambil dari contoh 1985-2004 by EASA )
( EASA =  Electrical Apparatus Service Assosiation )

Macam2 kerusakan
Kerusakan winding dibawah ini karena overheating al karena:
Beban berlebih/overloading
Terlalu sering di start
Suhu Ambient terlalu tinggi
Voltage rendah atau tidak balance
Dioperasikan pada Terlalu tinggi permukaan/ altitude
Tidak cukup ventilasi
Gangguan pada Power supply

1 .  Kerusakan  Satu Phase  terputus  (Winding  hub Wye)

                       
Gb: 1 Kerusakan satu phase winding (winding hubungan Y )

Kerusakan satu ini diakibatkan oleh
Satu phase power supply ke motor terbuka atau putus al:
· Satu fuse putus,
· Kontaktor terbuka satu,
· Satu line rusak atau
Koneksi yang tidak baik
Jika satu phase terputus, maka beban dipikul oleh dua phase saja sehingga  dua phase tsb mengalami overload.

2. Kerusakan karena satu phase terputus,  (Winding Hub Delta)

                       

Gb: 2 Kerusakan satu phase winding (winding hubungan Delta )
Jika satu phase terputus, maka beban dipikul oleh dua phase saja sehingga  dua phase tsb mengalami overload.
Kerusakan ini diakibatkan oleh :
Satu phase power supply ke motor terbuka atau putus al:
· Satu fuse putus,
· Kontaktor terbuka satu,
· Satu line rusak atau
· Koneksi yang tidak baik

3 Kerusakan karena antar phase hubung pendek

                                   

Gb: 3  Kerusakan short / hubung pendek antar phase winding
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator antar phase sehingga menyebabkan short-circuit / terbakar pada titik tsb. Penyebabnya al :
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi, misal grease
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lin

4 Kerusakan pada lengkungan winding

                                      
Gb:4  Kerusakan antar lengkungan winding
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator antar phase sehingga menyebabkan short-circuit dan terbakar pada lengkungan winding
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan lengkungan terjadi kurang hati2. sehingga ada kerusakan pada lengkungan.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi, misal grease
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

5. Kerusakan winding hubung-pendek  dalam coil

                                  

Gb:5  Kerusakan hubung pendek di coil
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator dalam satu coil sehingga menyebabkan short-circuit dan terbakar pada lengkungan coil
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan lengkungan terjadi kurang hati2. sehingga ada kerusakan pada lengkungan.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

6 Kerusakan winding/grounded pada sudut slot.
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator di ujung slot , menyebabkan gound dengan lamel atau core.
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan pemasangan wedge kurang hati2. sehingga ada kerusakan ujung kawat.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

               
                  Gb:  6                           Gb : 6A
Kerusakan winding grounded pada sudud slot

7 Kerusakan / winding grounded didalam slot.

                                  
Gb:7 Kerusakan winding grounded dalam slot
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator di dalam slot , menyebabkan gound dengan lamel atau core.
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan pemasangan wedge kurang hati2. sehingga ada kerusakan kawat dalam slot.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

8 Shorted connection / Hubung pendek pada terminal koneksi

                            
Gb:8 Kerusakan winding hubung pendek pada koneksi
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan konektor di sambungan  , menyebabkan hubung pendek.
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan penyambungan kurang hati2. sehingga ada kerusakan kawat atau kendor .
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

9 Winding Satu Phase  rusak karena Voltage tidak balance

                                  

Gb 9 Kerusakan winding phase rusak akibat unbalance Voltage
Kerusakan ini  merupakan kerusakan (thermal deteriorasi isolasi) satu  phase stator winding  yang kemungkinan akibat  voltage tidak balance. Anbalance voltage bisa di akibatkan oleh unbalance beban/load di sumber listriknya.
Penyebabnya al :
· Unbalance voltage bisa di akibatkan oleh unbalance beban/load di sumber listriknya.
· Penyambungan terminal koneksi sangat buruk, kendor.
· Reisistansi kontak sangat tinggi.
Catatan :
· 1% voltage unbalance menyebabkan 6% arus unbalance.
· Unbalance voltage yang diijinkan max…………….(lihat tulisan sebelumnya)
                                        
10 Kerusakan Winding akibat Overload

                                  

Gb 10 Kerusakan winding karena overload
Kerusakan semua phase karena (thermal deteriorasi isolasi) ini akibat
· beban atau load yang melebihi kapasitas motor.
· Under-voltage dan Over-voltage (melebihi NEMA standard) akan berakibat sama yaitu thermal-deterioration.
Batasan menurut NEMA sbb :
· Max over-voltage
· Min under-voltage

11 Kerusakan akibat Locked-Rotor
Kerusakan winding semua phase karena (thermal deteriorasi isolasi) ini juga akibat dari
· Arus listrik atau load yang sangat tinggi di stator dengan kondisi locked rotor
· Terlalu sering start-stop.

                           

Gb 11 Kerusakan winding karena “locked rotor”

12 Kerusakan Winding akibat Voltage-surge

                                  
Gb 12 Kerusakan winding karena “voltage surge”
Kerusakan seperti gambar umumnya disebabkan oleh voltage-surge akibat dari :
· Switching power circuits
· Lightning strikes
· Capasitor discharges
· Solid-state power devices.

13 Kontaminan grease
Dalam praktek banyak dijumpai kondisi seperti ini, yang berakibat merusak ketahanan insolasi. Over-greased  lebih banyak terjadi dibanding kurang grease.
Program regreasing harus di susun dengan baik dan dilaksanakan dengan metode dan peralatan dengan standard yang memadai dilakukan oleh tenaga skilled terdidik/terlatih.  

                             

Gb. 13 Winding penuh grease.

Cara deteksi keandalan motor listrik.

BAB VII

Test & Rekomendasi Motor Listrik

Rekomendasi Urutan test
Untuk mencapai Program Predictive Maintenance motor listrik tercapai

secara effektive, Baker Instrument Co  membuat rekomendasi mengenai urutan spesipik test motor. Secara umum, melakukan test dengan “urutan test secara progressive yang harus dilakukan”
Pengukuran atau test dapat mementukan diagnosa perbaikan atau repair.

 Rekomendasi  urutan test sbb :
1. Resistance Test
2. Meg-ohm test
3. HiPot Test
4. Surge

1. Coil Resistance Test
Tahanan coil di test atau diukur terutama untuk mengetahui kesamaan / balance atau tidak diantarai ketiga phasenya, perbedaan pengukuran dengan pengukuran sebelumnya dan perbedaan dengan yang tertera di name platenya. Jika ditemukam problem, maka motor harus diinspeksi untuk menemukan sebab problem tsb.
Problemnya mungkin :
· Hard Shorts / hubung pendek dengan core
· Hard Shorts / hubung pendek antar coil dalam phase atau
· Hard Shorts / hubung pendek antar coil antar phase
· Ukuran kawat/coil tidak sama/salah
· Connnection atau sambungan terminal kendor atau berkarat
Lebih jauh jika pengukuran dapat diterima maka HiPot atau Surge baru diperlukan
2. Megohm Test
Megohm test/tes tahanan dilakukan dengan voltage/tegangan berdasarkan tegangan kerja motor dan standard pabrikan atau pemakai sebagai panduan. Membandingkan hasil pengukuran dengan standard akan menggambarkan kondisi coil, Jika  terukur  tahanan atau resistansi rendah maka harus diadakan pemeriksaan lebih teliti, kemungkinan terjadi ground-wall pada insulasi.
Ground-wall al :
· Lapisan insolasi atau enamel kawat terbakar atau rusak
· Coil motor mungkin penuh kotoran, debu karbon, ada air/lembab atau kontaminan
· Koneksi pada coil2nya mungkin jelek.
· Insolasi yang digunakan untuk terminal connection ke juction-box mungkin salah ratingnya. Tidak perlu diadakan test lebih lanjut jika belum diketemukan mengapa megohm rendah dan di perbaiki

3. HIPOT Test
HiPOT test dilakukan menggunakan “test voltage” yang pada pokoknya lebih tinggi dari Megohm-test, tetapi , sekali lagi tergantung dari “voltase operasi motor”dan sesuai dengan standard tertentu atau panduan  perusahaan pemakai.
Mencari hal yang diluar biasa : kebocoran arus tinggi, atau bocor tidak tetap/ sesekali, atau loncat naik-turun. Rusak atau bocor arus tinggi merupakan indikasi kerusakan ground-wall insulasi.
Periksalah : liner-slot, wedges, konduktor antara junction box dan coils dll.

4. Surge Test
Surge test dilakukan untuk setiap phase, juga memilih test voltage berdasarkan voltage operasi motor dan standard dan panduan perusahaan pemakai

Rekomendasi Test Voltage : HiPot dan Surge Test
Voltase Test untuk HiPot : motor, generator, transformator = dua kali voltase jaringan/operasi mesin tsb. ditambah 1000 volt.
Sesuai dengan NEMA MG-1, IEEE 95-1977 (untuk voltage lebih tinggi dari 5000 volts) dan IEEE 43-1974 ( test voltage kurang dari 5000 volts)

Contoh :
Motor 460 VAC   -> tets voltase = 2 x 460 V  + 1000V = 1920 V
Motor 4160 VAC -> tets voltase = 2 x 4160V + 1000V = 9320 V

Untuk winding baru atau rewound motor , test motor kadang ditambah dengan safety-factor 1,2 atau 1,7.  Dimaksudkan untuk quality control yang lebih tinggi derajatnya untuk mendapatkan motor dengan kwalitas tinggi.

Contoh :
Motor460 VAC-> tets voltase = 2 x 460V +1000V x 1,2 = 2304  V atau
Motor 460 VAC -> tets voltase = 2 x 460V+1000V x 1,7 = 3464 V
Catatan : meski CRT sudah dikalibrasi tetapi sulit untuk mendapatkan besar voltase yang sama persis dengan permintaan test, jadi ambillah harga pembulatan yang terdekat.
(di ambil @ disarikan dari Baker Instrument Company. The Measure of Quality)
Prinsip Kerja :
Coil Resistance Testing
Coil Resistance Test atau Test Tahanan Coil prinsipnya sederhana mudah untuk dilakukan dan dapat langsung mengetahui kondisi konduktor dari winding. Tetst ini terdiri dari :
· menginjeksi arus listrik dengan besaran konstan ke winding
· mengukur voltage-droop dalam winding,
· kemudian menghitung resistansi menggunakan Hukum Ohm
Jika terjadi short didalam winding maka resistansi lebih rendah dari normal. Hasil penghitungan bisa dibandingkan dengan winding yang sama, atau catatan resistansi sebelumya atau data dari nameplate, sudah buruk atau masih baik.
Hasil pengukuran resistansi di pengaruhi oleh konduktivitas tembaga dan temperatur ruang. Maka agar hasil teliti harus ada koreksi karena temperature ruang.
Juga untuk mendapatkan akurasi hasil voltage-droop, injeksi arus listrik ke coil sekurang-kurangnya sebesar 10 Ampere.

Hight Voltage DC -Testing
Surge Testing
(tulisan akan dfilanjutkan)

Typical Kerusakan Winding

Usia Sebuah motor listrik dapat mencapai kira2 20 tahun atau lebih , dengan preventive dan Prediktive maintenace yang terintregasi dan dilaksanakan dengan baik. Tetapi diluar perkiraan masih banyak motor yang mengalami kerusakan dini bahkan kerusakan fatal. Dibawah ini beberapa tanda2 untuk mengetahui sebab2 kerusakan. Mungkin sebagai salah satu refernsi dalam mencari atau mennganalisa / root cause analysis.

Winding Dengan Kondisi normal
Gambar.0 dibawah ini memperlihatkan winding dalam kondisi baik, warna jernih merata, tidak ada tanda panas berlebih/over heating, tidak ada kotoran debu, tidak ada kotoran dari grease akibat overgreasing.   
Gb : 0  Winding stator  motor listrik kondisi bagus
Kerusakan motor listrik  disebabkan oleh sangat banyak masalah, terutama  karena masalah mekanis dan atau elektris , dari luar atau  dari dalam motor .
Kerusakan motor listrik tidak hanya  karena tua umur atau lama jam dioperasikan. Stess karena panas, power supply tidak normal, humiditas/lembab, kontaminasi, pulumasan tidak baik, beban mekanis berlebihan , semua itu mengakibatkan degradasi komponent  motor listrik dan mengakibatkan kerusakan.
Environment atau kondisi operasi (electrical/meckanical) yang buruk  akan memperpendek umur dari stator winding motor listrik. Kerusakan winding seperti pada gambar dibawah ini, terutama karena panas. Mengidentifikasi kerusakan dan mengetahui sebab2 kerusakan adalah penting.agar kita dapat mempersiapkan pencegahan apa yang seharusnya di lakukan.
( bahan tsb. diambil dari contoh 1985-2004 by EASA )
( EASA =  Electrical Apparatus Service Assosiation )

Macam2 kerusakan
Kerusakan winding dibawah ini karena overheating al karena:
Beban berlebih/overloading
Terlalu sering di start
Suhu Ambient terlalu tinggi
Voltage rendah atau tidak balance
Dioperasikan pada Terlalu tinggi permukaan/ altitude
Tidak cukup ventilasi
Gangguan pada Power supply

1 .  Kerusakan  Satu Phase  terputus  (Winding  hub Wye)

                       
Gb: 1 Kerusakan satu phase winding (winding hubungan Y )

Kerusakan satu ini diakibatkan oleh
Satu phase power supply ke motor terbuka atau putus al:
· Satu fuse putus,
· Kontaktor terbuka satu,
· Satu line rusak atau
Koneksi yang tidak baik
Jika satu phase terputus, maka beban dipikul oleh dua phase saja sehingga  dua phase tsb mengalami overload.

2. Kerusakan karena satu phase terputus,  (Winding Hub Delta)

                       

Gb: 2 Kerusakan satu phase winding (winding hubungan Delta )
Jika satu phase terputus, maka beban dipikul oleh dua phase saja sehingga  dua phase tsb mengalami overload.
Kerusakan ini diakibatkan oleh :
Satu phase power supply ke motor terbuka atau putus al:
· Satu fuse putus,
· Kontaktor terbuka satu,
· Satu line rusak atau
· Koneksi yang tidak baik

3 Kerusakan karena antar phase hubung pendek

                                   

Gb: 3  Kerusakan short / hubung pendek antar phase winding
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator antar phase sehingga menyebabkan short-circuit / terbakar pada titik tsb. Penyebabnya al :
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi, misal grease
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lin

4 Kerusakan pada lengkungan winding

                                      
Gb:4  Kerusakan antar lengkungan winding
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator antar phase sehingga menyebabkan short-circuit dan terbakar pada lengkungan winding
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan lengkungan terjadi kurang hati2. sehingga ada kerusakan pada lengkungan.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi, misal grease
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

5. Kerusakan winding hubung-pendek  dalam coil

                                  

Gb:5  Kerusakan hubung pendek di coil
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator dalam satu coil sehingga menyebabkan short-circuit dan terbakar pada lengkungan coil
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan lengkungan terjadi kurang hati2. sehingga ada kerusakan pada lengkungan.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

6 Kerusakan winding/grounded pada sudut slot.
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator di ujung slot , menyebabkan gound dengan lamel atau core.
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan pemasangan wedge kurang hati2. sehingga ada kerusakan ujung kawat.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

               
                  Gb:  6                           Gb : 6A
Kerusakan winding grounded pada sudud slot

7 Kerusakan / winding grounded didalam slot.

                                  
Gb:7 Kerusakan winding grounded dalam slot
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan insolator di dalam slot , menyebabkan gound dengan lamel atau core.
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan pemasangan wedge kurang hati2. sehingga ada kerusakan kawat dalam slot.
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

8 Shorted connection / Hubung pendek pada terminal koneksi

                            
Gb:8 Kerusakan winding hubung pendek pada koneksi
Kerusakan ini  terutama disebabkan oleh kerusakan konektor di sambungan  , menyebabkan hubung pendek.
Penyebabnya al :
· Mungkin pada saat melakukan penyambungan kurang hati2. sehingga ada kerusakan kawat atau kendor .
· Ada kontaminan yang merusak/mengurangi daya isolasi,
· Abrasi, isolasi/emailnya terkikis dan terjadi kebocoran,
· Vibrasi / voltage surge, bila terjadi vibrasi maka antar konduktor bergesekan satu sama lain

9 Winding Satu Phase  rusak karena Voltage tidak balance

                                  

Gb 9 Kerusakan winding phase rusak akibat unbalance Voltage
Kerusakan ini  merupakan kerusakan (thermal deteriorasi isolasi) satu  phase stator winding  yang kemungkinan akibat  voltage tidak balance. Anbalance voltage bisa di akibatkan oleh unbalance beban/load di sumber listriknya.
Penyebabnya al :
· Unbalance voltage bisa di akibatkan oleh unbalance beban/load di sumber listriknya.
· Penyambungan terminal koneksi sangat buruk, kendor.
· Reisistansi kontak sangat tinggi.
Catatan :
· 1% voltage unbalance menyebabkan 6% arus unbalance.
· Unbalance voltage yang diijinkan max…………….(lihat tulisan sebelumnya)
                                        
10 Kerusakan Winding akibat Overload

                                  

Gb 10 Kerusakan winding karena overload
Kerusakan semua phase karena (thermal deteriorasi isolasi) ini akibat
· beban atau load yang melebihi kapasitas motor.
· Under-voltage dan Over-voltage (melebihi NEMA standard) akan berakibat sama yaitu thermal-deterioration.
Batasan menurut NEMA sbb :
· Max over-voltage
· Min under-voltage

11 Kerusakan akibat Locked-Rotor
Kerusakan winding semua phase karena (thermal deteriorasi isolasi) ini juga akibat dari
· Arus listrik atau load yang sangat tinggi di stator dengan kondisi locked rotor
· Terlalu sering start-stop.

                           

Gb 11 Kerusakan winding karena “locked rotor”

12 Kerusakan Winding akibat Voltage-surge

                                  
Gb 12 Kerusakan winding karena “voltage surge”
Kerusakan seperti gambar umumnya disebabkan oleh voltage-surge akibat dari :
· Switching power circuits
· Lightning strikes
· Capasitor discharges
· Solid-state power devices.

13 Kontaminan grease
Dalam praktek banyak dijumpai kondisi seperti ini, yang berakibat merusak ketahanan insolasi. Over-greased  lebih banyak terjadi dibanding kurang grease.
Program regreasing harus di susun dengan baik dan dilaksanakan dengan metode dan peralatan dengan standard yang memadai dilakukan oleh tenaga skilled terdidik/terlatih.  

                             

Gb. 13 Winding penuh grease.