• Hal yang perlu dipertimbangkan ketika memutuskan untuk memperbaiki motor NEMA Premium

Default Alternative Text

Salah satu tanda tanya abadi dalam dunia pemeliharaan mesin adalah menentukan yang terbaik untuk motor listrik yang rusak: perbaiki atau ganti. Bagi kebanyakan insinyur pabrik dan staf pemeliharaan, pengalaman membuktikan keandalan motor efisiensi standar (standard efficiency motor) yang telah diperbaiki dengan cara-cara terbaik. Perbaikan juga jauh lebih terjangkau dibandingkan menggantinya, apalagi kalau motor tersebut punya fungsi khusus.

Namun, beberapa memutuskan untuk mengganti energy efficient motor (khususnya model NEMA Premium) karena mereka "mendengar" bahwa motor ini tidak bisa diperbaiki tanpa adanya penurunan efisiensi. Jadi, manakah yang benar? Ternyata, keputusan untuk memperbaiki, menggulung kembali kumparan (rewind), atau mengganti motor tidak selalu sesederhana yang Anda dengar.

Apa yang membuat sebuah motor lebih hemat energi?

Motor mengubah input power (listrik) menjadi fungsi yang berguna (mekanis), dan dalam prosesnya sebagian energi terbuang-oleh panas, gesekan, dan hambatan angin (windage). Untuk meningkatkan efisiensi motor, pemanufaktur harus menemukan cara untuk mengurangi energi yang terbuang tersebut. Menariknya, mereka tidak mengubah bahan baku atau metode produksinya dengan motor efisiensi tinggi (EPAct), atau dengan model Nema Premium. Sebaliknya, mereka meraih efisiensi melalui perubahan desain.

Dibandingkan dengan motor efisiensi standar, misalnya, beberapa model efisiensi tinggi memiliki inti stator dan rotor yang lebih panjang untuk mengurangi core losses, dan area kabel tembaga yang lebih besar, yang mengurangi copper losses. Desain totally enclosed, fan-cooled (TEFC) menggunakan kipas paling kecil yang menjaga winding dalam batas suhu untuk meminimalkan tenaga yang diubah menjadi hambatan angin (windage).

Efisiensi motor yang diperbaiki

Kesalahpahaman tentang motor hemat energi (energy efficient) dan NEMA Premium yang tidak bisa diperbaiki atau di-rewind tanpa penurunan efisiensi hampir sama dengan perbaikan motor listrik. Namun, studi tentang rewind tahun 2003 membuktikan secara ilmiah bahwa cara-cara terbaik bisa mempertahankan efisiensi motor NEMA dan IEC.

Penelitian yang dibiayai oleh Electrical Apparatus Service Association dari Amerika Serikat dan Association of Electrical & Mechanical Trades dari Inggris ini menguji efisiensi motor dari tingkat EPAct yang asli hingga NEPA Premium dan IEC IE3.

Penelitian yang dilakukan di Universitas Nottingham, di bawah pengarahan dari eksekutif teknik dari produsen motor di Amerika dan Inggris, mengukur efisiensi 22 motor berbagai ukuran, dari 50 hingga 200 hp (37 hingga 150 kW) sebelum dan sesudah proses winding burnout dan rewind.

Penelitian terdahulu yang dilakukan AEMT (1998) juga membuktikan bahwa efisiensi motor dengan tenaga kuda yang lebih rendah/kW bisa dipertahankan selama perbaikan. Hal ini menghapus anggapain bahwa winding burnout dan removal merusak inti motor.

Beberapa langkah perbaikan terbaik yang ditemukan oleh kedua penelitian tersebut adalah: memastikan panjang keseluruhan winding tidak bertambah (hambatan yang lebih besar meningkatkan pembuangan energi); menambah area kabel jika slot fit memungkinkan. Langkah-langkah ini mempertahankan, atau bahkan mengurangi, copper losses pada winding.

Pusat perbaikan yang mengikuti pedoman "ANSI/EASA AR100-2010, Rekomendasi Praktik untuk Perbaikan Alat Putar Listrik (ANSI/EASA AR100-2010, Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus" dan rekomendasi yang lebih spesifik dari Penelitian Rewind EASA/AEMT "Panduan Praktik yang Baik (Good Practice Guide)" akan memberikan layanan perbaikan yang mampu mempertahankan efisiensi motor. Kedua dokumen dapat diunduh gratis untuk membantu pusat perbaikan, pengguna, dan para pendukung penghematan energi.

Proses pengambilan keputusan untuk memperbaiki-mengganti

Keputusan tepat untuk memperbaiki atau mengganti motor yang rusak seringnya melibatkan hal-hal yang tidak terlihat. Bahkan bagan alur yang rumit di Gambar 1 tidak mencakup seluruh kemungkinan karena setiap aplikasi memiliki karakteristik yang unik.


Bahkan bagan alur yang rumit ini tidak mencakup setiap kemungkinan dalam pengambilan keputusan karena setiap aplikasi memiliki karakteristik yang unik. Sumber: EASA

Pertimbangan ketika akan memutuskan untuk memperbaiki motor NEPA Premium
Bahkan bagan alur yang rumit ini tidak mencakup setiap kemungkinan dalam pengambilan keputusan karena setiap aplikasi memiliki karakteristik yang unik Sumber: EASA

Tinjau penggunaannya. Ketika sebuah motor rusak, langkah pertama adalah menentukan kecocokannya dengan penggunaannya. Motor dengan kap (enclosure) terbuka, misalnya, tidak cocok untuk pabrik kertas yang udaranya lembab dan penuh puing kertas. Solusi yang tepat untuk situasi ini adalah mengganti alatnya dengan motor totally-enclosed, fan-cooled (TEFC). Proses dan tugas bisa berubah-ubah sehingga langkah terbaik adalah kaji penggunaannya ketika akan memutuskan untuk memperbaiki atau mengganti motor. Pendekatan yang lebih baik lagi adalah mengkaji seluruh penggunaan penting sebelum ada kerusakan.

Jika penggunaannya sudah tepat, periksa kondisi inti statornya. Apakah ada kerusakan parah? Sebelum kerusakan, apakah suhu motor melampaui batasnya (misalnya karena high core losses)? Akan lebih ekonomis untuk membeli motor baru daripada memperbaiki into stator yang sudah rusak, kecuali motor tersebut memiliki fitur khusus yang dapat memengaruhi biaya penggantian atau ketersediaannya.

Lalu, pertimbangkan poin-poin ini secara ber

  • Apakah ada kerusakan fatal?
  • Apakah ada bukti kerusakan fatal sebelumnya?
  • Apakah rotornya rusak?
  • Apakah bagian mesin lainnya rusak parah?
  • Apakah itu motor EPAct, NEMA Premium, atau IEC IE3?

Kerusakan fatal-sekarang. Jika motornya sudah pernah mengalami kerusakan fatal, hitung biaya perbaikan dan bandingkan dengan biaya penggantian baru. Kerusakan fatal biasanya menyebabkan kerusakan pada inti stator, winding, dan bagian lainnya (termasuk rotor, shaft, dan end bracket. Dalam kasus seperti itu, penggantian baru adalah opsi yang lebih ekonomis-khususnya jika ada keraguan perihal kecocokan motor dengan penggunaannya.

Kerusakan fatal-sebelum. Bukti adanya kerusakan fatal mungkin baru terlihat setelah membongkar motornya. Contohnya kerusakan pada lapisan inti stator; kerusakan pada inti rotor, rotor bar, atau end ring; dan shaft bengkok yang sudah pernah diperbaiki sebelumnya.

Kondisi rotor. Kerusakan rotor bervariasi–dari goresan pada permukaan akibat bersentuhan dengan stator hingga bar dan end ring yang lumer pada desain die-cast. Goresan pada lapisan luar seringnya bisa diperbaiki dengan ekonomis. Namun, perbaikan rotor lainnya mungkin tidak ekonomis, kecuali motornya sangat besar atau memiliki fungsi khusus.

Kondisi bagian mekanis. Shaft, bingkai (frame), atau bagian mekanis lainnya mungkin rusak dan tidak bisa diperbaiki. Lagi-lagi biaya perbaikan atau membuat shaft yang baru, atau membeli frame baru, lebih mahal daripada mengganti motor secara keseluruhan–kecuali ukuran motor sangat besar atau punya fungsi/fitur khusus. Apa pun keputusannya, pastikan Anda mengetahui dan mengatasi penyebabnya agar kerusakan tidak terulang lagi.

Motor efisiensi tinggi (higher efficiency motors). Faktor yang dibicarakan hingga bagian ini telah membentuk perdebatan perbaiki-ganti ini selama lebih dari setengah abad. Kedatangan advent memperkenalkan pertimbangan baru–mengganti motor yang rusak dengan model yang lebih efisien.

Secara garis besar, higher efficiency motor adalah model yang diatur oleh peraturan federal Amerika Serikat (EPAct, 1992), motor IEC yang dilabeli IE3, juga motor NEMA Premium yang diatur oleh peraturan federal Amerika Serikat yang baru (EISA, 2007). Pertimbangan perbaikan motor-motor ini sama dengan model standar.

Dengan mengikuti pedoman ANSI/EASA AR100 dan Penelitian Rewind EASA/AEMT, pusat perbaikan bisa memperbaiki motor-motor dan mempertahankan efisiensinya.

Sebelum memperbaiki motor dengan efisiensi standar (standard efficiency motor), pertimbangkan ROI untuk model yang lebih efisien seperti NEPA Premium. Pertimbangkan perkiraan masa pakai, durasi pengoperasian, dan biaya energinya. Jika analisisnya condong pada penggantian, lihat apakah bujet Anda cukup. Jika tidak, pilihan terbaiknya adalah memperbaiki (selama biaya lebih murah daripada membeli motor baru).

Kalau dana Anda cukup untuk membeli motor baru, pertimbangan berikutnya adalah ketersediaan. Motor yang diatur regulasi EISA biasanya sudah tersedia (stock item). Waktu pengantaran untuk motor ukuran besar atau yang memiliki fitur khusus berkisar antara beberapa minggu hingga beberapa bulan. Jika waktu antarnya melampaui kebutuhan, pusat perbaikan yang mumpuni bisa memperbaiki motor Anda yang rusak dengan lebih cepat.

Atau, pusat perbaikan mungkin bisa menambahkan fitur khusus ke higher efficiency motor, seperti mengubahnya menjadi C/D-face mounting.

Thomas H. Bishop, P.E. adalah spesialis bantuan teknis senior di Electrical Appaaratus Service Association (EASA). EASA adalah asosiasi perdagangan internasional dengan lebih dari 1.900 firma di 59 negara yang menjual dan melayani alat-alat listrik, elektronik, dan mekanis. EASE adalah media partner CFE.

PLEx_Logo_Color_TM

Didukung oleh ContentStream®