PERBEDAAN ANTARA MOTOR REGULER DAN MOTOR FREKUENSI VARIABEL

Terdapat perbedaan yang signifikan antara motor biasa dan motor frekuensi variabel dalam beberapa aspek, terutama tercermin sebagai berikut:

1. Perbedaan harga: Ini jelas bagi semua orang. Motor frekuensi variabel sekitar 50% lebih mahal. Mereka memiliki kemampuan lebih besar untuk beradaptasi terhadap perubahan frekuensi, sedangkan motor biasa hanya dapat beroperasi pada frekuensi tetap. Di bawah 35Hz atau di atas 60Hz, motor biasa bisa terbakar. Motor frekuensi variabel memiliki variabilitas yang lebih besar dan menangani beban kerja yang lebih berat, memerlukan desain yang lebih kompleks dan material berperforma-lebih tinggi, sehingga umumnya menghasilkan harga yang lebih tinggi. Motor biasa relatif lebih murah.

2. Sistem pendingin: Kipas pendingin motor biasa dihubungkan ke poros motor, mengandalkan putaran motor untuk menggerakkan kipas. Oleh karena itu, pada kecepatan rendah, kapasitas pendinginan yang tidak mencukupi dapat menyebabkan panas berlebih dan kelelahan. Pada motor konvensional, kipas dan motor dihubungkan secara koaksial. Semakin cepat motor berputar, semakin cepat pula putaran kipas; sebaliknya, semakin lambat putaran motor, semakin lambat pula putaran kipas. Hal ini karena pada frekuensi rendah dan kecepatan rendah, kipas tidak dapat memberikan aliran udara yang cukup sehingga menyebabkan motor menjadi terlalu panas. Pada motor frekuensi variabel, seiring dengan penurunan kecepatan, aliran udara pendingin berkurang secara proporsional dengan pangkat tiga kecepatan, sehingga pembuangan panas tidak mencukupi dan peningkatan suhu yang cepat, sehingga sulit untuk mencapai keluaran torsi yang konstan. Motor frekuensi variabel, sebaliknya, dilengkapi dengan kipas pendingin independen dan digerakkan oleh motor independen, memberikan aliran udara besar yang konstan dan secara efektif memecahkan masalah pembuangan panas.

3. Kelas isolasi yang berbeda: Motor konvensional biasanya menggunakan isolasi Kelas B, yang dapat menahan suhu dan lonjakan arus yang relatif rendah. Namun, motor frekuensi variabel perlu beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi dan rentang kecepatan yang lebih luas. Frekuensi tertinggi yang dapat dicapai oleh motor frekuensi variabel adalah sekitar 100 Hz, atau bahkan lebih tinggi. Oleh karena itu, bahan tersebut mengalami lonjakan arus yang signifikan, sehingga memerlukan insulasi Kelas F atau bahkan bahan insulasi yang lebih tinggi untuk menahan kerusakan yang disebabkan oleh-arus dan tegangan berfrekuensi tinggi.

4. Konverter frekuensi menghasilkan harmonik dengan frekuensi berbeda selama pengoperasian. Tegangan dan arus menyebabkan motor beroperasi pada kondisi tegangan dan arus non-sinusoidal. Harmonisa-orde tinggi ini meningkatkan rugi-rugi stator, rugi-rugi rotor, rugi-rugi besi, dan rugi-rugi tambahan. Peningkatan paling signifikan terjadi pada rugi-rugi tembaga rotor. Kerugian ini meningkatkan pembangkitan panas motor, mengurangi efisiensi, dan menurunkan daya keluaran. Meskipun kenaikan suhu motor konvensional umumnya lebih tinggi, frekuensi pembawa konverter frekuensi, berkisar antara beberapa ribu hingga puluhan kilohertz, memaksa belitan stator motor untuk menahan laju kenaikan tegangan yang sangat tinggi, setara dengan penerapan tegangan lonjakan yang sangat tinggi ke motor. Dengan menggunakan material biasa, kenaikan suhu motor konvensional umumnya meningkat sebesar 10% hingga 20%, dan isolasi antar putaran motor menghadapi pengujian yang lebih berat. Oleh karena itu, sangat penting untuk memperkuat insulasi motor ke ground dan insulasi antar belokan, terutama mengingat kemampuan material insulasi dalam menahan tegangan lonjakan.

5. Kapasitas beban elektromagnetik yang berbeda, lembaran baja silikon, dan bahan belitan: Motor biasa rentan terhadap saturasi sirkuit magnetik selama pengoperasian, sehingga membatasi kinerjanya selama pengoperasian frekuensi variabel. Motor frekuensi variabel, dengan meningkatkan beban elektromagnetik, menggunakan lebih banyak lembaran baja silikon, dan menggunakan lembaran dan belitan baja silikon yang lebih tipis dan berkualitas-berkualitas lebih tinggi, mencegah saturasi sirkuit magnetik, memungkinkannya menghasilkan torsi tinggi pada kecepatan rendah dan meningkatkan kinerja dan efisiensi motor.

6. Kebisingan elektromagnetik harmonik berbeda dengan getaran: Ketika motor biasa ditenagai oleh konverter frekuensi, getaran dan kebisingan yang disebabkan oleh faktor elektromagnetik, mekanis, dan ventilasi menjadi lebih kompleks. Harmonisa pada catu daya konverter frekuensi mengganggu harmonik yang melekat pada komponen elektromagnetik motor, menciptakan berbagai gaya eksitasi elektromagnetik dan meningkatkan kebisingan. Karena motor memiliki rentang frekuensi operasi yang luas dan rentang variasi kecepatan yang besar, frekuensi berbagai gelombang gaya elektromagnetik sulit menghindari frekuensi getaran yang melekat pada komponen struktural motor. Ketika frekuensi catu daya rendah, kerugian yang disebabkan oleh harmonisa yang lebih tinggi pada catu daya akan semakin besar.

7. Struktur Mekanik:** Motor frekuensi variabel (VFD) memiliki bantalan yang lebih kuat, sehingga memungkinkannya beradaptasi dengan rentang aplikasi yang lebih luas, sedangkan motor biasa memiliki bantalan yang relatif lebih lemah. Motor VFD memiliki persyaratan yang lebih tinggi untuk pengendalian getaran dan kebisingan. Kekakuan komponen motor dan struktur keseluruhan harus dipertimbangkan sepenuhnya, dan frekuensi alami harus dimaksimalkan untuk menghindari resonansi dengan berbagai gelombang magnet. Untuk motor dengan kapasitas melebihi 160kW, motor VFD harus menggunakan tindakan insulasi bantalan. Hal ini terutama karena asimetri sirkuit magnetik menghasilkan arus poros, yang bila dikombinasikan dengan arus yang dihasilkan oleh komponen frekuensi tinggi, akan meningkatkan arus poros secara signifikan, sehingga menyebabkan kerusakan bantalan. Oleh karena itu, tindakan isolasi umumnya diperlukan. Untuk motor VFD berdaya konstan dengan kecepatan melebihi 3000r/mnt, gemuk khusus yang tahan suhu tinggi harus digunakan untuk mengimbangi kenaikan suhu pada bantalan.

8. Kinerja Pengaturan Kecepatan: Motor biasa memiliki kecepatan tetap, memerlukan peralatan penyesuaian eksternal untuk mengubahnya. Kecepatan motor biasa ditentukan oleh frekuensi jaringan. Sebaliknya, motor VFD dapat mencapai perubahan kecepatan yang mulus pada rentang kecepatan yang lebih luas, memenuhi kebutuhan berbagai kondisi pengoperasian, dan memiliki fungsi-start yang lembut dan pengereman yang cepat. Motor VFD mendukung pengaturan kecepatan stepless dari 0 hingga 100%. Kinerja Pengaturan Kecepatan: Motor biasa memiliki kecepatan tetap, memerlukan peralatan penyesuaian eksternal untuk mengubah kecepatan. Kecepatan motor biasa ditentukan oleh frekuensi grid, sedangkan motor VFD dapat mencapai perubahan kecepatan yang mulus pada rentang yang lebih luas, memenuhi kebutuhan kondisi pengoperasian yang berbeda, dan memiliki fungsi-start yang lembut dan pengereman yang cepat. Motor VFD mendukung pengaturan kecepatan stepless dari 0 hingga 100%.

9. Stabilitas Operasional: Motor biasa yang digerakkan oleh konverter frekuensi mengalami gangguan ramp yang parah. Motor konverter frekuensi mengurangi kebisingan dan perbedaan keluaran tegangan melalui desain baterai yang dioptimalkan. Motor ini juga menggunakan bantalan khusus dan-bahan anti penuaan, sehingga memperpanjang masa pakai hingga 50% dibandingkan motor biasa.

10. Aplikasi Berbeda: Motor biasa cocok untuk aplikasi yang memerlukan stabilitas kecepatan tinggi, arus masuk arus awal yang rendah, dan perawatan yang mudah, seperti kipas dan pompa. Motor konverter frekuensi, sebaliknya, digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kontrol kecepatan tinggi, efisiensi pengoperasian tinggi, dan penghematan energi, seperti peralatan mesin CNC, elevator, mesin tekstil, dan kompresor.