Tabel 3.1. Kelas Isolasi motor induksi berdasarkan standar IEC
Kelas Isolasi Batas Temperatur
A 105ºC
B 130 ºC
F 155 ºC
H 180 ºC
Batas temperatur pada tabel merupakan temperatur maksimal dari isolasi belitan stator dengan umur kerja 20.000 jam. Artinya isolasi belitan akan dapat bertahan
selama 20.000 jam apabila temperatur belitan sama dengan temperatur yang ada pada tabel. Selang waktu tersebut merupakan durasi yang singkat, hal ini dikarenakan
motor dirancang untuk bekerja dengan waktu yang lebih lama sehingga dalam pengoperasiannya, motor dijaga untuk bekerja dibawah temperatur tersebut.
III. 4. 5. Pengaruh Panas Terhadap Isolasi Motor
Energi panas menimbulkan kenaikan temperatur, sehingga apabila energi panas yang dihasilkan dari belitan stator besar maka akan menimbulkan kenaikan
temperatur yang tinggi Salah satu penyebab terjadinya kerusakan pada belitan stator adalah karena
temperatur belitan yang tinggi. Motor yang dioperasikan dengan temperatur tinggi akan menimbulkan tekanan termal yang tinggi yang dapat mengakibatkan
berkurangnya umur dari isolasi belitan stator. Pengurangan umur isolasi akibat panas Thermal Aging bergantung kepada
material isolasi dan lingkungan tempat pengoperasian.
Universitas Sumatera Utara
Pada motor induksi yang berpendingin udara dengan isolasi terbuat dari bahan thermoset atau thermoplastik, pengurangan umur isolasai akibat panas pada
dasarnya disebabkan oleh reaksi oksidasi kimia. Hal ini dikarenakan, pada temperatur yang cukup tinggi, ikatan kimia bahan isolasi dengan komponen
penyusunnya baik itu komponen organik maupun dengan senyawa karbon dapat rusak disebabkan adanya getaran vibrasi yang disebakan panas, peristiwa ini
disebut juga dengan pemotongan ikatan kimia. Ketika pemotongan ikatan kimia terjadi, maka oksigen akan mengisi ikatan
kimia yang rusak, sehingga menyebabkan rantai polimer penyusun isolasi akan lebih pendek dan lebih lemah. Secara makro maka isolasi akan lebih rapuh dan daya
mekanis yang lebih kecil. Untuk selang waktu yang lama atau untuk temperatur yang sangat tinggi maka dapat menyebabkan isolasi menjadi meleleh ataupun terbakar.
Umur isolasi motor induksi akibat temperatur tinggi dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan Arrhenius seperti ditunjukka pada persamaan 3.15:
L =
A.e
EaRT
Dimana: 3.15
L =
Umur isolasi jam A
= konstanta
Ea =
energy aktivasi T
= Temperatur absolut ºC
R =
Konstanta gas universal 8,314 x 10
-3
kJ mol
-1
K
-1
Persamaan 3.15 hanya berlaku apabila isolasi motor dioperasikan pada temperatur tertentu yang cukup tinggi yaitu diatas batas temperatur kelas isolasi,
apabila dioperasikan dibawah temperatur tersebut maka pengurangan umur isolasi
Universitas Sumatera Utara
Thermal Aging tidak akan terjadi karena getaran vibrasi akibat panas pada isolasi belum cukup untuk merusak ikatan kimia pada isolasi tersebut.
Gambar 3.6 menunjukkan kurva umur isolasi motor induksi untuk masing- masing kelas apabila dioperasikan diatas batas temperatur kelas isolasi.
Gambar 3.6 Kurva umur isolasi motor induksi untuk masing-masing kelas apabila dioperasikan diatas batas temperatur kelas isolasi.
Batas temperatur dari masing-masing kelas isolasi pada Tabel 3.1 merupakan batas temperatur yang dapat menyebabkan terjadinya pengurangan umur thermal
aging pada isolasi motor. Sehingga apabila temperatur belitan melebihi batas temperatur pada tabel maka akan menyebabkan terjadinya pengurangan umur dari
isolasi belitan stator. Berdasarkan standar IEC 60034-18-1 batas temperatur maksimal yang
diijinkan pada motor induksi yang tidak menyebabkan pengurangan umur secara cepat sehingga isolasi stator tidak mengalami kerusakan dapat dilihat pada Tabel 3.2
Universitas Sumatera Utara
Tabel 3.2 Batas temperatur maksimal yang diijinkan pada motor induksi berdasarkan standar IEC 60034-18-1
Kelas Isolasi Batas Temperatur Maksimal
A 170ºC – 180 ºC
B 195 ºC – 205 ºC
F 220 ºC – 230 ºC
H 245 ºC – 255 ºC
III. 4. 6. Kenaikan Panas Pada Motor Induksi Rotor Sangkar
