Skip to content

Search ARSTEMA

Type a chapter, term, symptom, or tool.

    Back to the atlas
    Electrical & Control · Chapter 44Applied

    By Kurnia · Published September 30, 2026 · Revised October 29, 2026 · Version 3 · 24 min read

    Kerusakan dan uji motor: belitan, isolasi, bantalan, dan getaran dasar

    Bab ini menjelaskan cara membedakan motor induksi tiga fasa yang rusak dari motor sehat yang diberi beban atau suplai buruk: pola kerusakan belitan (satu fasa, merata, antarlilitan, lonjakan tegangan, gangguan ke rangka), batang rotor retak, uji resistansi belitan empat kawat dengan koreksi suhu dan persen ketidakseimbangan, tafsir resistansi isolasi dan indeks polarisasi sebagai pola, uji tanpa beban, kerusakan bantalan termasuk arus bantalan pada motor ber-VFD, serta getaran dan kelurusan dasar menurut ISO 20816-1 dan ISO 20816-3. Tiga contoh kerja pertama menyimpulkan penyebab dari tiga motor laundry dengan data ukur ilustrasi: belitan terbakar merata setelah pompa macet, dua fasa terbakar pada motor bintang karena satu fasa hilang, dan lilitan terhubung pendek yang terdeteksi dari resistansi dan arus tanpa beban walaupun isolasinya baik. Contoh kerja berikutnya membaca frekuensi cacat lintasan luar bantalan motor ber-VFD. Metode uji isolasi ada di bab uji resistansi isolasi dan uji komisioning di Bab 52; bab ini bukan instruksi kerja dan semua uji dilakukan personel kompeten pada motor yang terisolasi dan terkunci.

    This chapter is still in Indonesian. Its English edition will follow.

    Section you’re reading: Chapter opening

    Dalam dua bulan, sebuah laundry hotel mengirim tiga motor tiga fasa yang rusak ke bengkel gulung ulang: motor pompa transfer air lunak 4 kW, motor kipas hisap setrika gulung 2,2 kW, dan motor pompa pendorong air panas 3 kW. Bengkel menawarkan menggulung ulang ketiganya dalam seminggu. Pemilik bertanya hal yang lebih sulit: apakah ketiga motor itu memang cacat, atau akan terbakar lagi di tempat yang sama. Teknisi sempat mencatat beberapa angka sebelum motor dilepas, dan bengkel memotret belitannya saat dibongkar; dari keduanya jawaban dapat disusun. Motor yang mati sering korban, bukan penyebab: pompa macet, satu fasa hilang, atau tegangan tak seimbang merusak motor sehat, dan penggantinya bernasib sama bila penyebabnya dibiarkan.

    Batas pembahasan

    Pembahasan dibatasi pada motor induksi sangkar tiga fasa tegangan rendah 50 Hz dengan belitan acak dan bantalan gelinding. Motor satu fasa ada di Bab 42, proteksi motor di Bab 47, dan diagnosis kendali motor di Bab 79; penggulungan ulang, uji surja (surge test), analisis spektrum arus lanjutan, dan penyeimbangan rotor tidak dibahas. Uji komisioning ada di Bab 52; di sini hasil uji dibaca sebagai pola: jejak penyebab, uji pembeda, dan kapan motor tidak boleh dijalankan. Bab ini bahan belajar, bukan instruksi kerja: uji belitan dan isolasi dilakukan pada motor yang diisolasi, dikunci, dan dibuktikan bebas tegangan, sedangkan uji jalan dan pengukuran arus dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD (Bab 14).

    Tiga sumber sebelum membongkar: suplai, beban, motor

    PUIL 2020 Bagian 9, 9.12.2, meminta gejala kerusakan insulasi (istilah PUIL untuk isolasi) dan ketidakwajaran segera dicari penyebabnya, lalu diperbaiki atau diganti. Panas, trip, dengung, atau bau hangus dapat berasal dari suplai (tegangan menyimpang, tak seimbang, satu fasa hilang), dari beban (torsi berlebih, mekanisme macet, asut terlalu sering, pendinginan terhalang), atau dari motor sendiri (belitan, isolasi, rotor, bantalan). Uji yang dipilih memisahkan ketiganya, suplai lebih dulu dan motor terakhir.

    Dua uji pembeda murah ada di Bab 16 tentang tang ampere. Yang pertama membandingkan persen ketidakseimbangan arus dengan persen ketidakseimbangan tegangan; pada motor berbeban, perbandingannya dapat mencapai 6 sampai 10. Yang kedua adalah uji rotasi sambungan: ketiga konduktor suplai digeser satu posisi secara siklik dalam keadaan bebas tegangan, lalu arus diukur lagi; arus tertinggi yang tetap pada terminal yang sama, dengan suplai seimbang, menunjuk ke motor.

    Pola kerusakan belitan dan rotor

    Belitan yang terbakar menyimpan jejak penyebabnya. Kerusakan termal dapat mengenai satu fasa atau semua fasa, sedangkan kerusakan isolasi setempat berasal dari kontaminasi, abrasi, getaran, atau lonjakan tegangan. Hubung pendek antarlilitan (turn-to-turn short) adalah hubung pendek di antara lilitan dalam satu fasa yang tidak melibatkan rangka; arus beredar besar di lingkar itu, seperti pada sekunder trafo yang dihubung singkat, memanaskannya setempat sampai isolasi di sekitarnya tembus. Bila satu fasa hilang pada hubungan bintang, belitan yang tersambung ke saluran putus tidak dialiri arus, sedangkan dua belitan lain seri pada tegangan antarfasa yang tersisa: dua fasa hangus, satu utuh. Pada hubungan segitiga, satu belitan tetap mendapat tegangan antarfasa penuh, sedangkan dua belitan lain seri pada tegangan yang sama, sehingga arus belitan pertama dua kali arus dua belitan lain dan panasnya empat kali: satu fasa hangus parah.

    Pola yang terlihatPenyebab yang cocokBukti pembeda
    Semua fasa menghitam merataBeban lebih lama, rotor terkunci, asut terlalu sering, pendinginan terhalangKondisi beban dan mekanisme, catatan arus, setelan relai, frekuensi asut
    Dua fasa hangus, satu utuh (bintang); satu fasa hangus parah (segitiga)Satu fasa suplai hilang: sekering putus, kontak kontaktor aus, terminal longgarJejak panas pada saluran yang sesuai, riwayat sekering
    Satu fasa lebih gelap, tidak parahKetidakseimbangan tegangan yang berlangsung lamaKetidakseimbangan tegangan di terminal motor
    Hangus setempat pada satu kumparanHubung pendek antarlilitanResistansi fasa lebih rendah, arus fasa itu lebih tinggi, isolasi ke rangka dapat masih baik
    Kerusakan pada lilitan awal dekat sambungan keluarLonjakan tegangan dari penyakelaran, petir, atau keluaran VFDRiwayat kejadian, panjang kabel VFD
    Titik tembus di alur atau di antara dua fasaGangguan ke rangka atau antarfasa akibat kontaminasi, air, abrasiIsolasi rendah pada pasangan tertentu

    Beban lebih ringan berbulan-bulan dan rotor terkunci puluhan detik sama-sama meninggalkan pola merata; pembedanya bukti di luar motor. PUIL 2020 5100.5.4.1 menyebut maksud proteksi beban lebih: melindungi motor dari pemanasan akibat beban lebih dan akibat motor tidak dapat diasut. Motor yang terbakar merata berarti proteksi itu tidak bekerja sebagaimana mestinya.

    Batang rotor sangkar dapat retak atau lepas dari cincin hubung singkat, biasanya setelah banyak asut berat. Torsinya berdenyut, sehingga arus stator pada beban tetap berayun dengan frekuensi 2sf12sf_1 dan spektrumnya memuat pita samping (1±2s)f1(1 \pm 2s)f_1, dengan ss slip dan f1f_1 frekuensi suplai (Hz). Uji resistansi belitan stator dan uji isolasi tidak melihat batang retak; analisis arus atau pemeriksaan rotor di bengkel yang memastikannya.

    Uji resistansi belitan

    Resistansi belitan (winding resistance) adalah resistansi searah tembaga setiap fasa, beberapa ohm pada motor kecil dan jauh di bawah satu ohm pada motor puluhan kilowatt. Uji ini menemukan lilitan terhubung pendek (resistansi turun), sambungan belitan yang retak (resistansi naik atau berubah bila digoyang), dan belitan putus. Ohmmeter dua kawat beresolusi 0,1 Ω tidak dapat membedakan selisih kecil pada belitan beberapa ohm karena kabel uji dan kontak probe ikut terukur (Bab 15 tentang multimeter digital). Ohmmeter resistansi rendah empat kawat (metode Kelvin) mengalirkan arus uji lewat dua kabel dan mengukur tegangan di terminal belitan lewat dua kabel lain, sehingga kabel dan kontak tidak ikut terukur.

    Belitan adalah induktor: arus uji perlu waktu untuk naik, dan memutusnya mendadak menimbulkan tegangan induksi, sehingga pembacaan diambil setelah stabil dan penjepit tidak dilepas sebelum alat selesai meluahkan. Idealnya keenam ujung terpisah dan jembatan dilepas, sehingga setiap fasa diukur sendiri. Motor bintang dengan tiga ujung keluar hanya dapat diukur antarterminal, dan setiap pengukuran memuat dua fasa seri:

    RU=RUV+RWU−RVW2R_\text{U} = \frac{R_\text{UV} + R_\text{WU} - R_\text{VW}}{2}

    dengan RUVR_\text{UV}, RVWR_\text{VW}, dan RWUR_\text{WU} resistansi antarterminal (Ω); fasa lain dihitung dengan memutar indeks. Pada motor segitiga yang seimbang, pengukuran antarterminal memberi satu fasa paralel dengan dua fasa seri, yaitu 23Rfasa\tfrac{2}{3}R_\text{fasa}.

    Koreksi suhu

    Resistansi tembaga naik bersama suhu menurut R2=R1[1+α(t2−t1)]R_2 = R_1[1 + \alpha(t_2 - t_1)]. Bentuk yang lebih mudah, untuk rentang kira-kira −50 °C sampai 200 °C, memakai konstanta 234,5 untuk tembaga dan 228 untuk aluminium:

    Rref=Rt K+θrefK+θtR_\text{ref} = R_t \,\frac{K + \theta_\text{ref}}{K + \theta_t}

    dengan RtR_t resistansi terukur (Ω) pada suhu belitan θt\theta_t (°C), RrefR_\text{ref} resistansi pada suhu acuan θref\theta_\text{ref}, lazimnya 20 °C, dan K=234,5K = 234{,}5 untuk tembaga. IEC 60034-1 memakai 235 untuk tembaga dan 225 untuk aluminium dalam metode resistansi, konstanta yang belum dicocokkan dengan naskah standarnya; selisih 234,5 dan 235 mengubah hasil kurang dari 0,2 %.

    Asumsinya suhu belitan diketahui; motor yang baru berhenti lebih panas di dalam daripada di permukaan rumahnya. Bentuk konstanta tidak memerlukan koefisien α\alpha, yang bergantung pada suhu acuan; untuk tembaga pada 20 °C nilainya 1/(234,5+20)=0,003 931/(234{,}5 + 20) = 0{,}003\,93 per kelvin, sehingga galat suhu 1 K memberi galat resistansi sekitar 0,4 % dan galat 5 K sekitar 2 %. Dipakai terbalik, rumus ini menaksir suhu rata-rata belitan, yaitu metode resistansi di Bab 41 tentang data motor lanjutan.

    Persen ketidakseimbangan resistansi

    Ketidakseimbangan dihitung seperti ketidakseimbangan tegangan dan arus di Bab 9 tentang beban tak seimbang:

    KR=max⁡∣Rk−Rˉ∣Rˉ×100 %,Rˉ=RU+RV+RW3K_R = \frac{\max\left|R_k - \bar{R}\right|}{\bar{R}} \times 100\ \%, \qquad \bar{R} = \frac{R_\text{U} + R_\text{V} + R_\text{W}}{3}

    dengan RkR_k resistansi tiap fasa. Ketiga fasa diukur pada suhu yang sama, sehingga koreksi suhu saling menghapus dalam KRK_R; koreksi baru diperlukan ketika hasil dibandingkan dengan lembar data, catatan komisioning, atau hasil tahun lalu. Tafsirnya bertumpu pada tren dan pembanding motor sejenis.

    Isolasi sebagai pola kerusakan

    Bila keenam ujung terpisah, setiap fasa diuji terhadap rangka dengan dua fasa lain dihubungkan ke rangka; metode, indeks polarisasi (PI), koreksi suhu ke 40 °C, dan status IEEE 43 ada di Bab 17. Isolasi rendah pada ketiga fasa dengan PI mendekati 1 menunjuk kerusakan merata: basah, kotor, atau hangus karena panas. Isolasi rendah pada satu atau dua fasa saja menunjuk kerusakan terbatas, misalnya pola satu fasa hilang. Kedua uji saling melengkapi: uji isolasi tidak melihat hubung pendek antarlilitan, dan uji resistansi belitan tidak melihat isolasi ke rangka yang menurun.

    Uji tanpa beban

    Uji tanpa beban (no-load test) adalah uji yang menjalankan motor pada tegangan pengenal dengan poros lepas dari beban. Uji ini dilakukan setelah resistansi belitan dan isolasi memenuhi, motor terbaut kokoh, pasak poros dilepas atau diikat, dan bagian berputar terlindung. Yang diamati adalah arus ketiga fasa, keseimbangannya, kecepatan, bunyi, getaran, dan suhu bantalan. Arus tanpa beban hampir seluruhnya arus magnetisasi, yang besarnya bergantung pada rancangan motor (Bab 40), sehingga pembandingnya lembar data, catatan komisioning, atau motor sejenis, bukan satu persentase umum. Arus yang naik seragam pada ketiga fasa dapat berasal dari tegangan suplai yang tinggi, karena inti mendekati jenuh, atau dari belitan gulung ulang yang lilitannya kurang.

    Bantalan

    Kebanyakan kerusakan bantalan motor kecil bersumber dari pelumasan dan pemasangan: gemuk kurang membuat logam bergesekan, gemuk berlebih teraduk sehingga bantalan panas, gemuk bercampur air atau debu mempercepat aus, dan sabuk terlalu kencang atau kelurusan buruk membebani bantalan. Jenis dan interval gemuk diambil dari pelat atau manual motor.

    ISO 15243:2017 mengelompokkan kerusakan bantalan gelinding antara lain menjadi kelelahan, keausan, korosi, erosi listrik, deformasi plastis, dan retak. Keausan saat diam (false brinelling) adalah bekas cekung berjarak sama dengan jarak antarbola di zona beban, pada motor yang lama diam di dekat mesin peras yang bergetar. Arus bantalan (bearing current) adalah arus yang meluah menembus lapisan gemuk karena tegangan mode bersama keluaran PWM (modulasi lebar pulsa) menimbulkan tegangan poros pada motor yang dicatu VFD. Erosi listriknya berupa permukaan kusam (frosting), lubang kecil, jejak percikan, dan pola bergaris melintang (fluting).

    Pola bergaris berupa garis rapat di sepanjang jalur gelinding, dengan jarak jauh lebih kecil dari jarak antarbola, berbeda dari bekas keausan saat diam. Bedanya menentukan tindakan: bantalan yang diganti tanpa menghilangkan arus bantalan akan rusak lagi. Penanganannya, misalnya kabel motor simetris berpelindung dengan pembumian keliling di kedua ujung, cincin pembumian poros, bantalan berisolasi, dan filter keluaran, ada di Bab 69 tentang instalasi VFD.

    Getaran dan kelurusan secara dasar

    Getaran motor diukur pada rumah bantalan sebagai kecepatan getaran efektif (mm/s). ISO 20816-1:2016 memberi pedoman umum pengukuran dan evaluasi getaran mesin, dengan kriteria besaran dan kriteria perubahan; revisinya dalam pemungutan suara FDIS sejak Agustus 2026.

    ISO 20816-3:2022 berlaku untuk mesin industri di atas 15 kW dengan kecepatan 120 sampai 30.000 rpm, termasuk motor listrik berkopling fleksibel. Batas zona B/C kelompok 15 sampai 300 kW adalah 2,8 mm/s pada tumpuan kaku dan 4,5 mm/s pada tumpuan fleksibel, angka yang belum dicocokkan dengan naskah standarnya; zona itu tidak berlaku formal untuk motor laundry di bawah 15 kW.

    IEC 60034-14:2018 mengatur getaran motor tanpa kopling di bangku uji untuk tinggi poros 56 mm ke atas; batas tingkat A untuk tinggi poros 56 sampai 132 mm pada suspensi bebas adalah 2,8 mm/s. Angka itu kriteria penerimaan motor baru atau hasil perbaikan; di lokasi, kenaikan tajam dari pembacaan awal saat motor sehat lebih bermakna.

    Frekuensi getaran menunjuk sumbernya: frekuensi putar cocok dengan ketidakseimbangan rotor, puli, atau kipas; dua kali frekuensi putar dengan getaran aksial tinggi dengan kelurusan buruk; frekuensi bukan kelipatan bulat putaran dengan cacat bantalan; dan dua kali frekuensi suplai, 100 Hz pada 50 Hz, dengan gaya magnetis seperti celah udara tidak rata. Saat suplai diputus, komponen magnetis dan dengung hilang seketika, sedangkan komponen mekanis turun perlahan bersama putaran. Kelurusan mencakup pergeseran sejajar dan sudut antarporos, kaki dudukan tidak rata (soft foot), serta kelurusan puli dan tegangan sabuk (Bab 1 · Mekanikal & Mekatronika tentang transmisi daya).

    Contoh kerja

    Angka dalam contoh di bawah adalah angka latihan, kecuali disebut asalnya. Uji belitan dan isolasi dilakukan pada motor yang diisolasi, dikunci, dan dibuktikan bebas tegangan; pengukuran saat motor berjalan dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD.

    Contoh 1: resistansi dan isolasi tiga motor laundry. Ketiga motor di pembuka bab bertegangan 400 V, 50 Hz, 4 kutub, belitan tembaga kelas F; resistansi diukur dengan ohmmeter empat kawat per fasa dan isolasi pada 500 V DC tiap fasa terhadap rangka.

    MotorRR acuan pada 20 °CSuhu belitanRUR_\text{U}, RVR_\text{V}, RWR_\text{W}R1 minR_{1\,\text{min}} isolasiPI
    A, pompa air lunak 4 kW, segitiga, INI_\text{N} 8,2 A2,40 Ω30 °C2,49; 2,50; 2,48 Ω0,62; 0,58; 0,66 MΩ1,05; 1,03; 1,05
    B, kipas hisap 2,2 kW, bintang, INI_\text{N} 4,7 A3,45 Ω27 °C3,53; 3,55; 3,54 Ω0,90; 0,70; 180 MΩ1,10; 1,03; 2,28
    C, pompa air panas 3 kW, bintang, INI_\text{N} 6,4 A3,30 Ω25 °C3,36; 3,35; 3,13 Ω850 MΩ2,82

    Koreksi ke 20 °C dan simpangan terhadap acuan:

    A: 254,5264,5=0,962;2,396; 2,405; 2,386 Ω(−0,2; +0,2; −0,6 %)B: 254,5261,5=0,973;3,436; 3,455; 3,445 Ω(−0,4; +0,1; −0,1 %)C: 254,5259,5=0,981;3,295; 3,285; 3,070 Ω(−0,1; −0,4; −7,0 %)\begin{aligned} \text{A:}\ & \tfrac{254{,}5}{264{,}5} = 0{,}962; && 2{,}396;\ 2{,}405;\ 2{,}386\ \Omega && (-0{,}2;\ +0{,}2;\ -0{,}6\ \%)\\ \text{B:}\ & \tfrac{254{,}5}{261{,}5} = 0{,}973; && 3{,}436;\ 3{,}455;\ 3{,}445\ \Omega && (-0{,}4;\ +0{,}1;\ -0{,}1\ \%)\\ \text{C:}\ & \tfrac{254{,}5}{259{,}5} = 0{,}981; && 3{,}295;\ 3{,}285;\ 3{,}070\ \Omega && (-0{,}1;\ -0{,}4;\ -7{,}0\ \%) \end{aligned}

    Karena ketiga fasa bersuhu sama, ketidakseimbangan dihitung dari angka terukur:

    KR,A=0,012,49=0,40 %,KR,B=0,013,54=0,28 %,KR,C=3,28−3,133,28=4,6 %K_{R,\text{A}} = \frac{0{,}01}{2{,}49} = 0{,}40\ \%, \quad K_{R,\text{B}} = \frac{0{,}01}{3{,}54} = 0{,}28\ \%, \quad K_{R,\text{C}} = \frac{3{,}28 - 3{,}13}{3{,}28} = 4{,}6\ \%

    Tembaga motor A dan B utuh, sedangkan fasa W motor C 7 % di bawah acuan, konsisten dengan beberapa lilitan yang terhubung pendek. Isolasi motor A rendah pada ketiga fasa dengan PI sekitar 1, yaitu sekitar 0,5×0,62=0,310{,}5 \times 0{,}62 = 0{,}31 MΩ pada 40 °C dengan koreksi pendekatan Bab 17: seluruh belitan terdegradasi. Motor B rendah hanya pada U dan V dengan PI sekitar 1, sedangkan W 180 MΩ dengan PI 2,28. Motor C 850 MΩ dengan PI 2,82: isolasi ke rangka baik walaupun belitannya rusak.

    Contoh 2: arus tanpa beban motor C. Motor C pada Contoh 1 sebelumnya masih berjalan, panas, dan berdengung. Isolasinya baik dan multimeter dua kawat di lokasi memperlihatkan selisih sekitar 0,2 Ω yang dianggap galat kabel uji, sehingga teknisi mengujinya tanpa beban; resistansi empat kawat pada tabel baru diukur di bengkel, dan dengan data itu kondisi berhenti butir 4 sudah terpenuhi sehingga uji jalan tersebut tidak perlu dilakukan. Tegangannya 401, 399, dan 400 V, arusnya 3,1; 3,7; dan 4,4 A, sedangkan catatan komisioning 3,0; 3,0; dan 3,1 A, dan setelah uji rotasi sambungan arus tertinggi tetap pada W1.

    KI=4,4−3,733,73=17,9 %,KU=401−400400=0,25 %,KIKU≈71K_I = \frac{4{,}4 - 3{,}73}{3{,}73} = 17{,}9\ \%, \qquad K_U = \frac{401 - 400}{400} = 0{,}25\ \%, \qquad \frac{K_I}{K_U} \approx 71

    Rentang 6 sampai 10 hanya berlaku untuk motor berbeban; tanpa beban, ketidakseimbangan suplai yang sama memberi rasio kira-kira sebesar perbandingan arus asut terhadap arus tanpa beban, orde 10 sampai 20 untuk motor kecil. Rasio motor C jauh di atasnya, arus W naik 42 % dari catatan komisioning, dan arus tertinggi tetap pada W1 setelah rotasi: sumbernya di motor. Pembongkaran memperlihatkan hangus setempat pada satu kumparan fasa W; bersama resistansi fasa itu yang turun, arusnya yang naik, dan isolasi yang baik, polanya adalah hubung pendek antarlilitan. Penyebabnya belum terbukti; getaran dudukan dan riwayat lonjakan tegangan perlu diperiksa.

    Contoh 3: penyebab motor A dan B. Motor A menghitam merata saat dibongkar. Poros pompanya tidak dapat diputar tangan setelah diisolasi dan dikunci, arus tercatat 9,8 sampai 10,5 A beberapa minggu sebelumnya, dan setelan relai beban lebih dinaikkan dari 8,2 A ke 12 A karena "sering trip". Arus 10,5 A adalah 10,5/8,2=1,2810{,}5/8{,}2 = 1{,}28 kali arus pengenal, sehingga rugi tembaga sekitar 1,282=1,641{,}28^2 = 1{,}64 kali, sedangkan relai yang disetel 1,46 kali arus pengenal tidak bereaksi. Penyebabnya bantalan pompa yang memburuk sampai macet, dan kerusakan motor dimungkinkan oleh setelan yang dinaikkan (Bab 47).

    Motor B berhubungan bintang dan hangus pada fasa U dan V dengan W utuh, pola satu fasa hilang pada saluran ke W1; terminal keluaran kontaktor saluran itu berubah warna dan sekrupnya longgar. Arus belitan bintang sama dengan arus saluran, sehingga arus dua saluran yang tersisa naik kira-kira 3\sqrt{3} kali pada beban tetap, dan relai beban lebih yang disetel pada arus pelat nama semestinya memutus. Karena motor tetap terbakar, setelan, kelas trip, dan fungsi relai motor B ikut diperiksa, termasuk kemungkinan motor diasut ulang ketika satu fasa sudah hilang; relai yang peka fasa hilang ada di Bab 47.

    Jadi hanya motor C yang dapat disebut cacat motor. Motor A dan B baru dipasang setelah pompa diperbaiki, setelan relai dikembalikan ke arus pelat nama, terminal kontaktor diganti, dan relai motor B diuji; motor C digulung ulang lalu diuji resistansi, isolasi, dan tanpa beban. Tafsir ini bergantung pada nilai acuan dan catatan komisioning.

    Contoh 4: bunyi bantalan motor penggerak setrika gulung ber-VFD. Motor 7,5 kW 4 kutub menggerakkan setrika gulung melalui VFD pada 40 Hz dan berputar 1.176 rpm; empat belas bulan setelah VFD dipasang, bantalan sisi belakangnya berbunyi. Lembar data bantalan bola beralur dalam itu memberi 9 bola, diameter bola 9,5 mm, diameter lingkaran pusat bola 46 mm, dan sudut kontak 0°. Spektrum getaran memperlihatkan puncak sekitar 70 Hz beserta kelipatannya. Cacat pada cincin luar yang diam dilindas setiap bola yang lewat:

    fr=1 17660=19,6 Hz,fBPFO=Nb2 fr(1−dDcos⁡β)=92×19,6×(1−9,546)=70,0 Hzf_\text{r} = \frac{1\,176}{60} = 19{,}6\ \text{Hz}, \qquad f_\text{BPFO} = \frac{N_\text{b}}{2}\,f_\text{r}\left(1 - \frac{d}{D}\cos\beta\right) = \frac{9}{2} \times 19{,}6 \times \left(1 - \frac{9{,}5}{46}\right) = 70{,}0\ \text{Hz}

    dengan NbN_\text{b} jumlah bola, dd diameter bola, DD diameter lingkaran pusat bola, dan β\beta sudut kontak. Frekuensi cacat lintasan dalam, dengan tanda plus, adalah 106,4 Hz dan tidak tampak. Puncak 70 Hz yang bukan kelipatan bulat 19,6 Hz cocok dengan cacat lintasan luar. Bantalan yang dilepas memperlihatkan garis melintang rapat di jalur gelinding lintasan luar dan gemuk yang menghitam, pola erosi listrik oleh arus bantalan, bukan keausan saat diam, sehingga mengganti bantalan saja hanya menunda kerusakan berikutnya.

    Contoh 5: motor segitiga dengan tiga ujung. Antarterminal terbaca 1,64; 1,65; dan 1,64 Ω pada 31 °C, sedangkan acuan per fasa 2,40 Ω pada 20 °C.

    Rfasa=32×1,64=2,46 Ω,R20=2,46×254,5265,5=2,36 ΩR_\text{fasa} = \tfrac{3}{2} \times 1{,}64 = 2{,}46\ \Omega, \qquad R_{20} = 2{,}46 \times \frac{254{,}5}{265{,}5} = 2{,}36\ \Omega

    Simpangan −1,7 % masih dalam galat suhu 5 K, sekitar 2 %, dan ketidakseimbangan antarterminal 0,4 %, sehingga tembaganya utuh. Rumus dua pertiga mengandaikan ketiga fasa seimbang; bila satu bacaan menyimpang, ujung belitan dipisahkan dan setiap fasa diukur sendiri.

    Contoh 6: rasio ketidakseimbangan pompa rumah sakit berbeban. Tegangan terbaca 404, 396, dan 400 V, dan arusnya 10,6; 9,3; dan 9,4 A.

    KU=4400=1,0 %,KI=10,6−9,779,77=8,5 %,KIKU=8,5K_U = \frac{4}{400} = 1{,}0\ \%, \qquad K_I = \frac{10{,}6 - 9{,}77}{9{,}77} = 8{,}5\ \%, \qquad \frac{K_I}{K_U} = 8{,}5

    Rasio itu di dalam rentang 6 sampai 10 untuk motor berbeban, sehingga suplai dicurigai lebih dulu. Bila arus tertinggi berpindah bersama konduktor suplai setelah uji rotasi sambungan, sumbernya di hulu terminal dan motor tidak dibongkar.

    Kondisi berhenti

    Hentikan atau jangan mulai pekerjaan bila salah satu keadaan berikut ditemukan. Keputusan dan pekerjaan sesudahnya diserahkan kepada personel kompeten yang bertanggung jawab atas motor itu.

    1. Motor belum diisolasi, dikunci, dan dibuktikan bebas tegangan di terminalnya, termasuk sumber kedua, kapasitor, dan rel DC VFD yang belum melewati waktu peluahan pada labelnya. Fungsi henti VFD bukan pemisah. Verifikasi bebas tegangan ada di Bab 14, energi tersimpan di Bab 1 · Keselamatan, dan verifikasi keadaan aman di Bab 2 · Keselamatan.
    2. Poros masih dapat diputar oleh beban, misalnya pompa oleh aliran balik atau kipas oleh angin, atau motor berjenis magnet permanen yang membangkitkan tegangan saat berputar.
    3. Motor pernah terendam atau lama diam di ruang lembab dan belum dikeringkan serta diuji isolasinya menurut Bab 17; motor itu tidak dienergikan untuk "dicoba".
    4. Resistansi belitan jelas tidak seimbang, isolasi di bawah batas atau nol, atau tercium bau hangus: motor tidak dijalankan, termasuk untuk uji tanpa beban.
    5. Motor terbakar dengan pola satu fasa hilang atau beban lebih: pengganti tidak dipasang sebelum saluran, mekanisme beban, dan setelan proteksi diperbaiki, dan setelan relai tidak dinaikkan melewati arus pelat nama (Bab 47).
    6. Sebelum uji tanpa beban, pasak poros belum dilepas atau diikat, penutup kopling belum terpasang, motor belum terbaut kokoh, atau pompa akan berputar kering.
    7. Selama uji tanpa beban, arus satu fasa jauh berbeda, arus jelas melebihi catatan acuan, ada asap, bunyi gesek, getaran naik, atau bantalan cepat panas: suplai diputus segera.
    8. Penjepit ohmmeter empat kawat akan dilepas ketika arus uji masih mengalir atau alat belum selesai meluahkan energi induktif belitan.

    Salah tafsir yang sering terjadi

    Guess what’s wrong first, then open the explanation.

    Common misconception

    Resistansi motor diuji dengan penguji isolasi antarterminal.

    Why is it wrong?

    Sebagian lembar kerja memang menamainya demikian, padahal resistansi belitan beberapa ohm diukur dengan ohmmeter resistansi rendah, sedangkan resistansi isolasi diukur belitan ke rangka (Bab 17).

    Common misconception

    Isolasinya ribuan megaohm, jadi belitannya sehat.

    Why is it wrong?

    Hubung pendek antarlilitan tidak melibatkan rangka, sehingga resistansi isolasi dan PI dapat tetap sangat baik ketika belitan sudah rusak, seperti motor C pada Contoh 1 dan 2. Resistansi belitan dan arus per fasa yang menemukannya.

    Common misconception

    Pemanasan 200 K hanya menaikkan resistansi satu persen.

    Why is it wrong?

    Angka itu berasal dari salah hitung contoh soal buku ajar lama; dengan koefisien 0,006, kenaikan 200 K mengalikan resistansi baja 2,2 kali. Pada belitan tembaga, selisih 20 K saja sudah mengubah resistansi sekitar 8 %.

    Common misconception

    Motor terbakar, jadi motornya jelek; gulung ulang lalu pasang lagi.

    Why is it wrong?

    Motor A dan B pada Contoh 3 adalah korban pompa macet dan terminal longgar. Pola hangus dan bukti di luar motor dibaca lebih dulu (Bab 4 · Sistem, Diagram & Diagnosis tentang akar sebab).

    Hubungan dengan bab lain

    Dasarnya Bab 14 sampai Bab 17 tentang alat ukur dan uji isolasi, Bab 40, Bab 41, dan Bab 43 tentang motor induksi, datanya, dan pemilihannya, dan Bab 3 · Sistem, Diagram & Diagnosis dan Bab 4 · Sistem, Diagram & Diagnosis tentang diagnosis. Lanjutannya Bab 47 tentang proteksi motor, Bab 78, Bab 79, dan Bab 81 tentang diagnosis dan pemeliharaan, dan Bab 67 sampai Bab 69 tentang VFD.

    Latihan dan pembahasan

    Tuliskan rumus, satuan, dan asumsi. Pengukuran bertegangan diandaikan dilakukan personel kompeten dengan alat berkategori ukur sesuai dan APD.

    Try to answer first, then open the worked solution.

    1. Resistansi belitan motor 5,5 kW terukur 1,82; 1,83; dan 1,81 Ω pada suhu belitan 34 °C, sedangkan catatan komisioning memberi 1,75 Ω pada 20 °C. Hitung resistansi terkoreksi, simpangannya, dan persen ketidakseimbangan, lalu ulangi koreksinya bila suhu belitan sebenarnya 29 °C.

      See the worked solution

      Faktor 254,5/268,5=0,948254{,}5/268{,}5 = 0{,}948 memberi 1,725; 1,735; dan 1,716 Ω, yaitu −1,4 %; −0,9 %; dan −1,9 % terhadap 1,75 Ω, dan KR=0,01/1,82=0,55K_R = 0{,}01/1{,}82 = 0{,}55 %. Pada 29 °C faktornya 254,5/263,5=0,966254{,}5/263{,}5 = 0{,}966 dan hasilnya 1,758; 1,767; dan 1,748 Ω, hampir sama dengan catatan, jadi simpangan sebesar galat suhu 5 K itu belum bermakna, sedangkan KRK_R tidak berubah.

    2. Motor bintang dengan tiga ujung keluar terukur antarterminal RUV=4,40R_\text{UV} = 4{,}40 Ω, RVW=4,18R_\text{VW} = 4{,}18 Ω, dan RWU=4,20R_\text{WU} = 4{,}20 Ω. Hitung resistansi tiap fasa dan persen ketidakseimbangannya, lalu tentukan fasa yang mencurigakan.

      See the worked solution

      RU=(4,40+4,20−4,18)/2=2,21R_\text{U} = (4{,}40 + 4{,}20 - 4{,}18)/2 = 2{,}21 Ω, RV=(4,40+4,18−4,20)/2=2,19R_\text{V} = (4{,}40 + 4{,}18 - 4{,}20)/2 = 2{,}19 Ω, RW=(4,18+4,20−4,40)/2=1,99R_\text{W} = (4{,}18 + 4{,}20 - 4{,}40)/2 = 1{,}99 Ω. Rata-rata 2,13 Ω, simpangan terbesar 0,14 Ω, KR=6,6K_R = 6{,}6 %. Fasa W yang lebih rendah mencurigakan, konsisten dengan lilitan terhubung pendek, dan dikonfirmasi dengan arus per fasa atau pemeriksaan bengkel.

    3. Motor segitiga terbakar dengan satu fasa hangus parah, dua fasa hampir utuh, dan satu sekering suplai putus. Tafsir mana yang paling konsisten: (A) beban lebih, (B) satu fasa suplai hilang, (C) lonjakan tegangan, atau (D) ketidakseimbangan tegangan 1 %?

      See the worked solution

      B. Belitan di antara dua saluran yang tersisa mendapat tegangan penuh, sedangkan dua belitan lain seri pada tegangan yang sama, sehingga arusnya kira-kira dua kali dan panasnya empat kali; sekering putus menjadi bukti pendukung. A memanaskan ketiga fasa, C merusak setempat di lilitan awal, dan D terlalu kecil untuk menghanguskan satu fasa.

    4. Motor pompa 4 kW diuji tanpa beban: tegangan 398, 402, dan 400 V; arus 3,6; 4,5; dan 3,5 A. Setelah uji rotasi sambungan dalam keadaan bebas tegangan, arus 4,5 A pindah ke terminal lain bersama konduktor suplainya. Hitung KIK_I, KUK_U, dan rasionya, lalu tentukan arah pencarian.

      See the worked solution

      Iˉ=3,87\bar{I} = 3{,}87 A, simpangan terbesar 0,63 A, KI=16,4K_I = 16{,}4 %; Uˉ=400\bar{U} = 400 V, simpangan 2 V, KU=0,50K_U = 0{,}50 %; rasio sekitar 33, di atas orde 10 sampai 20 yang dapat dijelaskan suplai pada uji tanpa beban. Namun arus tertinggi berpindah bersama konduktor suplai, jadi sumbernya di hulu terminal motor: tegangan suplai tak seimbang, atau sambungan, kontak, atau kabel yang resistansinya naik pada satu konduktor hulu.

    5. Motor pompa 11 kW bertumpuan kaku dengan catatan awal 1,2 mm/s kini terbaca 3,6 mm/s pada rumah bantalan, dan getarannya turun perlahan bersama putaran saat suplai diputus. Nilai pembacaan ini terhadap lingkup ISO 20816-3 dan sebutkan sumber yang paling mungkin.

      See the worked solution

      Motor 11 kW di bawah 15 kW, sehingga zona ISO 20816-3 tidak berlaku formal dan batas B/C 2,8 mm/s hanya pembanding kasar. Yang bermakna adalah kenaikan tiga kali dari catatan awal, dan turunnya getaran bersama putaran menunjuk sumber mekanis yang dipastikan dari frekuensinya.

    6. Setelah uji panas di bengkel, resistansi belitan tembaga naik dari 2,40 Ω pada 22 °C menjadi 3,10 Ω. Taksir suhu rata-rata belitan dengan konstanta 235, lalu jelaskan mengapa angka itu belum menyatakan titik terpanas.

      See the worked solution

      θ2=(3,10/2,40)(235+22)−235=97,0\theta_2 = (3{,}10/2{,}40)(235 + 22) - 235 = 97{,}0 °C. Metode resistansi memberi suhu rata-rata seluruh belitan, sedangkan titik terpanas di dalam alur lebih tinggi, seperti anggaran suhu di Bab 41. Resistansi diukur segera setelah motor berhenti karena belitan cepat mendingin.

    Referensi

    External sources

    • EASA, Failures in Three-Phase Stator Windingseasa.com
    • IEC 60034-1:2026 (Ed. 15.0), Rotating electrical machines, Part 1: Rating and performancewebstore.iec.ch
    • ISO 15243:2017, Rolling bearings, Damage and failures, Terms, characteristics and causesiso.org
    • Pei, Zhang, Hua, Zhang, Comprehensive Review of Bearing Currents in Electrical Machines: Mechanisms, Impacts, and Mitigation Techniques, Energies 18(3):517, 2025doi.org
    • ISO 20816-1:2016, Mechanical vibration, Measurement and evaluation of machine vibration, Part 1: General guidelinesiso.org
    • ISO/FDIS 20816-1, revisi Part 1 (tahap pemungutan suara FDIS, Agustus 2026)iso.org
    • ISO 20816-3:2022, Part 3: Industrial machinery with a power rating above 15 kW and operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/miniso.org
    • IEC 60034-14:2018 (Ed. 4.0), Rotating electrical machines, Part 14: Mechanical vibration of certain machines with shaft heights 56 mm and higherwebstore.iec.ch

    Revision history

    DateVersionChange
    October 29, 20263Revised to the chapter standard
    October 20, 20262Expanded in wave R10: worked examples, stop conditions, and cross-chapter references
    September 30, 20261First published

    How to cite

    Kurnia (2026). Kerusakan dan uji motor: belitan, isolasi, bantalan, dan getaran dasar. ARSTEMA Academy. Revised October 29, 2026. arstema.com/academy/konsep/kerusakan-dan-uji-motor-belitan-isolasi-bantalan-dan-getaran-dasar

    Self-check · 3 questions

    Check your understanding before moving on

    Write your answer in your own words, then compare it with the worked solution from this chapter’s exercises. The system doesn’t judge open answers as right or wrong; you decide which parts you’ve understood.

    0/3rated
    1

    Resistansi belitan motor 5,5 kW terukur 1,82; 1,83; dan 1,81 Ω pada suhu belitan 34 °C, sedangkan catatan komisioning memberi 1,75 Ω pada 20 °C. Hitung resistansi terkoreksi, simpangannya, dan persen ketidakseimbangan, lalu ulangi koreksinya bila suhu belitan sebenarnya 29 °C.

    2

    Motor bintang dengan tiga ujung keluar terukur antarterminal RUV=4,40R_\text{UV} = 4{,}40 Ω, RVW=4,18R_\text{VW} = 4{,}18 Ω, dan RWU=4,20R_\text{WU} = 4{,}20 Ω. Hitung resistansi tiap fasa dan persen ketidakseimbangannya, lalu tentukan fasa yang mencurigakan.

    3

    Motor segitiga terbakar dengan satu fasa hangus parah, dua fasa hampir utuh, dan satu sekering suplai putus. Tafsir mana yang paling konsisten: (A) beban lebih, (B) satu fasa suplai hilang, (C) lonjakan tegangan, atau (D) ketidakseimbangan tegangan 1 %?

    Self-assessment progress0%

    Nearby chapters

    NextMotor DC, motor universal, dan motor BLDC

    Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 45.

    PreviousMemilih motor untuk beban: jenis beban, torsi, inersia, dan waktu asut

    Reading order by shelf: Electrical & Control · Chapter 43.

    Same disciplineTegangan, arus, resistansi, dan daya

    Bab lain dalam Teknik Elektro dan Elektronika.