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UNIVERSIDADE PAULISTA RENAN ADRIEL FERMINO MARQUES RA: A40501-1 RÚLIO SILVA REZENDE RA: A7449I-0 GILSON SILVA REZENDE RA: A744AB-1 THALES PUTINHON CARUSO RA: A737JJ-6 MARCELO DA SILVA ALVES RA: A772GG-0 FABRÍCIO DA SILVA SANTOS RA: A80FBA-7 GUSTAVO GALERA TAHA RA: B07316-0 MANUTENÇÃO EM MOTORES ELÉTRICOS SÃO JOSE DO RIO PRETO 2015

Ceminário manutenção em motores elétricos

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manutenção mecânica

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  • UNIVERSIDADE PAULISTA

    RENAN ADRIEL FERMINO MARQUES RA: A40501-1

    RLIO SILVA REZENDE RA: A7449I-0

    GILSON SILVA REZENDE RA: A744AB-1

    THALES PUTINHON CARUSO RA: A737JJ-6

    MARCELO DA SILVA ALVES RA: A772GG-0

    FABRCIO DA SILVA SANTOS RA: A80FBA-7

    GUSTAVO GALERA TAHA RA: B07316-0

    MANUTENO EM MOTORES ELTRICOS

    SO JOSE DO RIO PRETO

    2015

  • UNIVERSIDADE PAULISTA

    RENAN ADRIEL FERMINO MARQUES RA: A40501-1

    RLIO SILVA REZENDE RA: A7449I-0

    GILSON SILVA REZENDE RA: A744AB-1

    THALES PUTINHON CARUSO RA: A737JJ-6

    MARCELO DA SILVA ALVES RA: A772GG-0

    FABRCIO DA SILVA SANTOS RA: A80FBA-7

    GUSTAVO GALERA TAHA RA: B07316-0

    MANUTENO EM MOTORES ELTRICOS

    Trabalho de Manuteno em Motores eltricos,

    apresentado ao Profo MSc. Alberto Lyra.

    SO JOSE DO RIO PRETO

    2015

  • LISTA DE ILUSTRAES

    Imagem 1 Curto entre espiras no enrolamento principal 06

    Imagem 2 Curto entre enrolamentos principal e auxiliar 06

    Imagem 3 Curto entre espiras no enrolamento auxiliar e Metade do enrolamento principal

    sobreaquecido 07

    Imagem 4 Curto na conexo e Curto na sada da ranhura 07

    Imagem 5 Curto dentro da ranhura e Rotor travado 08

    Imagem 6 Sobreaquecimento no enrolamento principal e Sobreaquecimento no enrolamento

    auxiliar 08

  • SUMRIO

    1.0 INTRODUO 01

    1.1 OBJETIVO 01

    2.0 - MANUTENO PREDITIVA 01

    2.1 DEFEITOS 03

    2.2 - SOLUO DOS DEFEITOS 04

    2.2 - AS IMAGENS ABAIXO APRESENTAM AS CARACTERSTICAS DE ALGUNS

    TIPOS DE QUEIMAS DE ENROLAMENTOS 06

    3.0 - MANUTENO PREVENTIVA 09

    3.1 - MANUTENO PREVENTIVA DO ISOLAMENTO ELTRICO 10

    3.2 - MANUTENO PREVENTIVA EM OUTRAS PARTES 13

    4.0 - MANUTENO CORRETIVA 14

    5.0 - REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 14

  • 1

    1.0 - INTRODUO

    Os motores eltricos so responsveis por grande parte da energia consumida nos

    segmentos onde seu uso mais efetivo, como nas indstrias, onde representam em mdia

    mais de 50% do consumo de eletricidade dessas instalaes. So, portanto, equipamentos

    sobre os quais preciso buscar, prioritariamente, a economia de energia. Nos motores

    eltricos as operaes de controle de materiais e equipamentos tm na sua maioria um efeito

    direto sobre o estudo mecnico e eltrico destes equipamentos, agindo direta ou indiretamente

    sobre seus rendimentos.

    1.1 - OBJETIVO

    A finalidade da manuteno prolongar ao mximo possvel a vida til do

    equipamento. A vida til de motores e sua eficincia podem ser estendidas atravs de

    manuteno peridicas no motor. As atividades peridicas de manuteno em um motor so

    definidas pelos fabricantes e so apresentadas em intervalos de tempo ou atravs do nmero

    de partidas do motor. A correta aplicao das manutenes peridicas em um motor amplia

    sua vida til e evitam manutenes corretivas e paradas no processo produtivo.

    2.0 - MANUTENO PREDITIVA

    Consiste no planejamento antecipado das intervenes corretivas, a partir da aplicao

    sistemtica de uma ou mais tcnicas de monitorao, como:

    Anlise de vibraes de equipamentos rotativos e alternativos

    Anlise de corrente e fluxo magntico de motores eltricos

    Anlise de leo lubrificante (tribologia e ferrografia)

    Termografia de sistemas eltricos e mecnicos

    Ultra-som para deteco de vazamentos e defeitos de vlvulas e purgadores.

    Essas tcnicas so capazes de detectar eventuais falhas de funcionamento sem a

    necessidade de interrupo do processo produtivo e de modo que a interveno corretiva

    possa ser programada com antecedncia suficiente proporcionando os seguintes benefcios:

  • 2

    Aumento da segurana e da disponibilidade dos equipamentos, com reduo dos riscos

    de acidentes e interrupes inesperadas da produo.

    Eliminao da troca prematura de componentes com vida til remanescente ainda

    significativa

    Reduo dos prazos e custos das intervenes, pelo conhecimento antecipado dos

    defeitos a serem corrigidos.

    Aumento da vida til das mquinas e componentes pela melhoria das condies de

    instalao e operao.

    A anlise estatstica dos dados coletados pela Manuteno Preditiva permite ainda:

    Identificar equipamentos com problemas crnicos e orientar a sua correo

    Avaliar a eficcia e a qualidade dos servios corretivos e propor programas de

    treinamento e a adoo de novas tecnologias, visando o seu aprimoramento.

    De um modo geral, pode-se afirmar que a aplicao de programas de Manuteno

    Preditiva em indstrias de processo resulta, a mdio e longo prazo, em redues da ordem de

    2/3 nos prejuzos com interrupes inesperadas de produo e de 1/3 nos gastos com a

    manuteno, aps uma fase inicial de investimentos.

    Uma das tcnicas de manuteno preditiva que ao longo dos ltimos anos passou a ser

    uma das mais utilizadas por parte das empresas a Termografia infravermelha.

    Em geral uma falha eletromecnica antecedida pela gerao e troca de calor. Este calor

    se traduz habitualmente em uma elevao de temperatura que pode ser repentina, mas que em

    geral, dependendo do objeto, a temperatura comea a manifestar-se em pequenas variaes.

    Se for possvel detectar, para comparar e determinar esta variao, as falhas podero ser

    detectadas no incio do seu desenvolvimento e que podem produzir no futuro prximo ou em

    mdio prazo uma parada programada do equipamento. Isto permite a reduo dos tempos de

    interrupo e a diminuio da probabilidade de sada de servio no prevista, no

    programadas. Os benefcios incluem a reduo de custos com economia de energia, proteo

    dos equipamentos, velocidade da inspeo e reparao.

  • 3

    2.1 - DEFEITOS

    Entre os problemas possveis de serem detectados temos:

    DEFEITOS POSSIVEIS CAUSAS

    MOTOR NO CONSEGUE PARTIR

    Interrupo na alimentao do motor

    Fusveis queimados

    Erro na conexo do motor

    Mancal travado

    O MOTOR PARTE MUITO

    LENTAMENTE E NO ATINGE

    ROTAO NOMINAL

    Carga com torque muito elevado durante a

    partida.

    Queda de tenso muito alta nos cabos de

    alimentao.

    RUDO ELEVADO/ANORMAL

    Defeito nos componentes de transmisso ou

    na mquina acionada.

    Base desalinhada/desnivelada.

    Desbalanceamento dos componentes ou da

    mquina acionada.

    Sentido de rotao do motor errado.

    Parafusos de fixao soltos.

    Ressonncia da fundao.

    Rolamentos danificados.

    AQUECIMENTO EXCESSIVO NO

    MOTOR

    Refrigerao insuficiente.

    Sobrecarga.

    Excessivo nmero de partidas.

    Tenso muito alta.

    Tenso muito baixa.

    Interrupo de um cabo de alimentao.

    Desequilbrio de tenso nos terminais de

    alimentao do motor.

  • 4

    AQUECIMENTO DOS MANCAIS

    Graxa/leo em demasia.

    Envelhecimento da graxa/leo.

    Utilizao de graxa/leo no especificados.

    Falta de graxa/leo.

    Excessivo esforo axial ou radial.

    2.2 - SOLUO DOS DEFEITOS

    DEFEITOS SOLUO

    MOTOR NO CONSEGUE PARTIR

    Verificar o circuito de comando e os cabos

    de alimentao do motor.

    Substituir os fusveis.

    Corrigir as conexes do motor conforme

    diagrama de conexo.

    Verificar se o mancal gira livremente.

    O MOTOR PARTE MUITO

    LENTAMENTE E NO ATINGE

    ROTAO NOMINAL

    No aplicar carga na mquina acionada

    durante a partida.

    Verificar o dimensionamento da instalao

    (transformador, seo dos cabos, disjuntores,

    etc.)

    RUDO ELEVADO/ANORMAL

    Verificar a transmisso de fora, o

    acoplamento e o alinhamento.

    Realinhar/nivelar o motor e a mquina

    acionada.

    Refazer balanceamento.

    Inverter o sentido de rotao do motor.

    Reapertar os parafusos.

  • 5

    Verificar o projeto da fundao.

    Substituir o rolamento.

    AQUECIMENTO EXCESSIVO NO

    MOTOR

    Limpar as entradas e sadas de ar da defletora

    e da carcaa.

    Medir a corrente do motor, analisando sua

    aplicao e, se necessrio, diminuir a carga.

    Reduzir o nmero de partidas.

    Verificar a tenso de alimentao do motor.

    Verificar a tenso de alimentao e a queda

    de tenso no motor.

    Verificar a conexo de todos os cabos de

    alimentao.

    Verificar se h fusveis queimados,

    comandos errados, desequilbrio nas tenses

    da rede de alimentao, falta de fase.

    AQUECIMENTO DOS MANCAIS

    Fazer limpeza do mancal e lubrificar segundo

    as recomendaes.

    Reduzir tenso nas correias.

    Redimensionar a carga aplicada ao motor.

  • 6

    2.2- AS IMAGENS ABAIXO APRESENTAM AS CARACTERSTICAS DE ALGUNS

    TIPOS DE QUEIMAS DE ENROLAMENTOS.

    Imagem 1 Curto entre espiras no enrolamento principal

    Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-

    de-instalacao-portugues-br.pdf

    Imagem 2 Curto entre enrolamentos principal e auxiliar

    Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-

    de-instalacao-portugues-br.pdf

  • 7

    Imagem 3 Curto entre espiras no enrolamento auxiliar e Metade do enrolamento principal sobreaquecido

    Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-

    de-instalacao-portugues-br.pdf

    Imagem 4 Curto na conexo e Curto na sada da ranhura

    Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-

    de-instalacao-portugues-br.pdf

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    Imagem 5 Curto dentro da ranhura e Rotor travado

    Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-

    de-instalacao-portugues-br.pdf

    Imagem 6 Sobreaquecimento no enrolamento principal e Sobreaquecimento no enrolamento auxiliar

    Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-

    de-instalacao-portugues-br.pdf

  • 9

    3.0 - MANUTENO PREVENTIVA

    A rotina para a execuo das inspees relativas a manuteno preventiva de

    equipamentos eltricos envolve a observao visual de algumas de suas condies especificas,

    bem como, quando possvel, os reparos necessrios que podem ser realizados no campo. A

    frequncia destas inspees depende, sobretudo, da importncia critica do equipamento em

    questo, das condies ambientais, e/ou das condies operacionais. Atitudes simples, como

    verificar se h ventilao suficiente e efetuar a limpeza frequentemente so fatores da maior

    importncia. Alm disto, necessrio intervir imediatamente ao surgirem ou ao serem

    notados quaisquer indicativos de anormalidades. No caso de mquinas rotativas tem-se, por

    exemplo: vibraes excessivas, batidas de eixo, resistncia de isolamento decrescente,

    indcios de fumaa e fogo, faiscamento ou forte desgaste no comutador ou coletor e escovas

    (se houverem), variaes bruscas de temperatura nos mancais e outros. A primeira

    providncia a ser tomada nestes casos desligar o equipamento e examinar todas as suas

    partes, tanto mecnicas como eltricas. Deste modo, o conhecimento adequado de alguns

    sintomas, suas causas e efeitos de suma importncia pois permite evitar a evoluo de

    problemas indesejveis que tornam necessria uma ao corretiva com prejuzos financeiros

    elevados. As rotinas de inspeo bsicas para equipamentos eltricos em operao normal

    envolvem, de uma forma geral, avaliar:

    Corrente: O aquecimento de um equipamento eltrico depende de sua capacidade

    trmica. O controle de sua temperatura de operao se reveste de elevada importncia,

    pois, quando o mesmo opera acima do nvel mximo de temperatura permitido pela

    classe de isolamento, ocorre um decrscimo na sua expectativa de vida. Por exemplo,

    um equipamento com isolamento classe B ou F, operando com 8 a 10 C acima de sua

    temperatura normal de trabalho, tem sua expectativa de vida reduzida metade. Estes

    fatos reforam a necessidade de um monitoramento adequado das condies de

    carregamento, ou seja, da corrente de carga e da temperatura associadas, para evitar

    eventuais sobrecargas;

  • 10

    Tenso: A tenso aplicada a um equipamento deve ser monitorada de forma similar

    corrente de carga. Sobre e subtenses, tenses desequilibradas e/ou com contedo

    harmnico so fatores que afetam o seu isolamento e o seu desempenho em muitos

    casos.

    Limpeza: importante que o equipamento fique isento de poeiras, teias de aranha,

    fiapos de algodo, leo, ou seja, sujeira em geral. A sujeira cria uma camada nos

    enrolamentos e/ou carcaa diminuindo a troca de calor com o ambiente, alm de reter

    umidade e provocar um curto-circuito, bem como, ser um elemento propagador de

    incndios. Desta forma, conveniente limpar externamente o equipamento e, logo

    aps, as suas partes internas. Para tanto, usa-se ar comprimido seco e limpo, soprando-

    se o p e os resduos do seu interior. importante certificar-se que todas as passagens

    de ar esto livres e desimpedidas.

    Nas mquinas eltricas rotativas, tambm interessante verificar-se:

    Vibraes ou rudos: Deve-se atentar para a ocorrncia de vibraes anormais ou rudos

    estranhos para mquinas rotativas em perfeito estado de funcionamento. Elas podem ser

    indicativos de problemas de origem eltrica e mecnica;

    Temperatura dos mancais: Para bom desempenho de suas funes a temperatura do mancal de

    mquinas rotativas deve ser no mximo, 80 graus, 85 graus

    Assim, conveniente verific-la atravs de termmetro. Ressalta-se que, tambm neste caso,

    a vida til diminui com a temperatura; Superfcie do estator e do rotor: Inspeo visual para

    determinar a presena de alguma contaminao ou ferrugem, bem como lascas, borbulhas e

    arranhes;

    3.1 - MANUTENO PREVENTIVA DO ISOLAMENTO ELTRICO

    O sistema isolante representa um dos principais aspectos para o funcionamento de um

    equipamento eltrico, sendo a sua vida til considerada como a do prprio equipamento. A

  • 11

    vida til de um isolamento slido compreendida como o tempo necessrio para que seus

    elementos constituintes falhem, ou seja, que sua fora de trao reduza-se a determinadas

    percentuais do original. Note-se que no final da vida, a isolao se apresenta frgil e

    quebradia, com baixa resistncia mecnica. Embora, os sistemas de isolamento de alguns

    equipamentos incorporem um fludo (por exemplo, leo mineral em transformadores ou gs

    SF

    em disjuntores), o isolamento slido (papel e vernizes) est presente em todos eles. Desta

    forma, prtica comum no meio tcnico considerar-se que o envelhecimento destes sistemas

    est associado com a resistncia mecnica do segundo. Por outro lado, a deteriorao das

    propriedades isolantes de um material depende, de forma bsica, de suas caractersticas fsico-

    qumicas e do regime de operao a que for submetido. Note-se que, como citado

    anteriormente, muitos fatores podem afet-los tais como a umidade, sujeira, agentes qumicos,

    esforos dieltricos excessivos, danos mecnicos e a temperatura, entre outros. interessante

    observar que durante o processo de envelhecimento do papel, as suas propriedades dieltricas

    praticamente no diminuem. Desta forma, um transformador envelhecido, por exemplo, ser

    mais sensvel aos esforos mecnicos, provenientes, principalmente, de curto-circuitos no

    sistema, apesar de poder apresentar boa isolao dieltrica. Nestes casos, a baixa resistncia

    mecnica provocar uma diminuio dos espaamentos dieltricos (falha mecnica),

    provocando a falha eltrica. Em funo do exposto, a manuteno preventiva do isolamento

    de fundamental importncia. No caso especfico de mquinas rotativas, necessrio

    inspecionar todos os isolantes de bobina de campo quanto e trincas e indicaes de

    superaquecimento. Mas, os principais pontos de manuteno de um isolamento de uma

    mquina so: limpeza, secagem, reenvernizamento e conservao.

    A limpeza o primeiro e mais importante quesito de manuteno do isolamento. A

    remoo de poeiras pode ser feita com um aspirador de p ou com ar comprimido seco (com

    29 a 40 psi de presso), porm o ltimo apresenta a desvantagem de espalhar a poeira por

    outras mquinas ao redor.

    Sujeiras encrostadas entre as passagens de ar da mquina devem ser removidas com

    uma esptula de madeira ou de fibra. No se deve usar pontas e raspadeiras metlicas, pois

    estas podem ferir o isolamento. A limpeza de graxas e leos deve ser feita com pano isento

    de fiapos embebido com um solvente recomendado, como o Varsol, a Benzina e o

  • 12

    Tetracloreto de Carbono. O uso de solvente em excesso arruna o verniz que compe o

    isolante; portanto, deve se usar a quantidade justa de solvente e em seguida enxugar com um

    pano seco. O uso de solventes requer cuidados; os derivados de petrleo so inflamveis e o

    tetracloreto de carbono, que no inflamvel, muito txico (deve ser usado em lugares bem

    ventilados). No caso de isolamentos contaminados pela gua do mar ou com lama de

    inundaes, estes devem ser lavados com gua doce (com presso de 29 a 40 PSI), sendo

    necessria secagem posteriormente. A secagem a operao que tem por fim retirar a

    umidade ocasionalmente depositada ou absorvida pelo isolamento. O mtodo mais favorvel

    a aplicao de calor externo (lmpadas infravermelhas ou aquecedores eltricos), dentro

    duma estufa ou coberta de lona.

    Trs cuidados so requeridos:

    Sempre deixar uma abertura no topo da coberta para permitir o escape do ar mido.

    No caso da estufa, faz-se a extrao forada do ar (rarefaz a presso melhorando a

    secagem).

    No aproximar muito as fontes de calor do isolamento para no carboniz-lo (no caso

    de lmpadas cujo o feixe dirigido, recomenda-se um afastamento de mais de 30 cm).

    Temperatura do isolamento no deve ultrapassar 90 graus.

    Outro mtodo muito usual o de fazer passar uma corrente eltrica pelos condutores do

    prprio equipamento, cuja fonte pode ser:

    Alternada, proveniente de um autotransformador regulvel.

    Continua, gerada por uma mquina de solda eltrica.

    Ou ainda, continua gerada pelo prprio equipamento cuja armadura colocada em

    curto-circuito.

  • 13

    3.2 - MANUTENO PREVENTIVA EM OUTRAS PARTES

    Outras partes componentes dos equipamentos merecem ateno quanto manuteno

    preventiva, alm das atitudes citadas anteriormente. Exemplificando para mquinas rotativas,

    tem-se:

    Peas aparafusadas ou caladas - Sua inspeo, de vez em quando, servir para notar se

    esto todas bem firmes e sem corroso ou ferrugem. Ateno particular deve ser dada aos

    parafusos que seguram os grampos de suporte dos cabos e de certos isolamentos;

    Fundaes e placas de apoio - Devem ser verificadas a sua rigidez e seu nivelamento, pois

    muitas vezes tais apoios podem ceder ou escorregar por efeito dos prprias trepidaes do

    mquina;

    Acoplamentos - O aperto e o alinhamento dos flanges de acoplamento devem ser verificados

    uma vez por ano e sempre que a mquina sofrer algum impacto, eltrico ou mecnico, ou

    quando houver deslocamento nos fundaes;

    Cabos de ligao - Inspecionar quanto a sinais de superaquecimento, isolao deficiente ou

    avaria mecnica. Certificar-se de que todos os terminais esto apertados.

    Filtros de ar (se houverem) - devem ser limpos regularmente, com intervalos que dependem

    do grau de impurezas do meio ambiente. A queda de presso nos filtros dever ser

    constantemente observada, pois, caso ela ultrapasse o valor admissvel, h o risco de

    diminuio do volume de ar e do efeito filtrante. A limpeza de filtros de malha grossa (filtros

    de metal) pode ser efetuada, com jatos de ar ou lavando o filtro com dissolventes. Os filtros

    finos (com capas de fibras) podem ser lavados em gua (a uns 40 graus, contendo detergente

    normal para roupa fina), ou jatos de ar para limpa-los,

    Tratando-se de p contendo graxa necessrio lavar com gasolina, tricloretileno ou gua

    quente com aditivo P3. Evitar torcer ou escorrer o filtro. Todos os filtros devem ser secados

    depois da limpeza.

  • 14

    4.0 - MANUTENO CORRETIVA

    Manuteno Corretiva: Atuao para a correo da falha ou do desempenho que est menor

    que o esperado. Subdivide-se em:

    Manuteno Corretiva No Planejada: exige a atuao imediata para correo da

    falha de maneira aleatria. No h tempo para preparao das aes e normalmente

    implica altos custos.

    Manuteno Corretiva Planejada: detectada a anomalia, programa-se a interveno

    corretiva. Esta deciso normalmente tomada em funo do acompanhamento

    preditivo ou pela deciso de operar at a quebra. Aplicada para compatibilizar o

    momento de interveno com o interesse da produo, melhor planejamento dos

    servios, garantia de existncia recursos (peas, pessoal, servios, tcnica adequada e

    ferramentas).

    5.0 - REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

    http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgGoAI/manutencao-preditiva-motores-eletricos

    http://www.cimentoitambe.com.br/tipos-de-manutencao-2/

    http://dsc.inf.furb.br/arquivos/tccs/monografias/TCC-2-2012-2-20-MuriloCCardoso-VF.pdf

    http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-iom-general-manual-of-electric-motors-manual-

    general-de-iom-de-motores-electricos-manual-geral-de-iom-de-motores-electricos-50033244-

    manual-english.pdf

    http://www.selinc.com.br/guia_aplic/Manutencao-Preventiva-em-Motores-com-o-uso-do-

    Rele-de-Protecao-SEL-710.pdf

    http://hpeletromecanica.com.br/manual%20motores%20ac%20-%20manut.pdf

    http://www.dee.ufrn.br/~joao/manut/10%20-%20Cap%EDtulo%208.pdf

    http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-

    50009254-guia-de-instalacao-portugues-br.pdf