Dt 4 instalação e manutenção de motores ca

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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

IINNSSTTAALLAAÇÇÃÃOO EEMMAANNUUTTEENNÇÇÃÃOO

MMOOTTOORREESSEELLÉÉTTRRIICCOOSS

WWEEGG

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ÍNDICE

1 - PLACA DE IDENTIFICAÇÃO..............................................................................8

1.1 Interpretando a Placa de Identificação .....................................................................................9

2 - ASPECTOS ELÉTRICOS .....................................................................................12

2.1 - Princípio de Funcionamento......................................................................................................12

2.2 - Alimentação dos Motores ..........................................................................................................12

2.3 - Variação de Tensão e Frequência...........................................................................................13

2.4 - Tipos de Partida de Motores Elétricos ......................................................................................14

2.4.1 - Partida Direta: ............................................................................................................................142.4.2 - Chave Estrela - Triângulo: ........................................................................................................152.4.3 - Partida com Chave Série - Paralelo:.....................................................................................152.4.4 - Partida com Chave Compensadora (Auto- Transformador): .........................................152.4.5 - Soft- Start (Partida Eletrônica):................................................................................................162.4.6 - Inversor de Frequência ............................................................................................................17

2.5 - Dispositivos de Proteção Térmica dos Motores Elétricos......................................................19

2.6 - Classes de Isolamento.................................................................................................................19

2.7 - Dispositivos de Proteção.............................................................................................................20

2.7.1 - Termostatos:................................................................................................................................202.7.2 - Termistores (PTC):.......................................................................................................................202.7.3 - Termoresistência:.......................................................................................................................202.7.4 - Protetores Térmicos...................................................................................................................212.7.5 - Resistência de Aquecimento: ................................................................................................21

2.8 - Materiais Isolantes e cabos utilizados em Motores Weg......................................................22

2.8.1 - Filmes Isolantes...........................................................................................................................222.8.2 -Espaguetes – Isoladores Tubulares..........................................................................................222.8.3 - Verniz (Impregnação)..............................................................................................................222.8.4 - Cabos de Saída........................................................................................................................23

2.9 - Entrada em Serviço e Exames Preliminares: ...........................................................................24

3 - MANUTENÇÃO ELÉTRICA................................................................................25

3.1 - Principais Ensaios Elétricos ..........................................................................................................25

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3.1.1 - Medição da Resistência de Isolamento...............................................................................253.1.2 - Medição do Índice de Polarização ......................................................................................263.1.3 - Medição de Resistência Ôhmica: .........................................................................................273.1.4 - Teste da Corrente em Vazio ...................................................................................................283.1.5 - Teste de Tensão Aplicada.......................................................................................................293.1.6 - Loop Test .....................................................................................................................................293.1.7 - Teste Para Verificação de Rotor Falhado............................................................................33

4. MANUTENÇÃO MECÂNICA;............................................................................44

4.1. MANCAIS DE ROLAMENTO:..........................................................................................................44

4.1.1. Classificação dos Rolamentos:................................................................................................454.1.2. Vedações: ...................................................................................................................................464.1.3. Folgas Internas: ...........................................................................................................................474.1.4. Orientações para armazenamento de rolamentos: ..........................................................474.1.5. Desmontagem de Rolamentos: ..............................................................................................484.1.6. Montagem de Rolamentos: .....................................................................................................514.1.7 Anéis de Fixação do Rolamento..............................................................................................554.1.8. Algumas dicas:............................................................................................................................57

4.2. LUBRIFICAÇÃO:...............................................................................................................................58

4.2.1. Lubrificação com Graxa:..........................................................................................................584.2.2. Características da lubrificação com Graxa:........................................................................584.2.3. Falhas na Lubrificação:.............................................................................................................59

4.3 Relubrificação de Rolamentos de Motores Elétricos: .............................................................62

4.3.1. Motores sem Graxeira: ..............................................................................................................624.3.2. Motores com Graxeira: ............................................................................................................62

4.4. VEDAÇÕES: .....................................................................................................................................63

4.4.1. Anel V’ring: ..................................................................................................................................634.4.2. Retentor:.......................................................................................................................................654.4.3. Labirinto Taconite: ......................................................................................................................67

5. MANUTENÇÃO DE MOTORES MONOFÁSICOS:..............................................69

5.1.Centrífugo: .......................................................................................................................................69

5.1.1. Platinado:.....................................................................................................................................69

5.2. Chave Eletrônica:..........................................................................................................................70

5.3. Ponte Retificadora: .......................................................................................................................71

6. MOTOFREIO: .....................................................................................................72

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7. TIPOS DE ACOPLAMENTO................................................................................74

7.1. Acoplamento Direto .....................................................................................................................74

7.2. Acoplamento por Engrenagens.................................................................................................74

8 - MÉTODOS DE MANUTENÇÃO.........................................................................76

8.1 – MANUTENÇÃO CORRETIVA........................................................................................................76

8.2 – MANUTENÇÃO PREVENTIVA.......................................................................................................76

8.3 – MANUTENÇÃO PREDITIVA...........................................................................................................76

ANEXO III ..............................................................................................................77

PLANO DE MANUTENÇÃO – MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICO.........................77

ANEXO IV..............................................................................................................79

ANEXO V...............................................................................................................85

ANEXO VI..............................................................................................................86

ANEXO VII.............................................................................................................88

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INTRODUÇÃO

A manutenção das máquinas elétricas girantes engloba doisaspectos Importantes, envolvendo parte elétrica e mecânica. O domíniodestas duas áreas é necessário para a mantenibilidade do equipamentocomo um todo.

Entre os aspectos elétricos, serão abordados itens desde a corretainterpretação, especificação e ligação do motor, bem como métodos etécnicas para a recuperação de eventuais danos elétricos, fatoresfundamentais para seu perfeito funcionamento e durabilidade.

Entretanto, muitas pessoas ligadas à manutenção de máquinaselétricas girantes pensam apenas em problemas elétricos. Sendo o motorelétrico um equipamento com partes móveis, estará sujeito a todo tipo deproblema mecânico típicamente verificado nestas máquinas.

Para fins comparativos, enquanto os rolamentos de um carro médiode passeio efetuam cerca de 27 milhões de rotações durante 50.000 km,um motor elétrico de 1800 rpm (4pólos / 60 Hz) operando 24 horas por diaperfaz as mesmas 27 milhões de rotações em apenas 10 dias e 9 horas deoperação. Não é surpresa se a maioria dos problemas mecânicos nasmáquinas elétricas girantes tiver origem nos rolamentos.

Em função da severidade da aplicação e necessidade deoperação contínua, muitas vezez a manutenção básica é deixada emsegundo plano. Fatores imprescindíveis para a operação do motor taiscomo relubrificação, alinhamento, dimensionamento e especificação, semal elaborados, refletem negativamente no desempenho da máquina.Como conseqüência ocorrem quebras e paradas inesperadas.

Com o propósito de contribuir com as áreas e técnicos demanutenção, elaboramos esta apostila de “ Instalação e Manutenção deMotores Elétricos”, desejando que seja o início de um caminho, quepercorrido de acordo com métodos e procedimentos adequados, possa

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trazer resultados satisfatórios sob o todos os aspectos de manutenção.

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1 - PLACA DE IDENTIFICAÇÃO

A placa de identificação contém as informações que determinamas características nominais e de desempenho dos motores, conformeNorma NBR 7094.

Placa e Identificação de Motor Trifásico

Placa de Identificação de Motor Monofásico

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1.1 Interpretando a Placa de Identificação

Para o motor trifásico :

~ 3 : se refere a característica de ser um motor trifásico de correntealternada

250 S/M : o número “250” se refere a carcaça do motor, e é a distânciaem milímetros medida entre o meio do furo de centro do eixo e a basesobre a qual o motor está afixado; a notação “S e M” deriva do inglês Short= Curto e Medium = Médio, e se refere a distância entre os furos presentesnos pés do motor. Nos demais modelos pode existir também L de Large =Grande.

11/01 : está relacionada com mês e ano de fabricação do motor, nestecaso o motor foi fabricado em novembro de 2001.

AY53872 : esta codificação é o número de série do motor composto de 2letras e cinco algarismos. Esta notação está presente na placa deidentificação de todos os motores trifásicos e monofásicos, IP55 fabricadosa partir de Janeiro de 1995.

60Hz : freqüência da rede de alimentação para o qual o motor foiprojetado.

CAT. N : categoria do motor, ou seja, características de conjugado emrelação a velocidade . Existe três categorias definidas em norma (NBR7094), que são : CAT.N : se destinam ao acionamento de cargas normaiscomo bombas, máquinas operatrizes e ventiladores. CAT. H : Usados paracargas que exigem maior conjugado na partida, como peneirasbritadores, etc. CAT.D : Usado em prensas excêntricas, elevadores, etc.

kW(HP-cv) 75 (100): indica o valor de potência em kW e em CV do motor.

1775 RPM : este valor é chamado de Rotação Nominal (rotações porminuto) ou rotação a plena carga.

FS 1.00 : se refere a um fator que, aplicado a potência nominal, indica acarga permissível que pode ser aplicada continuamente ao motor sobcondições específicas, ou seja, uma reserva de potência que dá ao motor

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uma capacidade de suportar melhor o funcionamento em condiçõesdesfavoráveis.

ISOL.F : indica o tipo de isolante que foi usado neste motor, e para essecaso a sobrelevação da classe é de 80 K. São em número de três osisolantes usados pela Weg : B (sobrelevação de 80 K), F(sobrelevação de105K) e H(sobrelevação de 125 K).

IP/IN 8.8 : é a relação entre a corrente de partida (IP) e a corrente nominal(IN). Em outras palavras, podemos dizer que a corrente de partida eqüivalea 8.8 vezes a corrente nominal.

IP 55 : indica o índice de proteção conforme norma NBR-6146. O primeiroalgarismo se refere a proteção contra a entrada de corpos sólidos e osegundo algarismo contra a entrada de corpos líquidos no interior domotor. As tabelas indicando cada algarismo se encontra no Manual deMotores Elétricos da Weg Motores.

220/380/440 V : são as tensões de alimentação deste motor. Possui 12cabos de saída e pode ser ligado em rede cuja tensão seja 220V (triânguloparalelo), 380V (estrela paralelo) e 440V (triângulo série). A indicação naplaca de “Y” se refere na verdade a tensão de 760V, usada somentedurante a partida estrela-triângulo cuja tensão da rede é 440V.

245/142/123 A : estes são os valores de corrente referentesrespectivamente às tensões de 220/380/440V.

REG. S1 : se refere ao regime de serviço a que o motor será submetido.Para este caso a carga deverá ser constante e o funcionamento contínuo.

Max.amb.: é o valor máximo de temperatura ambiente para o qual omotor foi projetado. Quando este valor não está expresso na placa deidentificação devemos entender que este valor é de 40ºC.

ALT. : indica o valor máximo de altitude para o qual o motor foi projetado.Quando este valor não estiver expresso na placa de identificaçãodevemos entender que este valor é de 1000 metros.

Ao lado dos dados citados acima, temos os esquemas de ligação possíveisna rede de alimentação.

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Logo abaixo dos dados, podemos ver a indicação dos rolamentos quedevem ser usados no mancal dianteiro, traseiro e sua folga. Para este casotemos os rolamentos 6314-C3. Temos indicado também o tipo e aquantidade de graxa (gramas) a ser usada, e o período em horas quedeve ser feita a relubrificação.

Ao lado temos a indicação do peso aproximado em Kilogramas destemotor (462 Kg).

REND.% = 92,5% : indica o valor de rendimento. Seu valor é influenciadopela parcela de energia elétrica transformada em energia mecânica. Orendimento varia com a carga a que o motor está submetido.

COS ϕ = 0.87 : indica o valor de fator de potência do motor, ou seja, arelação entre a potência ativa (kW) e a potência aparente(kVA). O motorelétrico absorve energia ativa (que produz potência útil) e energia reativa(necessária para a magnetização do bobinado).

00022 = Indica o item do motor que foi programado na fábrica.

Para o motor monofásico não temos número de série como identificação,somente o item do motor na placa/etiqueta. Uma característica a serobservada na placa do motor monofásico é o valor do capacitor (quandoutilizar). No exemplo temos 1 x 216 a 259 µF em 110V.

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2 - ASPECTOS ELÉTRICOS

2.1 - PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO

Motores Elétricos

O motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétricaem energia mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, poiscombina as vantagens da utilização da energia elétrica – baixo custo,facilidade de transporte, limpeza e simplicidade de comando – com suaconstrução simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptação àscargas dos mais diversos tipos e melhores rendimentos.

Motores monofásicos : o enrolamento é constituído de pares de pólos(polo “norte” e polo “sul”) cujos efeitos se somam.. A corrente que percorreo enrolamento cria um campo magnético. O fluxo magnético atravessa orotor entre os dois “pólos” e se fecha através do núcleo do estator. Comoa corrente é alternada, então o pólo hora é positivo, hora é negativo –logo o rotor “tentará” acompanhar o campo girante do estator. Daí derivao nome de motor de indução.

Motores trifásicos : o enrolamento trifásico é similar ao monofásico citadoacima, com a diferença de que agora existem três fases distribuídassimetricamente, ou seja, defasadas entre si de 120º. Se este enrolamento éalimentado por um sistema trifásico cada corrente I1,I2 e I3 criarão domesmo modo os campos magnéticos H1,H2 e H3. Estes campos estãoespaçados entre si de 120º.

2.2 - ALIMENTAÇÃO DOS MOTORES

É muito importante que se observe a correta alimentação da redede energia elétrica. A seleção dos condutores, sejam os dos circuitos dealimentação dos motores, sejam dos circuitos terminais ou de distribuição,deve ser baseada na corrente nominal dos motores, conforme ABNT-NBR5410.

Os motores trifásicos Weg são disponíveis nas tensões:

220/380/440 V e 760 V somente para partidaou

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380/660 V

Monofásicos em:110/220 V ou 220/440 V

* Outras tensões são possíveis, com prévia consulta afábrica.

2.3 - VARIAÇÃO DE TENSÃO E FREQUÊNCIA

Gráfico de Variação de Tensão e Freqüência Conforme Norma NBR7094

As variações de tensão e freqüência foram divididas em duas zonas :

• Zona A : O motor deve ser capaz de desempenhar sua função principalcontinuamente, mas pode não atender completamente suascaracterísticas de desempenho à tensão e freqüência nominais,apresentando alguns desvios. As elevações de temperatura podem sersuperiores aquelas à tensão e freqüências nominais.

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• Zona B : O motor deve ser capaz de desempenhar sua função principal,mas pode apresentar desvios superiores aqueles da Zona A, no que serefere as características de desempenho à tensão e freqüência nominais.As elevações de temperatura podem ser superiores às verificadas comtensão e freqüência nominais e muito provavelmente superiores aquelasda zona A.

O funcionamento prolongado na periferia da Zona B não érecomendado

2.4 - TIPOS DE PARTIDA DE MOTORES ELÉTRICOS

Vários são os métodos utilizados hoje para se partir o motor elétrico,para tanto citaremos aqui os mais utilizados :

2.4.1 - Partida Direta:

Sempre que possível a partida de um motor elétrico trifásico degaiola deverá ser direta, por meio de contatores. Deve-se ter em contaque para um determinado motor, as curvas de conjugado e corrente sãofixas, independente da carga, para uma tensão constante.

No caso em que a corrente de partida do motor é elevada podeocorrer as seguintes conseqüências :

1º) Elevada queda de tensão no sistema de alimentação da rede.Em função disso, provoca interferência em equipamentos instalados nosistema.

2º) O sistema de proteção (cabos, contatores) deverá sersuperdimensionado, ocasionando custo elevado.

3º) A imposição das concessionárias de energia elétrica que limitama queda de tensão da rede.

Caso a partida direta não seja possível devido aos problemascitados acima, pode ser usado um sistema de partida indireta, visandoreduzir a corrente de partida.

Nota : A NBR 5410, item 6.5.3.2, pg 93 cita que para partida direta demotores com potência acima de 3,7 kW(5CV), em instalações alimentadaspor rede de distribuição pública em baixa tensão, deve ser consultada aconcessionária local.

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2.4.2 - Chave Estrela - Triângulo:

É fundamental para este tipo de partida que o motor tenha apossibilidade de ligação em dupla tensão, ou seja, 220/380V, 380/660V ou440/760V. Os motores deverão ter no mínimo seis bornes de ligação.

Deve-se ter em mente que o motor deverá partir a vazio. A partidaestrela - triângulo poderá ser usada quando a curva de conjugado domotor é suficientemente elevada para poder garantir a aceleração damáquina com a corrente reduzida. Na ligação estrela a corrente ficareduzida para 25% a 33% da corrente de partida na ligação triângulo.Também a curva de conjugado é reduzida na mesma proporção. Por essemotivo, sempre que for necessário uma partida com chave estrela -triângulo, deverá ser usado um motor com curva de conjugado elevado.Os motores Weg têm alto conjugado máximo e de partida, sendo portantoideais para a maioria dos casos, para uma partida estrela - triângulo.

O conjugado resistente da carga não pode ultrapassar o conjugadode partida do motor, e nem a corrente no instante da mudança paratriângulo poderá ser de valor inaceitável. Existem casos em que estesistema de partida não pode ser usado, como no caso em que oconjugado

resistente é muito alto. Se a partida é em estrela, o motor acelera a cargaaté aproximadamente 85% da rotação nominal. Neste ponto a chavedeverá ser ligada em triângulo. Neste caso, a corrente que eraaproximadamente a nominal, saltarepentinamente, o que não é nenhuma vantagem, uma vez que aintenção é justamente a redução da corrente de partida.

2.4.3 - Partida com Chave Série - Paralelo:

Para a partida com chave série-paralelo é necessário que o motorseja religável para duas tensões, a menor delas igual a da rede e a outraduas vezes maior. Este tipo de ligação exige nove terminais do motor e atensão nominal mais comum é 220/440V, ou seja, durante a partida omotor é ligado na configuração série até atingir sua rotação nominal e,então, faz-se a comutação para a configuração paralelo.

2.4.4 - Partida com Chave Compensadora (Auto- Transformador):

A chave compensadora pode ser usada para a partida de motoressob carga. Ela reduz a corrente de partida, evitando assim uma

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sobrecarga no circuito, deixando porém, o motor com conjugadosuficiente para a partida e aceleração. A tensão na chave compensadoraé reduzida através de auto-transformador que possui normalmente os tapsde 50%, 65% e 80% da tensão nominal. As chaves compensadora quandosaem da Weg, estão ajustadas em 15 s.

2.4.5 - Soft- Start (Partida Eletrônica):

O avanço da eletrônica permitiu a criação da chave de partida aestado sólido, a qual consiste de um conjunto de pares de tiristores(SCR-Silicon Controlled Rectifier) (ou combinações de tiristores/diodos), um emcada borne de potência do motor.

O ângulo de disparo de cada par de tiristores é controladoeletrônicamente para aplicar uma tensão variável aos terminais do motordurante a aceleração. No final do período de partida, ajustáveltipicamente entre 2 e 30 segundos, a tensão atinge seu valor pleno apósuma aceleração suave ou uma rampa ascendente, ao invés de sersubmetido a incrementos ou saltos repentinos. Com isso, consegue-semanter a corrente de partida (na linha) próxima da nominal e com suavevariação.Além da vantagem do controle da tensão (corrente) durante a partida, achave eletrônica apresenta também, a vantagem de não possuir partesmóveis ou que gerem arcos, como nas chaves mecânicas.

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2.4.6 - Inversor de Frequência

Do mesmo modo que a evolução da eletrônica possibilitou acriação da Soft Start, onde controlamos a tensão aplicada ao motor napartida, proporcionou também a possibilidade de controle da frequênciae consequente variação de velocidade do motor, sendo esta sua principalfunção.

Os inversores promovem uma conversão indireta de frequência, ouseja, a corrente alternada é retificada para corrente contínua(CA-CC). Apartir da retificação, controlada ou não, a tensão contínua é chaveadapara obter um trem de pulsos que alimenta o motor. Devido à naturezaindutiva do motor, a corrente que circula tem um aspecto de correntealternada. Em resumo, os inversores convertem CA em CC e novamenteem CA.

Características Operacionais

A tensão aplicada na bobina de um estator é dada por :

E1 = 4,44 . f1 . N1 . Φ

Portanto, o fluxo no entreferro é diretamente proporcional à relação entretensão e frequência, como mostra a equação :

Φ = E1 / f1

Onde :E1 = Tensão aplicada na bobina do estator (V)f1 = Frequência da tensão estatórica (Hz)N1 = Número de espiras no estatorΦ = Fluxo de magnetizaçãp (Wb)

Para um desempenho adequado do motor de indução,especialmente com respeito ao conjugado desenvolvido, o fluxo noentreferro deve ser mantido o mais constante possível. Assim ao variar afrequência, a tensão aplicada também deve variar para manter o fluxomagnético constante.

Os inversores devem manter uma relação linear entre tensão efrequencia até o ponto de tensão e frequência nominais, como mostra afigura abaixo. Para frequências mais altas que a nominal, não é possível

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continuar aumentando a tensão proporcionalmente, por limitação daprórpia fonte, o que implica num enfraquecimento do fluxo e, porconsequência, do conjugado. Nessa região a potência tende a se manterconstante.

A potência mecânica desenvolvida pelo motor é dada pelo produtodo conjugado pela rotação. Assim a potência varia proporcionalmentecom afrequência, conforme figura abaixo:

Pelas figuras acima, podemos notar que a potência de saída doinversor de frequência cresce linearmente até a frequência base epermanece constante acima desta. Na outrta figura mostra ocomportamentodo do torque em função da velocidade para o motor deindução. Com a variação da frequência obtém-se um deslocamentoparalelo da curva de torque x velocidade em relação à curvacaracterística para a frequência base

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2.5 - DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO TÉRMICA DOS MOTORES ELÉTRICOS

Os motores utilizados em regime contínuo devem serprotegidos contra sobrecargas por um dispositivo integrante do motor, ouum dispositivo de proteção independente, geralmente relé térmico comcorrente nominal, ou preferencialemente ajustada em função da correntede trabalho do motor

A proteção térmica é efetuada por meio determoresitências(Resistência Calibrada), Termistores, Termostatos ouProtetores Térmicos. Os tipos de detetores a serem utilizados sãodeterminados em função da classe de temperatura do isolamentoempregado, de cada tipo de máquiina ou exigência do cliente.

A seguir veremos as Classes Térmicas e os Dispositivos de ProteçãoUtilizados pela Weg.

2.6 - CLASSES DE ISOLAMENTO

As classes de isolamento utilizadas em máquinas elétricas, e osrespectivos limites de temperatura são descritos conforme NBR-7094, eilustrados abaixo.

Em motores normais são utilizados as classes B e F. Para motoresespeciais utiliza-se classe H

A(105º)

E(120º)

B(130º)

F(155º)

H(180º)

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2.7 - DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO

2.7.1 - Termostatos:

Características Aplicação InstalaçãoBimetálicos Na cabeça de bobina do lado

oposto a ventilaçãoBaixo Custo Nos MancaisSensível a Temperatura eCorrenteLigado na Bobina doContatorTempo de Resposta Alto

Sinalizador paraalarme e/ouDesligamento Pode ser ligado em Série ou

Individual

2.7.2 - Termistores (PTC):

Material Semicondutor pode ser:• PTC – Coeficiente de Temperatura Positivo• NTC – Coeficiente de temperatura Negativo

Características Aplicação InstalaçãoBaixo custoPequena dimensão

Dentro da cabeça debobina no lado oposto aventilação

Sem contatos móveisElemento frágilNecessidade relé paracomando e atuação

Sinalizador para alarmee/ou Desligamento

Pode ser ligado em série ouindividual

2.7.3 - Termoresistência:

• Resistências Calibradas• Pt 100, Ni 100, Cu 100.

Características Aplicação InstalaçãoTempo de resposta curto ≤5s

Monitorar a temperaturados mancais e dosenrolamentos

Na cabeça de bobinae nos mancais

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Monitoramento datemperaturaAlto grau de precisãoVários níveis de sinalizaçãoe comando possíveis,dependendo do circuitocontroladorAlto custo dos elementossensores

2.7.4 - Protetores Térmicos

Característica Aplicação InstalaçãoBimetálico

Base do platinadoPode ser do tipo manual ouautomáticoSensível a temperatura ecorrente

Caixa de ligação

Mais usado em motoresmonofásicosSempre inserido em sériecom os enrolamentos

Proteção do motor

Carcaça

2.7.5 - Resistência de Aquecimento:

Características Aplicação InstalaçãoPotência determinada por carcaça Nas cabeças de bobinaFrágilTensão de alimentação em 110, 220e 440V

Reduzir a umidadeno interior dosmotores

Pode ser inserido antes ouapós a impregnação

Cuidados:

• Manuseio: devido a fragilidade das conexões e cabos;• Amarrações: pode romper o silicone;

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2.8 - MATERIAIS ISOLANTES E CABOS UTILIZADOS EM MOTORES WEG

2.8.1 - Filmes Isolantes

São determinados de acordo coma a classe térmica do Motor

Classe Térmica Espessura (mm)* Material Base Nome do FilmeClasse B (130°C) 0,125 - 0,19 - 0,25 - 0,35 Poliester Melinex

Classe F (155°C) 0,22 e 0,30

Poliester isolado com“Dacron”(Fibra depoliester + Resinaacrílica )

ThernomidPolivoltermWetherm DMD

Classe H 0,18 e 0,25 Poliamida Aromática Nomex

* Conforme carcaça e projeto

2.8.2 -Espaguetes – Isoladores Tubulares

Classe Térmica Material base Nome do EspagueteF (155°C) Poliester + resina

acrílica Tramacril / Tramar

H (180°C) Fiberglass + borrachade silicone

Trançasil-B / Tramar

2.8.3 - Verniz (Impregnação)

Classe Térmica Aplicação Material Base Nome do verniz

B (130°C) Impregnação de estatores dafábrica II (Motores Nema) Poliester Lacktherm 1310

F (155°C)Impregnação de estatores dasfábricas I(carcaca 63 a 100),III(225 a 355) e IV(112 a 200)

Poliester Lacktherm 1314

H (180°C) Impregnação de estatoresespeciais

Epóxi Royal E524 Royal E524

H (180°C)Impregnação de estatores dafábrica III (carcaça 225 a315S/M)

Resina – PoliésterIrrídico

InsaturadoLacktherm 1317/90

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2.8.4 - Cabos de Saída

Classe Térmica Bitolas Especificaçãoda Isolação Nome do Cabo Fornecedor

LM – 130 Cofibam

B (130° C)

2, 4, 8, 10, 12, 14,16, 18, 20, 22, 50,70, 95, 120

Cabo isolado emborracha sintética abase de EtilenoPropileno (EPR),para 600V, cor preta LME 130C Pirelli

F(155° C)2, 4, 8, 10, 12, 14,16, 18, 20, 22, 50,70, 95, 120

Cabo isolado emborracha desilicone, para 600V,cor cinza

Cofistrong Cofiban

H(180° C)

2, 4, 8, 10, 12, 14,16, 18, 20, 22, 50,70, 95, 120

Cabo isolado emborracha desilicone, para 600V,cor azul

Cofisil Cofiban

H(180° C)

2, 4, 8, 10, 12, 14,16, 18, 20, 22, 50,70, 95

Cabo isolado comdupla camada deborracha de siliconevulcanizada, para3000V, comisolação em corbranca e coberturaem cor amarela

Cofialt-3 Cofiban

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2.9 - ENTRADA EM SERVIÇO E EXAMES PRELIMINARES:

Antes de ser dada a partida inicial em um motor elétrico é necessário :

1Verificar se o mesmo poderá rodar livremente, removendo-se todos osdispositivos de bloqueio e calços utilizados no transporte;

2 Certificar-se de que a tensão e a freqüência estão de acordo com o indicadona placa de identificação.

3Observar se as ligações estão de acordo com o esquema de ligação impressona placa de identificação, e verificar se todos os parafusos e porcas dosterminais estão devidamente apertados

4Acionar o motor desacoplado para verificar se está girando livremente e nosentido desejado

5Verificar se o motor está corretamente fixado e se os elementos deacoplamento estão corretamente montados e alinhados;

6Verificar se o motor está devidamente aterrado. Desde que não hajaespecificações exigindo montagem isolada do motor, será necessário aterrá-lo,obedecendo às normas vigentes para ligação de máquinas elétricas à terra

7Para o aterramento do motor deverá ser usado o parafuso existente na caixa deligação ou no pé da carcaça

8Verificar se os cabos de ligação à rede, bem como as fiações dos controles eproteções contra sobrecarga estão de acordo com as normas técnicas daABNT

9Se o motor estiver estocado em local úmido, ou estiver parado por muito tempo,medir a resistência de isolamento

10Para inverter a rotação do motor trifásico, basta inverter as ligações à rede deduas das fases de alimentação

11Os motores que possuem uma seta na carcaça assinalando o sentido derotação deverão girar somente na direção indicada.

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3 - MANUTENÇÃO ELÉTRICA

Tão importante quanto a correta instalação dos motores é a suamanutenção.

Neste capítulo, iremos descrever os principais testes quenormalmente são realizados para avaliação elétrica dos motores.

3.1 - PRINCIPAIS ENSAIOS ELÉTRICOS

3.1.1 - Medição da Resistência de Isolamento

Finalidade : Verificar a condição do isolamento, e quando deseja-seum resultado quantitativo e o seu registo.

Procedimento : Para efetuar estas medições se faz necessário o usode um Megôhmetro, cujo fundo de escala deve ser no mínimo 500V.Deve-se juntar todos os terminais da máquina e conectar no terminalpositivo (+) do aparelho, e o terminal negativo ( - ) na carcaça do motor.Aplicar a tensão de ensaio durante 1 minuto e efetuar a medição daresistência de isolamento.

Importante :

Registros periódicos são úteis para concluir se a máquina está ou nãoapta a operar.

Na tabela abaixo temos os dados que estabelecem os valores limitesde resistência de isolamento. Deve se garantir que a máquina esteja secae limpa (no caso da permanência prolongada em estoque ou desuso).Estes valores não são válidos para máquinas de potência menor que 1hpou 1kW.

Valor Limite (M Ω )Avaliação

do Isolamento

------ 2 Perigoso2 50 Ruim

50 100 Insatisfatório100 500 BOM *

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500 1000 Muito BomAcima de 1000 Excelente

*Conceito mínimo para aceitação da máquina.

3.1.2 - Medição do Índice de Polarização

Finalidade : Verificar as condições da resistência de isolamento,medindo a isolação do enrolamento em relação a massa metálica domotor.

O motor estando limpo e em boas condições o IP é alto, o motorcom sujeira, umidade e/ou graxa na bobinagem, o valor do IP é baixo(Conforme tabela)

Procedimento : Para efetuar esta medição é necessário o uso de umMegôhmetro. Aplicamos tensão contínua do Megôhmetro (2,5KV, ou deacordo com a capacidade do aparelho), e após 1 minuto anotamos ovalor da resistência, continuamos com a medição após 10 minutos,anotando o novo valor.

O Índice de Polarização é dado pela fórmula :

IP = R(10`) R(1`)

Valor LimiteMaior ou igual Menor

Avaliação do Isolamento

1 PERIGOSO1,0 1,5 Ruim1,5 2,0 Insatisfatório2,0 3,0 Bom **3,0 4,0 Muito bom

4 Excelente

** Conceito mínimo para aceitação da máquina.

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3.1.3 - Medição de Resistência Ôhmica:

Finalidade : Verificar se o valor da Resistência está equilibrada e/ou deacordo com a especificação de fábrica

Procedimentos: É necessário ter em mãos um Multiteste ou Ponte Kelvinou Ponte de Wheatstone;

Deve-se medir as resistências de fase, e verificar o equilíbrio;Esta medição deve ser feita antes da impregnação;

O desequilíbrio de resistências não deve ser superior a 5%, conformeequação abaixo :

Resistência maior - 1 ( X 100) ≤ 5% Resistência menor

Exemplo:

Fase1: 0,125Ω Fase2: 0,130Ω Fase3: 0,120Ω

Temos :

DR = 0,130 – 1 (x100) 0,120

DR = (1,0833 – 1) x 100 = 8,33%

Neste caso temos um valor maior que o limite estabelecido, e omotor deve estar com erro na bobinagem.

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3.1.4 - Teste da Corrente em Vazio

Finalidade : Verificar a relação de corrente entre as fases e seuequilíbrio.

Procedimentos : Deve-se ligar o motor em vazio na sua tensão efreqüência nominais, para isso é necessário um painel de teste ou fonte dealimentação; e verificar o equilíbrio das correntes, conforme equaçãoabaixo:

DI = ( DMD / MTF ) x 100

Onde :

DI = Desequilíbrio de correnteDMD = Maior desvio de corrente de fase em relação a média das trêsfasesMTF = Média das três fases

Causas:

O desequilíbrio de correntes pode ser ocasionado em função dodesbalanceamento da rede de alimentação, ou da bobinagem incorreta.

Limites:

Para motores IV, VI e VIII pólos, este desequilíbrio não deve exceder aolimite de 10% (DI ≤ 10%);

Para motores II pólos, o desequilíbrio máximo admissível é de 20% (DI ≤20%).

Exemplo :

Motor trifásico 10CV, IV pólos, 220/380V

I1 = 15 A I2 = 12 A I3 = 11 A

MTF (média das correntes das três fases) = (I1 + I2 + I3) / 3 = (15 + 12+ 11) / 3

MTF = 12,6 A

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DMD = I1 – MTF = 15-12,6 = 2,4 A

DI = ( 2,4 / 12,6 ) X 100 = 19% → o motor ou a rede de alimentação estácom problema !

3.1.5 - Teste de Tensão Aplicada

Finalidade : Verificar falha no isolamento do motor,e se há fuga decorrente para a massa.

Procedimentos: Deve-se ter um transformador monofásico (3KV) ouHI – POT; Juntar os terminais do motor e conectar um terminal doequipamento aos cabos do motor e o outro à carcaça; Ajustargradativamente a tensão de teste num intervalo de 60 segundos (1000V +2 x tensão nominal do motor) e deixar aplicada por mais 60 segundos; Afalha no isolamento será detectada se houver fuga de corrente para acarcaça (choque). O defeito será detectado através da deflexão doponteiro do voltímetro;

Este ensaio também tem o objetivo de avaliar a condição deresistência do isolamento dos motores, portanto pode ser suprimido, caso aresistência já tenha sido verificada.

* Este teste não deve ser repetido com freqüência, pois danifica omaterial isolante.

3.1.6 - Loop Test

Finalidade: O Loop-Test tem como objetivo testar o núcleo magnéticodo estator, antes de rebobinar um motor, para verificar se há pontoquente no núcleo de chapas.

O que é um ponto quente e qual sua conseqüência?

Caso o isolamento elétrico existente entre as lâminas do estator sejadanificado em algum ponto (devido a um curto-circuito dentro daranhura, por exemplo), ocorrerá um aumento muito grande dascorrentes parasitas naquele ponto, provocando um

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superaquecimento. Ou seja, aparecerá um ponto quente no núcleo dechapas. Se um motor que apresenta ponto quente for rebobinado,quando estiver operando com carga irá apresentar aquecimentoanormal da carcaça, podendo sobreaquecer também os rolamentos(devido a maior dificuldade em dissipar seu calor). Comoconsequência, em pouco tempo poderá ocorrer falha do rolamentoe/ou nova queima do motor. Saliente-se que o ponto quente irásobreaquecer o motor praticamente sem aumentar a corrente, e nessecaso o relé térmico não protegerá o motor.

Quando deve ser feito o Loop-Test?

O loop-test deve ser feito sempre que um motor queimado apresentarcaracterísticas de possível danificação do isolamento entre lâminas doestator.

Como exemplos dessas características podemos citar :

• Curto-circuito dentro da ranhura ou na saída da ranhura, provocadopor falha do material isolante;

• Curto-circuito dentro da ranhura, provocado pelo motor arraste dorotor;

• Marcas de arraste do rotor no estator, mesmo que o arraste não tenhaprovocado curto-circuito dentro da ranhura;

• Sobrecarga violenta, provocando carbonização do material isolante.

Procedimento : O loop-test consiste em se criar um campo magnéticono núcleo de chapas, mediante a aplicação de tensão em umsolenóide conforme visto na figura 1. Para o cálculo do número deespiras e da bitola do fio para a montagem do solenóide, deve-seobservar as figuras 1 e 2 e aplicar as equações abaixo :

Z = 375.000 x U (Espiras) D1 = 2R1 + 2hn1(mm) f x (2R2 – D1) x L

S = 37.500 x U x (2R2 + D1) (mm2) f x Z2 x L x (2R2 – D1)

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Simbologia :

U = tensão (V) a ser aplicada no solenóide hn1 = altura da ranhura(mm)f = frequência (Hz) da tensão U L = comprimento do pacotede chapas (mm)R2 = Raio externo do estator (mm) Z = número de espirasnecessárias para o solenóideR1 = Raio interno do estator (mm) S = seção do condutor a serutilizado no solenóide

Esquema ilustrativo para realização do Loop Test, e detalhe dasmedidas a serem verificadas para cálculo do solenóide

Após calculado e montado o solenóide, aplica-se a tensão U em seusterminais, e verifica-se a temperatura em diversos pontos do núcleodurante aproximadamente trinta minutos. Caso algum ponto do núcleo

Figura 1 Figura 2

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venha a aquecer pelo menos 10ºC acima da temperatura dos outrospontos, deverá ser considerado como um ponto quente. Nesse caso, onúcleo magnético deverá ser condenado e substituído.

Observações :

• A figura 1 mostra a carcaça completa (carcaça + estator) parasimplificar o desenho. O teste é feito com o núcleo dentro da carcaça;

• O loop-test deverá ser feito com o estator limpo, isto é, sem o bobinadoqueimado;

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3.1.7 - Teste Para Verificação de Rotor Falhado

Finalidade : Detectar falhas no rotor.A ocorrência de falhas (barras rompidas) em rotores de motores

elétricos não é um problema comum. Porém pode acontecer, em funçãode um desvio no processo de fabricação, ou por excesso de solicitação domotor(sobrecargas, elevados números de partidas num curto intervalo detempo), devido às correntes elevadas no rotor.

Procedimento :

Figura 1 - Esquema ilustrativo da realização do teste em motortrifásico

Para verificar a existência de falha no rotor, temos dois métodos simples epráticos:

1- Teste das Duas Fases - Pode ser aplicado em motores trifásicos emonofásicos

A – Motor Trifásico

Deve-se alimentar o motor somente em “duas” fases, comfreqüência nominal e tensão reduzida (até 50% da tensão nominal),conectando em uma das fases um amperímetro analógico(deponteiro) em série (Conforme figura).

Em seguida alimentar o motor e girar lentamente o rotor com amão, pela ponta do eixo. Caso o mesmo ofereça resistência emdeterminadas posições, devemos girá-lo com velocidade maior.

Observar o ponteiro do amperímetro durante o giro do eixo,pois se oscilar demasiadamente, o rotor certamente estará falhado.

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B – Motor Monofásico

Deveremos alimentar somente a bobina principal, e seguir o mesmoprocedimento de análise do motor trifásico

Após alimentarmos o motor, giramos o eixo e observamos ocomportamento do ponteiro no alicate amperímetro

2 – Teste com Indutor Eletromagnético

Conhecido normalmente como teste do “tatu”, é realizado com omotor desmontado. Coloca-se um indutor em contato com o rotor.Quando o tatu é energizado, induz a circulação de corrente nas barras dorotor, principalmente naquelas que estão sob ele. A verificação do rotorfalhado é feita, testando-se cada barra com uma lâmina de serra oulimalha de ferro. O teste consiste em segurar a lâmina sobre a barra ouespalhar a limalha de ferro sobre o rotor. Em uma condição normal, alâmina de serra vibra, ou se for realizado com limalha, se formarão linhasna mesma direção das barras do rotor em função da circulação dacorrente na barra do rotor. Caso a lâmina de serra não vibre, ou a limalhanão se “prender”, muito provavelmente a barra estará rompida, pois nestasituação não haveria circulação de corrente na barra.

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Figura 2 - Esquema ilustrativo do teste do “tatu”. As dimensões doeixo e do indutor estão fora de escala

Após alimentarmos o indutor eletromagnético “tatu” passamos alâmina ou limalha de ferro por toda a superfície do rotor.

O nível de indução do rotor será proporcional ao tamanho do eixo edo indutor utilizado.

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Comentários :

1 - Estes dois métodos, são simples e não possuem umaconfiabilidade total no resultado, porém já vem sendo utilizado por muitosAssistentes Técnicos e tem atendido as expectativas.

2 - Existem outros métodos para verificação de falhas no rotor. Ummétodo mais preciso é o do expectro de corrente, porém utiliza umequipamento bastante sofisticado, além do fato de que o motor deve sertestado com carga.

3 - Outra forma de se verificar a existência de falha do rotor, éobviamente, ter-se um outro motor igual, mas que não apresenteproblemas. Desta forma pode-se testar o motor duvidoso utilizando o rotorde outro motor.

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ANEXO I

Cálculo Para Mudança de Tensão

Finalidade : Modificar a tensão de alimentação

Procedimento : Para fazer o cálculo de mudança de tensão,orientamos utilizar a tensão, de preferência, em triângulo (∆), por exemplo:

- 220/380V, usar 220V;- 380/660V, usar 380V;- 220/380/440/760V, usar 440V.

OBS.: As mudanças só ocorrem no número de espiras e na seção do fio(mm2), o restante dos dados continuam os mesmos, como ligação,camada, passo, etc.

Equações para o cálculo :

1-) NE= TN . NEA TA

2-) SF= TA . SFA(mm2) TNOnde:

TA: Tensão Atual do Motor (V)TN: Nova Tensão (V)NEA: Número de Espiras AtualNE: Número de Espiras para a Nova TensãoSFA: Seção do Fio Atual (mm2)SF: Seção do Fio para Nova Tensão (mm2)

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Exemplo :

Seqüência de cálculo para modificação de tensão de 220/380V para380/660V.

Dados do Motor Atual:

Tensão: 220/380VEspiras: 50Fio: 2 x 20 (AWG)Seção total: 1,006 mm2

1-) Cálculo da quantidade de espiras para a nova tensão (NE):

NE= TN . NEA NE= 380 . 50 = 86,3 espiras TA 220

NE = 86 espiras *

Importante: Para se obter o número de espiras da nova tensão, o NEcalculado deverá ser arredondado para um número inteiro. O critério dearredondamento é o seguinte: se o número após a vírgula for menor que 5,o número de espiras será o próprio valor calculado conforme feito emnosso exemplo acima. Porém se o número for igual ou maior que 5, deve-se acrescentar uma espira ao valor calculado.Por exemplo, supondo que o motor atual tivesse 52 espiras, o cálculo seria:

NE= TN . NEA NE= 380 . 52 = 89,8 espiras TA 220

NE = 90 espiras

Neste caso, o motor deveria ser rebobinado com 90 espiras.

2-) Cálculo da seção de fio para a nova tensão (SF):

Inicialmente calcula-se a seção de cobre para a tensão atual:SFA= 2 x 0,503 mm2

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SFA= 1,006 mm2

Posteriormente calcula-se a seção do fio para a nova tensão:

SF= TA . SFA(mm2) SF= 220 . 1,006 = 0,582 mm2

TN 380

Definição dos fios para a nova tensão:A seção total dos fios a serem utilizados na nova tensão não poderá diferirem mais que 3% em relação ao SF calculado no item anterior.Se em nosso exemplo fôssemos usar 1 fio 23 AWG e 1 fio 22 AWG, a seçãototal seria:0,246 mm2 +0,312 mm2= 0,558 mm2

0,558 = 0,96 96% (4% de diferença)0,582

Então a combinação de fios escolhida não serve, pois a diferença ficoumaior que 3%.Vamos tentar uma nova combinação:3 fios 24 AWG3 X 0,196 mm2 = 0,588 mm2

0,588 = 1,01 101% (1% de diferença)0,582

Significa que a combinação de fios escolhida ficou dentro da tolerânciapermitida (3%).Sugerimos que sejam usadas no máximo 2 bitolas diferentes e “vizinhas”para a combinação de fios.

Exemplo: 1x24+1x25 (AWG) – Combinação Correta 1x24+1x25+1x26 (AWG) – Combinação Incorreta 1x26+1x22 (AWG) – Combinação Incorreta

Então para a nova tensão, 380/660V, o motor seria rebobinado com 36espiras e 3 fios 24 AWG.

Observação:

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Quando a mudança de tensão é de 440V para 220V, deve-severificar qual é ligação das bobinas. Se for série, basta abrir as ligações epassar para paralela. Se for paralela deve-se rebobinar o motor utilizandoo cálculo acima.

Quando a mudança de tensão for de 220V para 440V e a ligaçãofor paralela, basta passar para ligação série, se for série deve-se rebobinaro motor utilizando o cálculo acima.

ANEXO II

Investigação de Desequilíbrio de Corrente

Para se investigar a ocorrência de um desequilíbrio de corrente éfundamental que o motor seja inspecionado no próprio local deinstalação. O motor somente deverá ser retirado de sua base casotenha-se certeza de que a causa do desequilíbrio de corrente estejano motor.

Durante a investigação, sugerimos a realização de dois testes :

1 - Verificação do desequilíbrio de tensões :

Normalmente um desequilíbrio de corrente é provocado por algumdesequilíbrio de tensão. Um desequilíbrio de tensão de 1%, porexemplo, pode provocar um desequilíbrio de corrente de até 5% oumais. Para se calcular o desequilíbrio de tensão deve-se seguir oseguinte roteiro :

a) Medir e registrar as tensões entre fases (Vrs, Vst e Vtr) com o motor emoperação normal. As medições devem ser feitas preferencialmente nosterminais do motor e não no painel.

b) Calcular a tensão média ( Vm ) : Vm = (Vrs +Vst + Vtr) / 3

c) Calcular as diferenças entre as tensões das fases e a tensão média (dif):

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dif 1 = Vm – Vrs dif 2 = Vm – Vst dif 3 = Vm –Vtr

d) Identificar o maior dif calculado no ítem anterior, desprezando-se ossinais negativos, e calcular o percentual de desequilíbrio :

% desequilíbrio = ( maior dif / Vm ) * 100%

OBS : O desequilíbrio de corrente é calculado da mesma maneira,aplicando-se os valores de corrente nas fórmulas acima.

42


Exemplo :

Vrs = 445V Vst = 435V Vtr = 442V

Vm = ( 445 + 435 + 442 ) / 3______________________Vm = 440,67Vdif 1 = 440,67 – 445_____________________________dif 1 = 4,33V(desprezando-se o sinal negativo)dif 2 = 440,67 – 435_____________________________dif 2 = 5,67Vdif 3 = 440,67 – 442_____________________________dif 3 = 1,33V(desprezando-se o sinal negativo)

% desequilíbrio = ( 5,67 / 440,67 ) * 100%___________ % desequilíbrio =1,29%

Importante : A norma ABNT 7094 / 96, em seu Anexo B, define que ummotor elétrico poderá fornecer a potência nominal desde que odesequilíbrio entre as tensões não ultrapasse 1%. Em sistemas elétricosem que o desequilíbrio de tensões ultrapasse 1%, a potência exigida domotor deverá ser reduzida conforme tabela abaixo, a qual foi extraídade um gráfico da Norma.

Desequilíbrio detensão

Redução na potência

1 % 0 %2 % 4,9 %3 % 10 %4 % 16 %5 % 24 %

2 - Verificação da fonte de desequilíbrio (motor ou sistema elétrico)

Para esta identificação deve-se utilizar o método da transposição dasfases de alimentação do motor. Inicialmente deve-se medir e registraras correntes de operação do motor, conforme mostrado na figura 1:Ir1, Is2 e It3.

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Posteriormente deve-se desconectar o motor e reconectá-lotranspondo as fases, conforme está mostrado na figura 2. Observe queas três fases foram trocadas (transpostas) e o motor irá girar no mesmosentido que estava girando originalmente. É muito importante que a

transposição seja feita na caixa de ligação do motor, e não no painel.Então deve-se medir e registrar as correntes Ir2, Is3 e It1.

Para se identificar onde está a fonte do desequilíbrio de corrente,deve-se comparar as correntes medidas antes e após a transposição,da seguinte maneira :

1- Se Ir2 = Ir1 , Is3 = Is2 e It1 = It3 ----------à fonte do desequilíbrio estáno sistema elétrico

2- Se Ir2 = Is2 , Is3 = It3 e It1 = Ir1 -----------à fonte do desequilíbrio estáno motor

Salientamos que a experiência tem mostrado que normalmente a fontedo desequilíbrio de corrente não está no motor mas sim no sistema elétricoque alimenta o motor : desequilíbrio de tensão da rede, cargasmonofásicas ligadas de maneira desequilibrada no circuito trifásico, cabosde alimentação muito longos, mal contatos em chaves e/ou contatores,etc. Porém se mesmo assim ficar comprovado que o motor é o responsávelpelo desequilíbrio de corrente, ele deverá ser inspecionado. Deve-se medira resistência do bobinado com as três fases abertas, utilizando um medidoradequado (ponte Kelvin ou ponte de Wheatstone), procurando identificarum possível desequilíbrio entre as resistências. Pelo projeto os motores

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podem admitir uma diferença de até um máximo de 3% entre a resistênciade uma fase e a resistência de outra fase. Caso haja uma diferença maiorque 3%, deve-se abrir o motor e fazer-se uma inspeção para verificar senão existem erros de ligação e/ou soldas defeituosas nas conexões, quesejam possíveis de corrigir. Se o bobinado estiver perfeito, o motor deveráser rebobinado, pois provavelmente o problema estará na própriabobinagem do motor (diferença na quantidade de espiras e/ou na bitolados fios).

4. MANUTENÇÃO MECÂNICA;

4.1. MANCAIS DE ROLAMENTO:

Mancais de rolamento, ou simplesmente rolamento, são mancaisonde a carga é transferida através de elementos que apresentammovimento de rotação, conseqüêntemente chamado atrito de rolamento.

Exemplo de um rolamento rígido de uma carreira deesferas.

Pista externa

Pista interna

Elementorolante

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4.1.1. Classificação dos Rolamentos:

Os rolamentos são classificados da acordo com:• Tipo do rolamento;• Largura;• Diâmetro do furo.

X X X X

Exemplo:

6 2 09 09 x 5 = 45 mm (furo do rolamento)

A maioria dos motores utilizam rolamentos de uma carreira de esferas,tanto no mancal dianteiro quanto no mancal traseiro.

O primeiro algarismo ou série de letrasindica o tipo do rolamento.

O segundo algarismo indica alargura e diâmetro externo do

rolamento.

Os dois últimos algarismos,multiplicados por 5,

indicam o diâmetro dofuro do rolamento em

Rolamento rígido de uma carreira

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NU 3 22 22 x 5 = 110 mm (furo do rolamento)

Utiliza-se rolamentos de rolos cilíndricos quando o motor é submetido aum grande esforço radial, por exemplo, acoplado com polias e correias.

! Não recomenda-se a utilização de rolamentos de rolos cilíndricos emacoplamentos diretos.

Exceções:

Os rolamentos da série XX01, XX02 e XX03 não apresentam diâmetro dofuro conforme regra acima:• XX01: furo de 12mm;• XX02: furo de 15mm;• XX03: furo de 17mm;

4.1.2. Vedações:

A indicação da vedação do rolamento vem após a numeração(sufixo).

• Z – proteção metálica (blindagem) em apenas um dos lados dorolamento;

• 2Z – dupla proteção metálica (blindagem em ambos os lados dorolamento);

• 2RS / DDU – dupla vedação de borracha, com contato (ambos os ladosdo rolamento).

Exemplo:

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6203 – ZZ: rolamento de esferas, série de largura 3, furo de 17mm, comdupla vedação metálica (blindagem).

4.1.3. Folgas Internas:

• As folgas indicadas no rolamento são medidas radialmente (folga entreos elementos rolantes e as pistas);

• São indicadas após a numeração do rolamento (sufixo);• Em ordem crescente: C1 - C2 - NORMAL - C3 - C4 - C5;

Exemplo:6309 – C3: rolamento de esferas, série de largura 3, furo de 45mm,

folga radial C3 (maior que a normal).

! A partir do modelo 160 M os motores WEG utilizam rolamentos comfolga C3.

É extremamente importante manter esta característica durante asmanutenções.

4.1.4. Orientações para armazenamento de rolamentos:

• Manter na embalagem original;

• Ambiente limpo, seco, isento de vibrações, goteiras;

• Temperatura entre 10ºC e 30ºC;

• Umidade do ar não superior a 60%;

• Não estocar sobre estrados de madeira verde, encostados em paredes

ou sobre chão de pedra;

• Manter afastados de canalizações de água ou aquecimento;

• Não armazenar próximo a ambientes contendo produtos químicos;

• Empilhamento máximo de cinco caixas;

• Rolamento pré-lubrificados (sufixo Z, ZZ, DDU, 2RS) não devem ser

estocados mais de dois anos;

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• Efetuar rotatividade de estoque (consumir primeiro os mais antigos);

! Quando o rolamento estiver instalado no motor, girar mensalmente o

eixo para renovar a lubrificação das pistas e esferas.

4.1.5. Desmontagem de Rolamentos:

Existem várias maneiras de proceder a desmontagem de rolamentos.No caso dos motores WEG, os assentos de rolamento são do tipo cilíndrico. Para este arranjo, pode-se proceder a desmontagem por meiomecânico, hidráulico, por injeção de óleo ou aquecimento. A escolha dométodo de desmontagem pode depender do tamanho do rolamento.Para os rolamentos utilizados nos motores WEG, o uso de ferramentasmecânicas e hidráulicas é suficiente. Rolamentos maiores podem requereruso de aquecimento.

Ferramentas Mecânicas: Os rolamentos de porte pequeno e médio (até 6312) podem ser

desmontados utilizando-se um extrator, sendo que as garras deverão seapoiar no anel interno (o rolamento é montado com interferência no eixo).

Para evitar danos ao assento de rolamento, o extrator deverá estarposicionado corretamente; o uso de extratores autocentrantes evitamdanos e tornam a desmontagem mais rápida.

Extrator apoiado no anel interno do rolamento.

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Os rolamentos de tamanho médio com ajuste interferente no eixorequerem uma considerável força para desmontá-los, sendorecomendado um extrator hidráulico autocentrante.

A desmontagem a quente é utilizada na remoção de anéis internosde rolamentos de rolos cilíndricos.

Os fabricantes de rolamentos desenvolveram um sistema prático erápido para este procedimento. Trata-se de um anel de alumínio que podeser fornecido para todos os tamanhos de rolamentos de rolos (NU, NJ eNUP). A desmontagem é simples: primeiro retire o anel externo com rolos egaiola; depois passe um óleo resistente à corrosão e bastante viscoso napista do anel interno. Aqueça o anel de alumínio até aproximadamente280°C e coloque-o ao redor do anel interno; comprima-o com as alças daferramenta. Quando o anel interno estiver dilatado, desmonte-o junto como aquecedor e separe-os imediatamente um do outro.

Também pode-se usar um aquecedor por indução, quando não sedispõe destes anéis e as desmontagens são freqüentes.

Extrator Hidráulico

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Anel de alumínio para desmontar o anel interno de rolamentos derolos cilíndricos.

Algumas dicas para a desmontagem dos rolamentos:• Sempre substitua as vedações de borracha: v ‘ring e/ou retentores;• Assegure-se de que o eixo esteja bem firme, do contrário podem haver

danos ao rolamento e ao eixo;• Se o rolamento será reutilizado, montar na mesma posição no eixo.

Antes da desmontagem marque cada rolamento e suas posições;

! Nunca utilize martelo diretamente sobre o rolamento.

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4.1.6. Montagem de Rolamentos:

É necessário usar o método correto na montagem e observar asregras de limpeza para que o rolamento funcione satisfatoriamente. Amontagem deve ser feita em local limpo e seco.

A montagem pode ser feita de 4 maneiras: mecânica, hidráulica,por injeção de óleo e aquecimento. Os fabricantes de rolamentosfornecem a maioria das ferramentas para a montagem. Rolamentospequenos podem ser montados a frio, utilizando uma prensa (até 6312).Rolamentos maiores utiliza-se aquecimento.

Montagem a Frio:A montagem de rolamentos com furo de até 60 mm pode ser feita

com prensa hidráulica ou mecânica. Uma bucha deve ser usada entre aprensa e anel interno do rolamento.

Montagem a Quente:Rolamentos grandes são difíceis de serem montados a frio, portanto

o rolamento ou um de seus anéis podem ser aquecidos para facilitar amontagem.

A diferença de temperatura entre o rolamento e o assento do eixovaria em função do ajuste. Normalmente 80 a 90°C acima da temperaturado eixo é suficiente para a montagem.

! Nunca aqueça o rolamento acima de 125ºC.

Utilize um termômetro p/ verificar a temperatura do rolamento.

Banho de óleo:

TERMÔMETRO

Banho de óleo

Separador

52


Banho de óleo garante um aquecimento homogêneo, além de ser fácilavaliar a temperatura do banho. Nunca deixe o rolamento em contato

direto com a superfície aquecida em banho de óleo.

53


Aquecedor Indutivo:

Os aquecedores por indução podem ser usados na montagem derolamentos com interferência no eixo.Neste caso a montagem é maisrápida e simples e o rolamento pode estar engraxado.

! Medir a temperatura no anel interno do rolamento: não ultrapassar 125°C.

! Utilizar desmagnetizador para impedir circulação de corrente elétricapelo rolamento.

Aquecedor indutivo de Rolamentos

54


!Jamais aplique chama diretamente sobre o

rolamento.

55


4.1.7 Anéis de Fixação do Rolamento

Rolamentos de Esferas:O sistema utilizado pela WEG Motores mantém o rolamento dianteiro

travado axialmente, sendo o traseiro livre, com molas de pré-carga.

1:Anel de Fixação Externo do Rolamento Dianteiro;2: Rolamento Dianteiro;3: Anel de Fixação Interno do Rolamento Dianteiro;4: Anel de Fixação Interno do Rolamento Traseiro;5: Rolamento Traseiro;6: Anel de Fixação Externo do Rolamento Traseiro;

Rolamentos de Rolos:Quando utiliza-se rolamentos de rolos cilíndricos, ambos os

rolamentos, dianteiro e traseiro, são travados axialmente:

123

Rolamento Fixo

456

Folga axial 2.5mm

Detalhe M ola

Mancal Dianteiro. Mancal Traseiro. Detalhe da Mola de Pré-carga.

6 45

Rolamento fixo

123

Rolamento Fixo

Mancal Dianteiro de Rolos Cilíndricos MancalTraseiro de Esferas

56


! Cuidado para não alterar a posição dos anéis de fixação dosrolamentos.

57


4.1.8. Algumas dicas:

• Ao proceder a medição do assento de rolamento, espere atingir oequilíbrio térmico entre o eixo e o equipamento de medição(micrômetro);

• Faça a medição em dois planos para verificar cilindricidade. Em cadaplano faça 4 medições e efetue a média. A diferença da média entreos dois planos não deve ser superior que a metade do intervalo detolerância para o assento do rolamento:

φ1 φ2

Exemplo:Diâmetro do assento de rolamento dianteiro: 17k6: 17,001 – 17,012.Portanto o intervalo de tolerância é de 0,011mm. A diferença entre asmedições nos 2 planos não deve ser superior a ~ 0,0055mm;

• A ovalização máxima do assento do rolamento não deve ser superior a50% do campo de tolerância especificado:

Exemplo:Diâmetro do assento de rolamento dianteiro: 17k6: 17,001 – 17,012.Portanto o intervalo de tolerância é de 0,011mm. A diferença entreduas medições no mesmo planos não deve ser superior a ~ 0,0055mm;

• Ao retirar um rolamento de seu assento é normal que se tenha um“amassamento” das rugosidades superficiais, com conseqüenteredução da interferência;

• Assentos de rolamento oxidados ou cônicos causam deformações noanel interno do rolamento, reduzindo sua vida útil;

• Ambientes com muitos contaminantes (partículas, pó, umidade)requerem um sistema de vedação adequado, como labirinto taconiteou retentor;

• No caso de trocas constantes de rolamentos, deve-se estudar a causado problema que está levando os mesmos a falha;

• Se a troca é inevitável, os cuidados na montagem e desmontagemdevem ser seguidos a risca para evitar danos ao eixo. Prefira os

∅1 ∅2

58


procedimentos a quente para não danificar o assento no momento dacolocação do novo rolamento;

• Avalie o estado do assento do rolamento antes de proceder amontagem;

• Se for necessário “metalizar” o eixo, faça uma retífica no assento paragarantir a dimensão e o acabamento. Não esqueça de verificar obatimento radial do rotor e da ponta de eixo;

4.2. LUBRIFICAÇÃO:

Os objetivos da lubrificação dos rolamentos são:• Reduzir o atrito e desgaste;• Prolongar a vida do rolamento;• Dissipar calor;• Reduzir temperatura;• Outros: vedação contra entrada de corpos estranhos, proteção contra

a corrosão do mancal, etc.

Os métodos de lubrificação se dividem em lubrificação a óleo e graxa.Em motores elétricos, a lubrificação com graxa é mais utilizada devido asua simplicidade e baixo custo de operação.

4.2.1. Lubrificação com Graxa:

A graxa é um lubrificante líquido (óleo) engrossado para formar umproduto sólido ou semi-fluido, por meio de um agente espessante. Outroscomponentes que confiram propriedades especiais podem estar presentes(aditivos).

GRAXA = ÓLEO + ESPESSANTE + ADITIVOS

4.2.2. Características da lubrificação com Graxa:

Vantagens da Graxa:• Lubrificam e vedam;

Mineral;Sintético;Vegetal;

Lítio;Complexo delítio;Complexo decálcio;

Anti-Oxidante;Anti-Corrosivo;Anti- Desgaste;Agente deAdesividade, etc.

59


• Reduzem o barulho;• Não necessitam bombeamento.

Desvantegens da Graxa:• Não trocam calor;• Não removem contaminantes;• Menor poder de penetração;• Não fluem.

Por que relubrificar os rolamentos?

Rolamentos engraxados devem ser relubrificados se a vida útil da graxafor menor que a vida útil esperada do rolamento.

O que influencia na vida da graxa?

• Temperatura;• Contaminantes;• Vedações deficientes.

O que acontontece se o rolamento não é relubrificado?

• A graxa pode endurecer, perdendo suas propriedades lubrificantes;• Pode haver acúmulo de contaminantes, reduzindo drasticamente a

vida útil do rolamento.

4.2.3. Falhas na Lubrificação:

Excesso de Graxa ocasiona:

• Resistência ao Movimento;• Aumento da Temperatura;• Redução da vida útil do rolamento e do lubrificante;• Penetração de parte da graxa sobre o bobinado do motor;• Aumento da temperatura do bobinado e queda da resistência de

isolamento.

Falta de Graxa ocasiona:

• Rompimento da película lubrificante;• Aumento do atrito e temperatura do rolamento;

60


• Início de descascamento nas pistas do rolamento;• Travamento do rolamento por excesso de temperatura e falta de folga

radial.

61


Quantidade de Graxa:

Para lubrificação de rolamentos, pode-se usar a equação:

Onde:

D = diâmetro externo do rolamento [ mm].B = largura do rolamento [ mm].

Recomendações para Relubrificação e Manuseio da Graxa:

• Evitar o preenchimento excessivo dos mancais;• Em rolamentos novos, preencher os espaço vazio do rolamento com

graxa;• Preencher cerca de 2/3 dos anéis de fixação do rolamento com graxa;

• Em relubrificações, utilizar somente pistola engraxadeira manual;• Manter os recipientes com graxa sempre fechados, para evitar

contaminação;• Manter a superfície da graxa sempre nivelada;• Manter afastada de fontes de ignição;

= g

200DXBG

Correto preenchimento do anel de fixação do

62


• Evitar contato contínuo com a pele. Limpar respingos queeventualmente aconteçam.

! Evite sempre a mistura de graxas.

4.3 RELUBRIFICAÇÃO DE ROLAMENTOS DE MOTORES ELÉTRICOS:

Relubrificar não é simplesmente adicionar graxa ao mancal do motor.Consiste em colocar a quantidade e o lubrificante indicado, no intervaloprevisto e no local certo. Para isso recomenda-se a adoção de umprocedimento de relubrificação baseado nas recomendações abaixo:

4.3.1. Motores sem Graxeira:

Os motores carcaça 63 até 132M não possuem pino graxeiro e sãoequipados com rolamentos de dupla vedação metálica (ZZ). Este tipo derolamento não permite relubrificação, sendo portanto lubrificados para avida. Ao fim de sua vida útil devem ser retirados e substituídos.

Motores 160M até 200L são normalmente enviados sem pino graxeiro.Para estes motores deve-se adotar o procedimento abaixo:

• Remover as tsmpas com cuidado para não danificar os rolamentos;• Lavar com querosene ou óleo diesel;• Não girar sem lubrificante;• Colocar óleo fino e inspecionar;• Lubrificar com graxa indicada, preenchendo os espaços internos do

rolamento.

! Para esta operação os rolamentos não necessitam ser retirados doeixo.

4.3.2. Motores com Graxeira:

Os motores carcaça 160M até 200L podem ser fornecidos com pinograxeiro como ítem opcional.

Os motores 225S/M até 355M/L são fornecidos com pino graxeiro. Paraeste motores deve-se adotar o procedimento abaixo:

• Limpar o bico do pino graxeiro;

63


• Se possível, adicionar a quantidade de graxa recomendada com omotor em operação;

• Caso o motor não possa ser relubrificado em operação, adicionarmetade da graxa indicada na lubrificação com o motor parado;

• Funcionar o motor;• Colocar o restante da graxa;• Não relubrificar mais que a quantidade indicada e em menor tempo

que o previsto;•• Não misturar tipos diferentes de graxas;•• Utilizar somente pistola engraxadeira manual para esta operação.

4.4. VEDAÇÕES:

4.4.1. Anel V’ring:

Vedação utilizada nos motores da linha standard e Alto Rendimento,IP-55.

Aplicação:

• Vedador ou anel raspador em movimentos relativos.

Instalação:

• Sobre o eixo, do lado externo do motor, com lábio montado comdeterminada pressão em contato com a tampa e/ou anel de fixaçãodo rolamento.

Cuidados:

• Instalar com uma determinada pressão na direção do motor;

64


• O lábio deve ser lubrificado com uma fina camada de óleo ou graxapara perfeita vedação;

• Substituir sempre que houver intervenção no motor.

65


4.4.2. Retentor:

Utilizado em motores submetidos a ambientes com umidade e/oucontaminantes líquidos. Podem ser do tipo sem mola (lip seal) ou com mola(oil seal). O padrão WEG para motores IP-56 é o tipo sem mola.

Aplicação:

• Utilizado para impedir a entrada de líquidos através do eixo do motor.

Instalação:

• Nas tampas dianteira e traseira do motor.

Cuidados:

• Não apertar o retentor antes da sua instalação pois pode provocar

ovalização;

• Não tocar no lábio interno evitando contaminação e deformação;

• Instalar com equipamentos apropriados para obter centralização

tampa/eixo;

• Utilizar retentor composto de material aprovado para a aplicação:

- Poliacrílico: temperaturas normais de operação;

- Borracha Nitrilica: até 120°C;

- Viton: temperaturas extremas, como estufas;

• Passar uma fina camada de óleo ou graxa nos lábios do retentor antes

da montagem;

66


• Observar sentido correto de montagem: mola voltada para lado oposto

ao motor;

• Verificar se há rebarbas ou desgaste na região do assento do retentor

sobre o eixo: em caso afirmativo, recuperar o eixo antes de instalar o

retentor.

• Substituir sempre que houver intervenção no motor.

67


4.4.3. Labirinto Taconite:

Utilizado em motores submetidos a contaminantes sólidos e abrasivos.Equipa os motores IP-65.

Aplicação:

• Estes componentes tem como finalidade garantir a proteção contrapenetração de pó no interior do motor quando o ambiente assim exige;

• Utilizado a partir do modelo 90L até 355M/L;• Vedação efetuada pela graxa existente entre o labirinto (parte móvel)

e a tampa do motor (parte estacionária).

Para sua instalação temos dois pontos a serem observados:

• Carcaça 90 a 200 - trocar as tampas normais por especiais;• Carcaça 225 a 355 - trocar apenas os anéis externos de fixação dos

rolamentos;

! Sempre montar com graxa entre o labirinto e a tampa do motor.

Vantagens:

• Construído em latão, sem atrito entre as partes;

68


• IP65.

Desenho esquemático da montagem e funcionamento do LabirintoTaconite:

Tampa ou anel defixação do rolamento

Labirinto Taconite /

Graxa /

69


5. MANUTENÇÃO DE MOTORES MONOFÁSICOS:

5.1.CENTRÍFUGO:

Utilizado em motores com capacitor de partida ou onde há necessidadede desligamento da bobina auxiliar, como no Spit-Phase.

Características:

• Montado sobre o eixo do motor;• Composto por molas helicoidais diferenciadas para 60Hz (cor cinza) e

para 50Hz e Split-Phase (cor azul);• Seu movimento se deve a força centrífuga dos seus contra-pesos.

5.1.1. Platinado:

Características:

• Fixado na tampa traseira;• Fabricado de material isolante;• Promove o desligamento da bobina auxiliar mediante movimentação

do centrífugo.

Manutenção:

• Observar contatos do platinado;• Verificar qual tipo de mola do centrífugo;• Observar contra-pesos;• Ajustar molas do platinado;

70


• Utilizar peças originais quando efetuar reposição.

5.2. CHAVE ELETRÔNICA:

Sistema eletrônico de partida de motores monofásicos. Recomendadaem ambientes no qual os contatos do platinado podem ser interrompidospor sujeira, umidade, etc.

Características:

• Não contém partes móveis;

• Dimensões reduzidas;

• Imune a choques, vibrações, sujeira e umidade;

• Fácil instalação;

• Elevada vida útil;

• Não provoca faiscamento;

• Intercambiável com conjunto centrífugo-platinado.

Manutenção:

• Sem manutenção;

• Quando danificado, trocar o conjunto eletrônico completo.

71


5.3. PONTE RETIFICADORA:

Equipa os moto-freios quando a alimentação da bobina do freio éfeita com corrente alternada (C.A.).

Função:

• Retificar onda CA em CC para alimentação da bobina de liberaçãodo moto-freio.

Características:

• Alimentação em corrente alternada nas tensões 110 V, 220 V, 440 V, ou575 V;

• Corrente máxima admissível: 1 Ampére.

Instalação:

• Permite instalação pelos terminais do motor ou através de alimentaçãoindependente;

• A alimentação somente poderá ser independente desde que ainterrupção seja simultânea a do motor;

• Observar tensão do motor que deve ser compatível com a tensão daponte.

72


Manutenção:

• Sem manutenção.

6. MOTOFREIO:

CCaarraacctteerrííssttiiccaass::

• Potências : 0,16 a 30 cv (potências acima somente sob consulta);

• Carcaça : 71 a 160 (acima sob consulta);

• Pólos : II, IV, VI e VIII pólos;

• Tensão : 220/380V, 380/660V, 220/380/440/760V;

• Ponte retificadora : 220V (onda completa), 440V (meia onda);

• Frequência : 60 Hz ( 50 Hz sob consulta );

• Freio : pastilhas (padrão) / lona (opcional);

73


• Proteção : IP 55 (motor) e IP 55 (freio).

Aplicações:

• Talhas, elevadores, teares, tornos e demais aplicações onde sejam

necessárias paradas por questão de segurança, posicionamento ou

economia de tempo.

a) Manutenção do Motofreio:

• Cuidados contra penetração de água, poeira, etc;• Manter correta a regulagem do entreferro;• Aquecimento pode danificar a bobina de acionamento do eletro-imã.

Tabela 5:Carcaça Entreferro Inicial (mm) Entreferro Máximo (mm)

71 0,2 a 0,3 0,680 0,2 a 0,3 0,6

90S e 90L 0,2 a 0,3 0,6100L 0,2 a 0,3 0,6112M 0,2 a 0,3 0,6

132S e 132M 0,3 a 0,4 0,8160M e 160L 0,3 a 0,4 0,8

O intervalo para reajustagem do entreferro depende de:• Momento de inércia e das condições de serviço da carga acionada;• Número de frenagens (operações).

74


7. TIPOS DE ACOPLAMENTO

São os meios pelo qual o motor é ligado à máquina acionada.

7.1. ACOPLAMENTO DIRETO

Deve-se preferir o acoplamento direto devido a fatores como omenor custo, reduzido espaço ocupado, ausência de deslizamento (usode correias) e maior segurança contra acidentes.Para o caso de redução de velocidade, é usual também o acoplamentodireto através de redutores.

CUIDADOS : alinhar cuidadosamente as pontas de eixos, usandoacoplamento flexível, sempre que possível, deixando folga mínima de 3mmentre os acoplamentos (GAP).

7.2. ACOPLAMENTO POR ENGRENAGENS

Utilizado quando se deseja alterar a velocidade do motor paraentrar na máquina acionada.É imprescindível que os eixos fiquem em alinhamento perfeito,rigorosamente paralelos no caso de engrenagens retas e, em ângulo certoem caso de engrenagens cônicas ou helicoidais.O engrenamento perfeito poderá ser controlado com a inserção de umatira de papel, na qual apareça, após uma volta, o decalque de todos osdentes.

Este tipo de acoplamento quando mal feito, de forma que asengrenagens fiquem mal alinhadas, dão origem a solavancos queprovocam vibrações na própria transmissão e no motor.

Quando uma relação de velocidade é necessária, a transmissão porengrenagens freqüêntemente é usada.

75


7.3. ACOPLAMENTO PO POLIAS :

! A polia deve ser inserida com interferência sobre o eixo do motor.

Para a montagem de polias em ponta de eixo com rasgo de chaveta efuro roscado na ponta, a polia deve ser encaixada até na metade dorasgo da chaveta apenas com esforço manual do montador.

Para eixo sem furo roscado, recomenda-se aquecer a polia cerca de80ºC acima da temperatura do eixo, ou através do uso de dispositivos quepermitam a colocação e retirada, similar às garras ou sacadores.

! Deve-se evitar a todo custo o uso de martelos na montagem daspolias a fim de para evitar danos às pistas dos rolamentos.

Funcionamento:

• Deve-se evitar esforços radiais desnecessários nos mancais, situando oseixos paralelos entre si e as polias perfeitamente alinhadas;

• Deve-se evitar o uso de polias demasiadamente pequenas porqueprovocam flexões no eixo do motor, devido ao fato de que a traçãona correia aumenta a medida que diminui o diâmetro da polia;

• Correias que trabalham lateralmente enviesadas transmitem batidas desentido alternante ao rotor, e poderão danificar os encostos dosmancais.

• O escorregamento da correia poderá ser evitado com aplicação deum material resinoso, como o breu por exemplo.

! A tensão nas correias deverá ser apenas suficiente para evitar oescorregamento durante o funcionamento.

76


8 - MÉTODOS DE MANUTENÇÃO

8.1 – MANUTENÇÃO CORRETIVA

É a situação na qual o equipamento é utilizado até a quebra, ondeserá posteriormente reparado ou substituído por outro equipamento.

Geralmente indústrias que usam máquinas de baixo custo e temequipamentos reserva utilizam este tipo de manutenção. O monitoramentodos equipamentos não é vantajoso visto que não há vantagenseconômicas ou de segurança em conhecer quando a falha irá ocorrer.

8.2 – MANUTENÇÃO PREVENTIVA

Quando não há máquinas reserva ou paradas de produçãoresulçtam em grandes perdas, a manutenção realizada em intervalosperiódicos, chamada preventiva, pode ser utilizada.

Os intervalos de erviço são determinados para que a máquina nãoapresente falha dentro deste período. No entanto a experiência temmostrado que na maioria dos casos a manutenção preventiva éantieconômica, uma vez que paradas podem ser programadas quando oequipamento ainda apresenta condição de uso, sendo que peças boasfreqüêntemente são substituídas por peças novas. Outro fator importante,a interferência humana, pode reduzir a confiabiblidade do equipamentoapós a intervenção. Cita-se montagens de rolamento inadequadas,contaminação do lubrificante devido a abertura do equipamento, danosao enrolamento de motores por batidas durante montagem/desmontagem, etc.

8.3 – MANUTENÇÃO PREDITIVA

A manutenção preditiva dos motores elétricos resume-se numainspeção periódica quanto aos níveis de isolamento, corrente, tensão,temperatura de trabalho do motor e rolamentos, lubrificação dos mancais,vibração e análise visual. A freqüência com que devem ser feitas asinspeções, depende do tipo de motor e das condições locais deaplicação.

77


A idéia básica da manutenção preditiva é: os consertos serãorealizados somente quando as medições indicam ser necessário. Nãohaverá intevenção desde que a máquina esteja funcionandoadequadamente.

Através do monitoramento regular do equipamento, o início dosdefeitos pode ser detectado e seu desenvolvimento acompanhado.Medições serão extrapoladas para predizer quando serão alcançadosníveis inaceitáveis dos parâmetros que estão sendo controlados, sendofeita a intervenção no equipamento.

ANEXO III

PLANO DE MANUTENÇÃO – MOTOR DE INDUÇÃO TRIFÁSICOComponente Diariame

nteSemanalmente Cada 3

mesesAnualmente Cada 03 anos

Motor Completo

Inspeçãode ruído,vibração etemperatura

Inspeção de ruído,vibração,temperatura edesobstruir aletasde ventilação

Drenar águacondensada(se houver)

Reapertarparafusos econexões

Desmontar motor.Checar partes epeças

Enrolamento doRotor e Estator

Inspeção visual.MedirResistência deIsolação

Mancais

Controlede ruído

Relubrificar(respeitar intervalosconforme placade identificação)

Limpeza dosmancais e/ou,substituir.Inspecionar pistade deslize(eixo) erecuperar quandonecessário

Caixas deLigação

Limpar interior.Reapertarparafusos.Verificar estadoda fita isolantee substituirquandonecessário

Limpar interior.Reapertarparafusos.Verificar estado dafita isolante esubstituir quandonecessário

Dispositivos deMonitoramento

(sondastérmicas)

Registrar os valoresda medição

Se possível,desmontar e testarseu modo defuncionamento

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Alimentação

Verificar se astensões ecorrentes estãoequilibradas

VentilaçãoDesobstruirentrada de ar datampa defletora

Verificarestado daspás

Verificar estadodas pás.

Aterramento

Verificarconexão eReapertarparafusos

Verificar conexão eReapertarparafusos

Acoplamento(Observar asinstruções demanutenção dofabricante doacoplamento)

Após a 1a semana,checaralinhamento efixação. Verificartensão dascorreias

Checaralinhamento efixação

Checaralinhamento efixação

BalanceamentoVerificarbalanceamento doconjunto rotor

79


ANEXO IV

Vibração em Equipamentos Rotativos

Todo equipamento rotativo (motor, bomba, compressor, ventilador,etc.) apresenta um determinado nível de vibração quando está emoperação. Para se determinar se um equipamento está vibrando muito ounão, deve-se medir sua vibração e comparar o valor medido com o valormáximo definido em norma. Caso o valor medido esteja acima do valormáximo da norma, deve-se investigar a causa da alta vibração e eliminá-la. Para efeito de aplicação das dicas que iremos fornecer abaixo,consideraremos os valores máximos de vibração conforme tabela a seguir.Esta tabela foi obtida com base na Norma ISO 10816-1, editada em 1995.

POTÊNCIA DOMOTOR

LIMITE DE VIBRAÇÃO

Menor que 20cv 1,8mm/s20cv até 100cv 2,8mm/s

100cv até 500cv 4,5mm/s

Dicas para a Investigação de Vibração em Motor Elétrico:

Para se investigar a ocorrência de vibração em um motor elétrico, éfundamental que o motor seja observado no próprio local de instalação.Um técnico deverá se deslocar até o cliente para inspecionar o motor emoperação normal, para identificar se a vibração está sendo provocadapelo motor ou não. O motor somente deverá ser retirado de sua base casose tenha certeza que a causa da vibração esteja no motor.

A investigação inicia-se com a medição do nível de vibração do motor.Para isso é necessário que o técnico tenha um medidor que registre valoresglobais de vibração, em milímetros por segundo (mm/s), valor RMS. Deve-se medir a vibração em cinco pontos da carcaça do motor, conformemostrado no desenho abaixo. Os valores medidos devem ser registrados.

- Ponto 1: horizontal dianteira- Ponto 2: vertical dianteira

80


- Ponto 3: axial dianteira- Ponto 4: horizontal traseira- Ponto 5: vertical traseira

Para se definir qual o nível de vibração que o motor apresenta, deve-seconsiderar o maior valor encontrado entre os cinco valores medidos. E éjustamente esse valor maior que deverá ser comparado com o valor databela para se definir se o motor está realmente com alta vibração.

Exemplo: Suponhamos que tenha sido realizada medição de vibração emum motor elétrico de 100cv, o qual estava acionando um ventilador. Osvalores obtidos na medição e registrados em relatório foram:

- Ponto 1: 2,4mm/s- Ponto 2: 2,0mm/s- Ponto 3: 1,2mm/s- Ponto 4: 2,1mm/s- Ponto 5: 2,2mm/s

Neste exemplo podemos registrar que a vibração medida no motor éde 2,4mm/s (maior valor medido). Comparando-se com o valor da tabela,

81


verificamos que 2,4mm/s está abaixo do limite, que é 2,8mm/s. Portanto,em nosso exemplo, o motor está operando satisfatoriamente.

82


Caso a vibração do motor esteja acima do limite da tabela, deverá serverificado se a causa dessa alta vibração está do “lado do motor” ou do“lado da máquina acionada”. Isso é muito importante porque mesmo quea vibração esteja acontecendo no motor, é possível que ela esteja sendocausada pela máquina acionada (desbalanceamento, defeito emrolamento, etc.) ou até mesmo pelo acoplamento entre motor e máquinaacionada (defeito no acoplamento, desalinhamento, polia trincada,correias gastas, etc).

Mas como se verifica se a causa da vibração está do “lado do motor” oudo “lado da máquina acionada”? Para essa verificação, deve-seproceder da seguinte maneira:

- Desacoplar o motor;- Colocar o motor em operação;- Medir a vibração nos cinco pontos da carcaça, conforme

anteriormente feito;- Registrar no relatório os valores medidos.

Se os valores obtidos com o motor desacoplado forem significativamentemenores que os valores obtidos com o motor acoplado, pode-se concluirque a causa da vibração não está no motor. Caso os valores obtidos como motor acoplado forem similares aos valores obtidos com o motordesacoplado, pode-se concluir que a causa da vibração está “do lado domotor”. MESMO ASSIM AINDA NÃO PODEREMOS AFIRMAR QUE A CAUSA DAVIBRAÇÃO ESTEJA NO MOTOR, pois mesmo o motor estando girandodesacoplado da carga, existem ainda alguns fatores externos que podemestar provocando a vibração. Estes fatores externos devem ser verificadosantes de se retirar o motor da base.

Como se verifica se a causa da vibração está no motor ou não?Apresentamos abaixo algumas dicas do que deve ser verificado e decomo fazê-lo:

• Má fixação do motor à base: os parafusos de fixação estão bemapertados?

83


• Apoio inadequado do motor sobre a base: os pés do motor estão bemapoiados ou

“há pedaço de pé sobrando”?

84


• Base mal nivelada ou irregular: Para verificar isso, mantenha o medidorde vibração no ponto do motor onde foi registrado o maior valor devibração na medição anterior; afrouxe ligeiramente um dos parafusosde fixação do motor na base e verifique se houve alguma alteração navibração. Reaperte o parafuso e repita o teste com outro parafuso, eassim por diante. Caso você verifique que houve uma redução davibração devido ao afrouxamento de algum dos parafusos, é muitoprovável que a base esteja ruim. Nesse caso o cliente deverá checar abase e providenciar a correção da irregularidade. Após a base estarcorrigida e o motor ter sido reinstalado, meça novamente a vibraçãoem vazio.

• Vibração causada por outra(s) máquina(s) instalada(s) próxima(s) aomotor em análise: meça a vibração com o motor parado e registre norelatório.

• Excesso de chaveta: se o acoplamento (ou polia) do motor for maiscurto que a chaveta, a sobra de chaveta pode gerardesbalanceamento e vibração, principalmente em motores de doispólos. Nesse caso seria necessário “aparar” o excesso de chaveta,repetir as medições e comparar com os valores obtidos anteriormente.

• Acoplamento (ou polia) desbalanceado: retire o acoplamento (oupolia) e repita as medições. Registre no relatório e compare com osvalores obtidos anteriormente. A medição da vibração deverá ser feitacom o canal de chaveta preenchido com meia chaveta.

• Base defeituosa: realize uma inspeção visual na base metálica paraverificar possível existência de trincas, rachaduras, amassamentos, ouqualquer outro defeito que possa prejudicar a rigidez da base.Inspecione também a base de concreto, principalmente nos pontos defixação da base metálica (chumbadores).

É o Motor:

Se ao final de todas as verificações do item anterior ficarcomprovado que realmente o motor é o responsável pela vibração, eledeverá ser levado para análise em oficina. A análise do motor deverá serfeita verificando-se os seguintes pontos:

• Balanceamento do rotor;

85


• Empenamento e/ou excentricidade de eixo;• Folgas entre rolamentos e tampas;• Estado dos rolamentos (ruído, falta ou excesso de graxa, marcas nas

esferas e/ou anéis, etc.);• Montagem dos anéis de fixação dos rolamentos - verificar se não houve

inversão em alguma manutenção anterior (carcaça 225 S/M esuperiores);

• Montagem correta das molas no anel de fixação do rolamento livre(carcaça 225 S/M e superiores) ou da arruela ondulada (carcaça 200 einferiores);

ANEXO V

Check List para Avaliação de Rolamentos1. DESIGNAÇÃO:Cliente: Data:Tipo de Rolamento:

2. APLICAÇÃO:Tipo de Equipamento:Tipo do Acoplamento: Direto: Polia: Outro:Posição do Equipamento: Vertical: Horizontal:Tipo do Carregamento: Axial: Radial: Cargas Atuantes: ............. kgfGrau de Proteção do Motor:Regime (horas/dia):Rotação (rpm):

3. LUBRIFICAÇÃO:Marca da Graxa:Quantidade de Graxa Utilizada nas Relubrificações:Período de Relubrificação:O Lubrificante Estava Contaminado ?Temperatura de Trabalho do Rolamento: Temperatura Ambiente no Momento da Falha:Há Sinais de Sobreaquecimento ? Não: Sim: Lubrificante: Eixo: Tampas:

4. AJUSTES:Qual a Condição do Assento de Rolamento / Encaixe na Tampa / Anéis de Fixação:Há Sinal de Atrito entre Anéis de Fixação ou Tampas e Eixo:Qual o Desvio do Alinhamento entre Motor e Máquina? Paralelismo: Concentricidade:

5. HISTÓRICO:Quanto Tempo o Motor Esteve em Serviço:Quanto Tempo o Motor Ficou Estocado/Parado Antes de Entrar em Operação:Quais as Condições de Estocagem: Umidade: Sim Não Temperatura: Sim Não Vibração: Sim Não Poeira: Sim NãoOs Procedimentos Foram Seguidos na Estocagem (girar eixo a cada mês):

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Outros Motores já Tiveram Falhas em Rolamentos?Quando foi Efetuada a última Manutenção ?Algum Monitoramento foi Efetuado Antes da Falha: Temperatura (°C): Vibração (mm/s):Quando Houve a última Ocorrência: Motivo:Condições Ambientes no Local de Funcionamento: Temperatura(°C): .................... Umidade: Sim Não Vibração: Sim Não Poeira: Sim NãoHá Partes Mecânicas Faltando: Não: Sim: Pás Ventilador: Pesos Balanceamento:Outros:

Observações:

ANEXO VI

Rebobinamento

Procedimentos e cuidados:

a) Obter os dados de rebobinamento fornecidos pelo fabricante oulevantá-los com base no enrolamento queimado;

b) Retirar o enrolamento b.1) cortar a cabeça de bobina do lado de saída dos cabos de

ligação.b.2) aquecer o estator em estufa até 200 ºc no máximo (não queimar).b.3) retirar as bobinas pelo lado não cortado.b.4) fazer limpeza completa do estator (usar espátulas, lixas, imãs, etc. -não usar jatos de areia ou granalha e queima com maçarico).b.5) caso tenha ocorrido curto dentro das ranhuras, verificar se nãotem chapas soldadas entre si.

c) Providenciar materiais conforme dados de placa.d) Rebobinar o motore) Impregnar por imersão ou a vácuo (não usar o gotejamento).f) Limpar ou pintar motor

Testes no estator:

a) Fazer teste passagem (continuidade): usar ohmímetro/multiteste

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b) Teste de tensão aplicada(verificar fuga de corrente para o estator- 2 x tensão nominal)+ 500 V antes impregnação+ 1000 V após impregnação

c) Medir a resistência do isolamento (usar megôhmetro).

Teste após montado:

a) Equilíbrio de corrente entre as fases;

b) Medir rotação do motor.

Desbalanceamento do fluxo magnético:

Causas:

• entreferro irregular (excentricidade, conicidade, ovalização).• distribuição irregular dos enrolamentos (chapa do iv pólos, fazer ii pólos).• distribuição irregular das espiras• irregularidade do pacote de chapas (isolamento entre chapas)• soldas defeituosas (mal contato)• rede desbalanceada

Como identificar:

• desequilíbrio de correntes• ruídos e/ou vibrações

Conseqüências:

• aquecimento irregular do motor• danificação dos mancais e materiais isolantes

O que ocorre quando o núcleo do campo for danificado:

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• aumento das perdas no ferro• aumento da temperatura final do motor• aumento da corrente a vazio• menor rendimento• alteração no fator de potência• redução da vida útil do motor• prováveis falhas dos rolamentos devido à correntes no eixo• pontos quentes no estator

ANEXO VII

Recomendações Gerais para a Manutenção de MotoresElétricos

• Desmontar as partes com ferramental adequado e proceder a limpezadas mesmas, evitando materiais que possam danificar, oxidar oucontaminar a graxa e outros componentes.

• Efetuar exame minucioso dos mancais quanto ao estado da graxa,marcações e trincas nas pistas dos rolamentos.

• Quando da revisão geral, os motores que permitirem devem serrelubrificados. Retirar toda graxa dos rolamentos com óleo diesel ouquerosene, e preencher os espaços vazios com graxa recomendada.

• A montagem e desmontagem dos rolamentos deve ser feita comferramentas adequadas, evitando-se os golpes diretos nas pistas.

• Tampas com folgas devem ser substituídas para evitar adescentralização do rotor.

• Não fazer embuchamento nas tampas e/ou recuperação de eixos.

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• Não usinar o diâmetro externo do rotor.

• Toda e qualquer peça danificada em motor “a prova de explosão”deve ser substituída, não devendo, em hipótese alguma serrecuperada. O conserto deve ser efetuado por oficina credenciadaespecificamente para este fim.

• Não “queimar” o bobinado com fogo ou maçarico. Se necessário, usarestufa até 360 ºC, por três horas, afim de não danificar as propriedadesmagnéticas das chapas do estator.

• Não usar granalha de aço ou jato de areia na limpeza do motor:estator e rotor (assentos de rolamento e polia).

• Certificar-se dos dados originais de bobinagem.

• Utilizar materiais isolantes compatíveis com a classe térmica do motor(polyester, cabos, verniz, fio esmaltado).

• Efetuar impregnação e secagem em estufa de acordo com asrecomendações do fabricante do verniz:

Verniz Potência deMotores

Temperatura deSecagem

Tempo deSecagem

Lackterm 1310 até 50cv 125°C a 130°C 1,5 a 3 hLackterm 1301 até 100 cv 120°C 4 a 8 hLackterm 1300 até 350 cv 150°C ± 5°C 1,5 a 3 h

! Especial atenção deve ser dada à impregnação do estator.Esta etapa garante rigidez mecânica dos fios no interior da

ranhura, dissipação térmica e isolamento dielétrico.

• Efetuar teste de tensão aplicada (NBR 7094).

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• Efetuar teste de resistência do isolamento (usar megômetro).

• Efetuar teste com o motor à vazio para verificar o equilíbrio dascorrentes.

• Motores que apresentam umidade no enrolamento, devem ser secadosem estufa, com incrementos de temperatura de 5ºC a cada hora, até105 ºC (máximo), permanecendo por no mínimo uma hora nestatemperatura. Após atingir equilíbrio térmico com o ambiente, medir aresistência do isolamento.

• Após a montagem e testes, o motor deverá receber uma pintura deacabamento. Caso o motor tenha plano de pintura, efetuar conformerecomendação do fabricante.

Education

Dt 4 instalação e manutenção de motores ca