Ensaio 13

Ensaios Elétricos – Máquinas CA: Medida de Resistência Ôhmica em MI.............................
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Ensaio 13 – Medida de Resistência Ôhmica de
Enrolamentos de Motores de Indução
Conhecer métodos de medição de resistência em enrolamentos de
motores trifásicos de indução.
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Explanar sobre medidas de resistência em enrolamentos de motores
CA e a variação dos valores com a temperatura.
Realizar medidas de resistência em enrolamentos de motores CA.
465.7829:
Resistência ôhmica de um enrolamento é a resistência dos
condutores (fios de cobre) desde o início até o fim de cada fase.
Este é um ensaio de verificação e não um ensaio de determinação e
previsão de características. Os valores medidos por fase do
enrolamento servem para comparar com os valores de cálculos da
resistência nos motores novos ou comparar com os valores
originais, no caso de conserto ou reenrolamentos.
Normalmente, nos problemas de máquinas elétricas apresenta-se a
resistência por fase do enrolamento trifásico e não a resistência
dos terminais. Podemos ter dois casos: motores com 6 terminais e
motores com 3 terminais acessíveis. No caso de motores com 6
terminais, o valor de resistência medido entre dois terminais de
um enrolamento é a própria resistência do enrolamento. No caso de
estarem apenas 3 pontas acessíveis, caso comum em motores de média
tensão) as três fases podem estar ligadas em delta ou em Y.
R fase =
R medY
2
Se estiverem ligadas em Y, a resistência de fase, Rfase, será a
metade da resistência medida, Rmed, entre quaisquer dois terminais
do motor, pois temos dois enrolamentos em série entre estes dois
terminais (figura 13.1). Os três valores medidos devem ser
aproximadamente iguais.
Se a ligação for delta, a resistência das fases será 1,5 vezes a
resistência medida, pois temos uma fase em paralelo com dois
enrolamentos de fase em série, conforme mostra a figura 13.1.
R fase = R med∆ ⋅ 1,5
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Fig. 13.1 – Resistências para ligação Y e delta.
Nos rotores em gaiola com dupla polaridade, podem ser utilizados
dois enrolamentos. Nestes devem ser medidas as resistências dos
dois enrolamentos.
A medida da resistência ôhmica pode ser obtida através de um
método direto com um equipamento como uma ponte de resistências ou
um ohmímetro ou através de um método indireto com a aplicação de
tensão contínua.
O método direto é feito com a leitura do valor da resistência
entre os terminais através de um dispositivo com precisão
suficiente capaz de realizar a leitura.
Fig. 13.2 – Método indireto de leitura de resistência – ligação estrela.
O método indireto é realizado aplicando-se uma tensão ao
enrolamento através de uma fonte de corrente contínua ajustável. O
valor da tensão aplicada deve ser de 10% a 15% do valor da tensão
nominal. Mede-se a tensão e a corrente e, então:
R med =
Vmed
I med
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As resistências ôhmicas variam com a temperatura e por isso devem
ser medidas sempre com uma referência à temperatura na qual estão
sendo medidas. Para motores e transformadores comerciais, para se
obter o valor de resistência correta é necessário que a máquina
atinja sua temperatura nominal de funcionamento e, então, realizar
as leituras de resistência.
Uma outra maneira é fazer a leitura numa dada temperatura e depois
passá-la para uma temperatura padrão, que no caso de motores de
indução é 75ºC.
A fórmula para a conversão, e que vale apenas para condutores de
cobre é:
R T1 234,5 + T1
=
R T 2 234,5 + T2
Logo:
R T 2 = R T1
234,5 + T2
234,5 + T1
Assim, para um motor cuja resistência de fase é igual a 0,2 ohms
numa temperatura de 25ºC, o valor de resistência para 75ºC fica:
R T 2 = 0,2 ⋅
234,5 + 75
309,5
= 0,2 ⋅
= 0,2 ⋅1,193 = 0,238Ω
234,5 + 25
259,5
Uma variação de aproximadamente 19% em 50ºC.
;<>=.?A@CB.=?EDGF=IH=%J ?=%KLKM=?INOPFQ)FR.?+R%P@S=.?FTOU=%P?VRQ)O.W
1. Porque não é aplicada uma tensão alternada para medir a
resistência de um enrolamento, se durante o funcionamento
circula pelo enrolamento corrente alternada?
2. Porque é aplicado um pequeno valor de tensão, no máximo 10 a 15%
do valor nominal de tensão do enrolamento para medir a
resistência elétrica do enrolamento?
3. Mostre que o valor da resistência medida
conectado em delta equivalente a Rfase/1,5.
em
um
enrolamento
XZY\[]Z^`_badcecfZg%hi.ji.k.lnmjop%oqrgst.ki.klomljhk.l
•
•
Para experiências com máquinas rotativas tenha especial cuidado
com os valores de alimentação dos campos: suas tensões e
correntes.
Antes da execução do ensaio verificar nas bancadas os terminais
de alimentação.
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•
•
•
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Para cada experiência anotar os instrumentos utilizados,
quantidade
dos
mesmos,
número
do
patrimônio
e
escalas
utilizadas.
Certificar-se, cuidadosamente dos esquemas de ligação.
Quando apropriado, aplicar lentamente a alimentação ao circuito
de ensaio.
uIv%w.x%yz.{T|U}|~ur€‚|ƒ.„.‚)….z.{|w‡†ˆM|x.w}‚1‰Šwr‹S|.€}ww%€V‚)|
Instrumentos necessários:
Motor CA 3φ - IM250-3 ou Motor 3φ BRASIL;
Termovisor HighTech para leitura da temperatura;
Fonte CC de tensão ajustável - SME/20V/3A;
Reostato para ajuste;
Voltímetros CC;
Amperímetros CC;
Multímetro com escala em Ohm;
Procedimentos
Fig. 13.3 – Método indireto de leitura de resistência – ligação delta.
1.
Observe a placa do motor e anote as tensões e correntes
nominais;
2. Determine o valor da tensão a ser aplicada;
3. Faça a leitura individual das resistências por fase utilizando
o multímetro com escala em ohms. Anote na tabela 1.
4. Meça a temperatura do motor e anote na tabela 1.
5. Calcule o valor das resistências para a temperatura padrão e
preencha a tabela 1.
6. Conectar o motor como mostrado na figura 13.2. A conexão das
fases do motor é a ligação estrela.
7. Determine o valor da resistência de ajuste para as tensões e
correntes nominais para a ligação estrela. Preencha a tabela
1.
8. Calibrar o reostato com o valor da resistência calculada para
a ligação estrela.
9. Aplicar LENTAMENTE o valor da tensão CC até que a corrente
atinja o valor nominal.
10. Faça a leitura da tensão e corrente e preencha a tabela 1.
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11. Faça o cálculo da resistência em função da tensão e corrente
medidas.
12. Faça a leitura da temperatura no motor e anote na tabela 1.
13. Calcule o valores das resistências para a temperatura padrão e
preencha a tabela 1.
14. Conectar o motor como mostrado na figura 13.3. A conexão agora
é a ligação delta.
15. Determine o valor da resistência de ajuste para as tensões e
correntes nominais para a ligação delta. Preencha a tabela 1.
16. Calibrar o reostato com o valor da resistência para a ligação
delta.
17. Aplicar LENTAMENTE o valor da tensão CC até que a corrente
atinja o valor nominal.
18. Faça a leitura da tensão e corrente e preencha a tabela 1.
19. Faça o cálculo da resistência em função das tensão e corrente
medidas.
20. Faça a leitura da temperatura do motor e anote na tabela 1.
21. Calcule o valor das resistências para as fases para a
temperatura padrão e preencha a tabela 1.
22. Desconecte os cabos e guarde os equipamentos.
Lista de materiais, instrumentos e equipamentos.
Tipo
Quantidade
Grandeza
medida
No patrimônio
(Se instrumento
ou equipamento)
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Motor 6 terminais
Medidas com os seis terminais:
R(1->4)=
T motor (ºC) =
R (75ºC) =
R(2->5)=
R(3->6)=
R (75ºC) =
R (75ºC) =
Motor conectado em Y:
Tensão nominal em Y (VCA)
Tensão aplicada (VCC): 10%-15% de VCA
Va=
Corrente nominal em Y (A)
IA=
Resistência de ajuste (ohms)
Rajuste=VA/IA=
Tensão medida (V)
Vmed=
Corrente medida (A)
Imed=
Resistência calculada (ohms)
Rcal=Vmed/Imed=
R(1->2)=
R(2->3)=
R(3->1)=
Rf1=R(1->2)/2=
Rf2= R(2->3)/2=
Rf3= R(3->1)/2=
T motor (ºC) =
Rf1 (75ºC) =
Rf2 (75ºC) =
Rf3 (75ºC) =
Motor conectado em delta:
Tensão nominal em ∆ (VCA)
Tensão aplicada (VCC): 10%-15% de VCA
Va=
IA=
Corrente nominal em ∆ (A)
Resistência de ajuste (ohms)
Rajuste=VA/IA=
Tensão medida (V)
Vmed=
Corrente medida (A)
Imed=
Resistência calculada (ohms)
Rcal=Vmed/Imed=
R(1->2)=
R(2->3)=
R(3->1)=
Rf1=R(1->2)x1,5=
Rf2= R(2->3)x1,5=
Rf3= R(3->1)x1,5=
T motor (ºC) =
Rf1 (75ºC) =
Rf2 (75ºC) =
Rf3 (75ºC) =
Tabela 1
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