Sumário - Grupo A
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Sumário Introdução ...................................... 1 capítulo 1 Máquina CC ..........................................................3 Introdução ......................................................................... 4 Eletricidade básica aplicada aos motores............................ 4 Tensão .......................................................................... 4 Resistência ................................................................... 4 Corrente ....................................................................... 5 Informações adicionais sobre fios de cobre ................... 7 Lei de Ohm ................................................................... 7 Potência ....................................................................... 7 Ímãs e circuitos magnéticos ............................................... 8 Barramento magnético ................................................ 8 Eletroímã...................................................................... 8 Polo magnético ............................................................ 8 Rotação .............................................................................. 9 Circuito magnético ....................................................... 9 Saturação magnética.................................................. 10 Balanço magnético..................................................... 10 Posição neutra no estator ........................................... 11 Circuitos da máquina CC ................................................... 11 Regras para geração de corrente contínua ........................ 13 Gerador shunt................................................................... 14 Armadura e interpolos................................................ 15 Campo shunt .............................................................. 15 Operação do gerador shunt autoexcitado ................... 16 Controle do gerador shunt .......................................... 17 Gerador série .................................................................... 17 Funcionamento do gerador série autoexcitado........... 17 Gerador composto ............................................................ 18 Armadura e interpolos................................................ 18 Campo série................................................................ 19 Campo shunt .............................................................. 19 Operação do gerador composto autoexcitado............. 19 Controle do gerador composto ................................... 20 Conexão composto cumulativa (gerador) ................... 20 Hand_iniciais.indd vii Conexão composto diferencial (gerador) .................... 20 Conexões do campo série para um motor e um gerador.............................................................. 21 Conexões de máquinas para fins específicos ............... 21 Solda de arco CC ............................................................... 21 Funcionamento do gerador da solda CC ...................... 22 Operação do reator da máquina de solda.................... 23 Interpolos ................................................................... 23 Operação dos interpolos ............................................. 24 Enrolamento de compensação ................................... 25 Funcionamento de um motor CC ...................................... 25 Um condutor de armadura em um gerador passando por dois polos ............................................. 26 Um condutor de armadura em um motor passando por dois polos ............................................. 27 Contratensão .............................................................. 28 Contratensão comparada ao carregamento de uma bateria ........................................................... 28 Contratensão na armadura do motor.......................... 29 Velocidade nominal.................................................... 30 Velocidade nominal baixa .......................................... 30 Velocidade nominal alta ............................................. 30 Torque do motor CC .................................................... 30 Motor shunt ..................................................................... 30 Armadura e interpolos................................................ 31 Campo shunt .............................................................. 31 Operação do motor shunt CC....................................... 31 Motor CC de ímã permanente ........................................... 32 Operação do motor de ímã permanente ..................... 32 Como restaurar o magnetismo ................................... 32 Motor série ....................................................................... 33 Operação do motor série ............................................ 33 Motor CC composto .......................................................... 34 Armadura e interpolos................................................ 34 Campo shunt .............................................................. 34 Campo série................................................................ 35 21/08/14 11:04 Operação do motor composto com conexão composto cumulativa ................................................. 35 Motor shunt estabilizado.................................................. 35 Controle de velocidade do motor CC composto ................. 35 Controle da armadura para velocidade nominal inicial e baixa ............................................................. 36 Controle do campo shunt para velocidade nominal inicial e alta ................................................................ 36 Conexão diferencial (motor) ....................................... 36 Componentes da armadura .............................................. 37 Comutador ................................................................. 37 Película comutadora................................................... 37 Enrolamentos da armadura ........................................ 39 Equalizador shunt ....................................................... 40 Ferro laminado ........................................................... 40 Sumário capítulo 2 Solução de problemas e testes de máquinas CC .....41 Problemas na armadura ................................................... 42 Barras do comutador queimadas ................................ 42 Comutador sujo .......................................................... 42 Pontos mortos de uma bobina aberta na armadura.... 42 Equalizador aberto ..................................................... 42 Motor parado ............................................................. 42 Controle e problemas de carga ................................... 43 Escovas ....................................................................... 43 Problemas nas escovas ..................................................... 43 Zona de condução ...................................................... 43 Sulco espiral ............................................................... 45 Escovas múltiplas ....................................................... 45 Caixa de escova e espaçamento do comutador ........... 45 Distância entre escovas .............................................. 45 Alinhamento do suporte da escova............................. 46 Tensão de mola .......................................................... 46 Escovas shunt ............................................................. 46 Desgaste lateral.......................................................... 47 Segmentos irregulares no comutador......................... 47 Varredura na escova ................................................... 47 Baixa corrente de carga .............................................. 47 Vapor de silicone e condições ambientais adversas..... 48 Ajuste das escovas ...................................................... 48 Localização do neutro no estator e na armadura .............. 49 Ajuste do neutro em um motor .................................. 49 Ajuste de faixa preta................................................... 50 Ajuste do neutro em um gerador ................................ 50 Como restaurar o magnetismo residual depois de ajustar o neutro ..................................................... 50 Motor superaquecido ................................................. 50 Teste de campo da máquina CC ........................................ 50 Teste de campo da armadura...................................... 51 Teste de campo com ohmímetro para terras no circuito da armadura ............................................. 51 Teste de campo do campo shunt ................................. 51 Teste de campo do campo série .................................. 54 Localizando problemas na máquina CC ............................ 56 Localizando problemas na armadura.......................... 56 Como localizar um interpolo aterrado utilizando CA e um alicate amperímetro .......................................... 58 Como localizar um interpolo em curto utilizando o teste de queda de tensão CA .................................... 58 Como localizar um interpolo em curto utilizando o teste de fumaça ....................................................... 58 Localizando problemas no campo shunt........................... 59 Teste de comparação .................................................. 59 Ponta de prova de agulha ........................................... 60 Variações no circuito do campo shunt ......................... 60 Desenho de esquemas simples de um campo shunt ......... 60 Desenho de um diagrama de um campo shunt de dois circuitos .......................................................... 60 Desenho de um diagrama de um campo shunt com dois circuitos e duas bobinas por polo ................. 61 Sintoma de terra de carcaça........................................ 61 Sintomas de espiras em curto no campo shunt ........... 64 Campo shunt com um circuito aberto ......................... 66 Sintomas do campo shunt em curto com o campo série ................................................................ 68 Localizando problemas no campo série ............................ 68 Sintomas de terra de carcaça ...................................... 69 Sintomas de espiras em curto no campo série ............ 70 Como localizar um circuito aberto no campo série ...... 72 Como identificar os terminais do motor composto CC utilizando um ohmímetro ................................................ 72 capítulo 3 Teoria do motor elétrico ......................................75 Introdução ....................................................................... 76 Terminologia CA ............................................................... 76 Geração de corrente alternada.................................... 76 Ciclos e frequência ...................................................... 77 Graus elétricos e período ............................................ 77 Graus elétricos e graus mecânicos .............................. 79 Graus e localização ..................................................... 81 Potência bifásica ........................................................ 81 Campo magnético bifásico rotativo ............................ 82 viii Hand_iniciais.indd viii 21/08/14 11:04 Frequência e corrente do rotor .................................. 106 Escorregamento, frequência e velocidade do motor ..106 Velocidade síncrona e torque zero ............................ 107 Esforço da barra do rotor .......................................... 108 Barras do rotor quebradas ........................................ 108 Anéis de extremidade rachados................................ 108 Ferro do rotor desalinhado ....................................... 109 capítulo 4 Motor monofásico .............................................111 Introdução ..................................................................... 112 Motor polo sombreado ................................................... 112 Motor polo sombreado de velocidade múltipla ........ 112 Solução de problemas do motor polo sombreado ..... 112 Motor de fase dividida.................................................... 113 Componentes do motor de fase dividida .................. 113 Operação do motor de fase dividida ......................... 113 Solução de problemas do motor de fase dividida...... 114 Motores com capacitores ................................................ 114 Motor com capacitor permanente ............................ 114 Motor com capacitor de partida ............................... 117 Motor com capacitor de dois valores (capacitor de partida e capacitor permanente) ......................... 125 Conexões do motor com capacitor de partida ........... 129 Dispositivos de proteção térmica .................................... 129 Componentes dos dispositivos de proteção térmica bimetálicos (para motores monofásicos) .................. 131 Conexões e funcionamento do dispositivo de proteção térmica ................................................. 132 Limitações dos dispositivos de proteção térmica ...... 134 Interruptores do enrolamento de partida alternativos ... 136 Interruptor de partida com relé de potência ............. 136 Interruptor de partida eletrônico .............................. 139 Interruptor de partida eletrônico com retardo de tempo.................................................................. 140 Interruptor de partida ativado por calor ................... 141 Interruptor de partida com relé de corrente.............. 141 capítulo 5 Motor de indução trifásico .................................145 Introdução ..................................................................... 146 Componentes do motor trifásico .................................... 146 Rotor e ventilador..................................................... 146 Núcleo do estator ..................................................... 148 Carcaça e estrutura ................................................... 148 Suportes finais ......................................................... 148 Rolamentos .............................................................. 149 Sumário Rotações por minuto, polos e frequência .................... 83 Alternador monofásico ............................................... 83 Corrente, potência e termos reativos .......................... 84 Reatância indutiva ........................................................... 84 Impedância ................................................................ 85 Reatância indutiva e contratensão.............................. 85 Fator de potência........................................................ 85 Fator de potência unitário .......................................... 86 Corrente de magnetização e fator de potência atrasado....................................................... 86 Fator de potência em motores .................................... 88 Preocupações criadas pelo baixo fator de potência ..... 88 Reatância indutiva e mudança de frequência ............. 88 Fórmula para mudança de 50 Hz para 60 Hz ............... 89 Impedância em um enrolamento trifásico .................. 89 Capacitância e reatância capacitiva .................................. 89 Função do capacitor ................................................... 90 Valor do capacitor....................................................... 90 Capacitores para motores monofásicos....................... 91 Capacitor a óleo................................................................ 91 Capacitor a óleo em motores monofásicos.................. 91 Componentes do capacitor a óleo ............................... 91 Conexão de capacitor a óleo em motor monofásico com capacitor de dois valores ..................................... 92 Montando o capacitor a óleo ...................................... 93 Capacitores eletrolíticos ................................................... 94 Função do capacitor eletrolítico no motor com capacitor de partida ................................................... 94 Componentes dos capacitores eletrolíticos ................. 95 Capacitor eletrolítico e conexões do enrolamento de partida .................................................................. 96 Conexão em paralelo de um capacitor eletrolítico ...... 96 Conexão em série de um capacitor eletrolítico ............ 97 Testando o capacitor eletrolítico ................................. 97 Fórmula de teste do capacitor .......................................... 98 Determinando o tamanho correto do capacitor .......... 99 Operação do motor monofásico com capacitor de partida ................................................................ 100 Teoria do transformador ........................................... 101 Componentes de um transformador ......................... 101 Função do transformador ......................................... 101 Classificação do transformador................................. 102 Transformador da máquina de solda ........................ 102 Rotor gaiola de esquilo................................................... 102 Fluxo de corrente nas bobinas do estator.................. 104 Função do rotor gaiola de esquilo ............................. 105 ix Hand_iniciais.indd ix 21/08/14 11:04 Sumário Funcionamento do motor trifásico ................................. 149 Campo magnético rotativo em um motor trifásico ... 151 Condição monofásica ............................................... 151 Corrente e projeto da barra do rotor ............................... 153 Ângulo de fase ......................................................... 154 Barras do rotor pequenas ......................................... 154 Barras do rotor grandes ............................................ 154 Código de letras........................................................ 155 Torque e velocidade .................................................. 155 Letra de projeto ........................................................ 157 Introdução a tipos de motor trifásico .............................. 158 Motor de indução de nove terminais ........................ 158 Conexão estrela de nove terminais ........................... 160 Conexão estrela múltipla de nove terminais com T10.................................................................... 160 Protetor térmico para um motor de nove terminais conectado em estrela ............................... 161 Conexão triângulo de nove terminais ....................... 162 Conexão triângulo múltipla ...................................... 163 Conexão de doze terminais ....................................... 163 Motores de múltiplas velocidades .................................. 164 Motores de duas velocidades com enrolamento único ........................................................................ 165 Motor de potência constante .................................... 166 Motor de torque constante ....................................... 166 Motor de torque variável .......................................... 167 Motor multivelocidade e multienrolamento............. 167 Motor de duas velocidades e dois enrolamentos ...... 168 Motores trifásicos multimodo de nove terminais............ 168 Comparando motores multimodo a motores padrão ..168 Motor trifásico de modo triplo de nove terminais ..... 168 Como identificar o motor trifásico de modo triplo de nove terminais .......................................................... 169 Motor trifásico de modo quádruplo de nove terminais .................................................................. 171 Identificando o motor trifásico de modo quádruplo de nove terminais..................................................... 172 Motor síncrono ............................................................... 173 Componentes do motor síncrono.............................. 173 Funcionamento do motor síncrono........................... 175 Controle do motor síncrono ...................................... 176 Correção do fator de potência com um motor síncrono ................................................................... 178 Motor síncrono sem escovas ..................................... 178 Alternador trifásico .................................................. 178 Motor com rotor imbricado....................................... 178 Componentes do motor de rotor imbricado .............. 179 Funcionamento do motor de rotor imbricado ........... 179 Líquido usado para controle de velocidade ............... 181 Invertendo o motor de rotor imbricado .................... 181 Motor de rotor imbricado usado como um transformador de tensão variável ............................. 182 Motor de rotor imbricado utilizado para alterar a frequência ............................................................. 182 Motor CC sem escovas............................................... 182 Componentes dos motores CC sem escovas .............. 183 Funcionamento do motor CC sem escovas ................ 183 Servomotores trifásicos .................................................. 183 Como identificar o motor de indução trifásico ................ 184 Motores bifásicos de nove terminais ......................... 184 Motores de três terminais ......................................... 185 Motores de seis terminais ......................................... 185 Motores de velocidade única de doze terminais........ 191 Motor de dupla tensão e múltiplas velocidades ........ 192 Conexões europeias .................................................. 193 capítulo 6 Solução de problemas em motores trifásicos.......199 As conexões internas do motor de dupla tensão e nove terminais ............................................................... 200 Compreendendo a conexão estrela de nove terminais ......................................................... 200 Compreendendo a conexão triângulo de nove terminais..................................................... 202 Fio de diâmetro menor com enrolamento em triângulo e multicircuito ..................................... 204 Identificação de terminais não marcados em um motor trifásico de nove terminais ............................. 206 Identificação de terminais não marcados em uma conexão estrela ................................................ 207 Identificação de terminais não marcados em uma conexão triângulo ............................................ 209 Teoria do teste de terminais não marcados ............... 211 Problemas típicos no enrolamento ................................. 212 Espiras em curto ....................................................... 212 Aterramento............................................................. 213 Curto fase a fase ....................................................... 214 Enrolamento aberto ................................................. 216 Enrolamentos queimados por funcionamento monofásico .............................................................. 217 Motor submerso ....................................................... 217 Problemas diversos do rotor ..................................... 219 Quando os motores superaquecem ................................ 221 Superaquecimento provocado por linha ................... 221 x Hand_iniciais.indd x 21/08/14 11:04 capítulo 7 Solução de problemas em motores menos comuns..................................................231 Lógica de solução de problemas usando regras de tensão ............................................................. 232 Solução de problemas em motores menos comuns ........ 233 Solução de problemas em motores identificados...... 233 Solução de problemas do motor síncrono....................... 233 Campo de excitação CC e resistor de descarga ........... 233 Enrolamento amortecedor ....................................... 235 Enrolamento do estator ............................................ 235 Solução de problemas em motor de duas velocidades e um enrolamento.......................................................... 236 Solução de problemas em motor multivelocidade e multienrolamento ....................................................... 238 Corrente circulante em motor multivelocidade e multienrolamento ................................................. 238 Problemas do rotor no motor multivelocidade ......... 240 Testando motores no local.............................................. 240 Instrumentos de teste para teste no local ................. 240 Dano no núcleo e no rotor ........................................ 241 Solução de problemas do motor de nove terminais (estrela ou triângulo) no local................... 242 Verificação visual de um motor de nove terminais (estrela ou triângulo)................................ 242 Teste a partir do controle (estrela ou triângulo) ........ 242 Partindo o motor após o teste de comparação a partir do controle ................................................... 245 Teste de permuta linha/terminal para correntes desbalanceada .......................................... 245 Registrando falhas do motor .................................... 246 Localizando falhas do motor .......................................... 246 Equipamentos de teste para localização de falhas do motor ........................................................ 246 Localizando espiras em curto em um motor de nove terminais conectado em estrela .................. 246 Localizando danos de pico de tensão em um motor de nove terminais conectado em estrela ........ 248 Localizando espiras em curto em um motor de nove terminais conectado em triângulo ................... 249 Teste de megôhmetro para aterramento .................. 250 Manutenção de rolamentos ........................................... 251 Preocupações no armazenamento do motor ............ 251 Causas de falha do rolamento................................... 252 Programação de lubrificação e vida útil dos rolamentos......................................................... 253 Tipos de graxa .......................................................... 254 Alterando os tipos de graxa ...................................... 254 Procedimento de lubrificação ................................... 254 Métodos alternativos de lubrificação ........................ 255 Lubrificação da caixa de engrenagem....................... 256 Rolamentos blindados.............................................. 256 Rolamentos selados ................................................. 256 Selo labirinto ............................................................ 257 Remoção do rolamento ............................................ 257 Instalação de rolamento ........................................... 258 Identificando causas de avaria do rolamento............ 260 Ferramentas especializadas para rolamentos ........... 262 Mancais tipo manga....................................................... 263 capítulo 8 Instrumentos de teste e serviços ........................265 Introdução ..................................................................... 266 Instrumentos para teste inicial ....................................... 266 Voltímetro ................................................................ 266 Alicate amperímetro ................................................ 267 Ohmímetro............................................................... 267 Microhmímetro ........................................................ 269 Tacômetro ................................................................ 270 Megôhmetro ............................................................ 270 Pistola de infravermelho .......................................... 271 Estetoscópio ............................................................. 272 Instrumentos para testes aprofundados e manutenção programada............................................... 272 Testador de surto...................................................... 272 Teste do rotor ........................................................... 274 Teste do índice de polarização com um megôhmetro ...................................................... 275 Teste de degrau de tensão ........................................ 276 Teste de alto potencial .............................................. 277 Instrumentos de teste de qualidade de energia ........ 279 Sensores de vibração ................................................ 280 Alinhamento a laser ................................................. 281 Análise de partículas ................................................ 281 Índice .......................................... 283 Sumário Superaquecimento causado pelo operador .............. 225 Superaquecimento causado pelo controle ................ 226 Superaquecimento causado por falha no motor ....... 227 Superaquecimento causado por localização ............. 229 Superaquecimento causado por manutenção........... 230 xi Hand_iniciais.indd xi 21/08/14 11:04
