Sumário - Grupo A

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
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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
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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
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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
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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
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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
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