Ferramentas de teste para motores elétricos

Ferramentas
de teste para
motores elétricos
Os quatro alicerces da manutenção
e da identificação e solução
de problemas de motores
Nota de aplicação
pode ser uma entre várias causas
possíveis.
E para detectar o mais sutil de
todos os problemas, a deterioração
da resistência do isolamento,
não há nada melhor que um
megôhmetro. Se um motor que está
funcionando estiver prestes a parar,
o megôhmetro pode indicar esse
risco antes que seja tarde demais.
Quando surgir a necessidade de
fazer medições com a alimentação
ligada em um painel trifásico,
observe as seguintes práticas
de trabalho seguro:
Os motores elétricos CA consomem
60% da energia gerada nos
EUA. Imagine as exigências de
manutenção e de identificação
e solução de problemas para
atender a esse imenso consumo de
energia! Para dar conta de tudo,
os técnicos eletricistas da área de
manutenção dependem de quatro
ferramentas principais.
Quando surgem problemas,
a ferramenta mais escolhida é,
normalmente, um multímetro digital
(DMM). Um bom multímetro digital
tem a capacidade necessária para
efetuar uma série de medições,
desde a verificação da presença
de energia em todos os pontos de
motores trifásicos até a verificação
do capacitor do arranque de um
motor monofásico e, até mesmo,
para medir temperatura.
Mas, para medir a temperatura
de um grande número de motores
e instrumentos relacionados,
especialmente em conexões
elétricas vivas, um termômetro
infravermelho sem contato com
uma grande relação entre distância
e ponto é a única maneira segura e
eficiente de trabalhar.
Às vezes, a temperatura detectada
pode ser devida a um desequilíbrio
da corrente. Nesse caso, procure
um alicate amperímetro e rastreie
a causa do problema, pois ela
*A relação entre a distância e o ponto calcula
a distância na qual um termômetro infravermelho
pode medir com precisão uma área-alvo específica.
1. Use os
Equipamentos
de Proteção
Individual (EPI)
adequados para
a medição em
questão e para
o ambiente.
2.Verifique
se o seu
instrumento
de teste
é apropriado
para o ambiente de medição.
Neste caso, o apropriado seria
um instrumento de 600 V
categoria III ou superior.
3. Use o método de teste de
3 pontos.
1. Teste um circuito energizado
conhecido.
2. Teste o circuito de destino.
3. Teste novamente o circuito
energizado.
Isso confirmará se o medidor
funciona corretamente antes
e depois da medição, e assegura
que você saiba se um circuito
está energizado.
4. Em geral, mantenha uma das
mãos no bolso, a menos que
você precise usar as duas mãos
para realizar uma medição
correta.
Esta nota de aplicação descreve
como usar essas ferramentas para
solucionar problemas e monitorar
quatro indicadores principais:
temperatura, tensão, corrente
e resistência do isolamento.
N a b i b l i o t e c a d i g i t a l d a F l u k e : w w w. f l u k e . c o m / l i b r a r y
Temperatura
Outro problema que deve ser
observado no longo prazo é a
Um aumento de temperatura
possibilidade de defeitos nos
é um bom indicador de que algo
rolamentos. Um rolamento de eixo
está errado. Um termômetro
funciona a quente durante dias,
infravermelho acelera muito
talvez antes de uma falha completa.
as comparações rápidas de
Para evitar a substituição integral
temperatura; pressione o gatilho
do motor, meça regularmente
para fazer a primeira medição,
a caixa do rolamento e compare
grave-a, aponte para o segundo alvo o resultado com o parâmetro de
e meça novamente. Um conjunto de temperatura. (Veja a Nota de
contatos funcionando a 30 graus
Aplicação 2278935 da Fluke para
a mais do que os outros é um sinal
obter instruções detalhadas sobre
claro de defeitos nos contatos.
como solucionar problemas no
termômetro infravermelho).
Corrente
Outra causa de superaquecimento
do motor é o desequilíbrio de
corrente. Use um medidor de
corrente alternada para verificar
o consumo de corrente em cada
uma das três fases. Para determinar
a média de corrente, some a
corrente das três fases e divida
por três. Então, calcule o percentual
de desequilíbrio, subtraindo da
média a corrente real de uma
coluna.
Indo mais a fundo,
o desequilíbrio da corrente
pode ser causado por várias
fontes diferentes: um problema
de fornecimento de energia,
baixa tensão em uma fase,
ou uma quebra da resistência
do isolamento no interior do
enrolamento do motor. No caso
máximo de desequilíbrio, a perda
de uma fase, uma fase inteira se
perde e o fusível queima.
A melhor ferramenta para medir
a perda de uma fase é o alicate
amperímetro: uma medição de
corrente zero em uma fase indica
claramente a perda de potência.
No entanto, uma medição de
tensão na mesma fase pode
ser enganosa devido à corrente
induzida a partir das duas fases
energizadas restantes. Uma leitura
de "tensão fantasma" em torno
de dois circuitos energizados não
é incomum.
Para verificar se um fusível
está queimado, retire o fusível
do circuito e use a função de
resistência de um multímetro ou
de um alicate amperímetro para
verificar o fusível. Quando o fusível
for retirado do circuito, coloque
o multímetro ou o alicate na função
de ohms (Ω). Coloque as pontas
de prova em cada extremidade do
fusível. Um fusível bom gera uma
medição de resistência muito baixa
(inferior a 10 ohms). Um fusível
aberto será indicado como "OL" na
tela do medidor. Verifique duas
vezes as suas medições: muitas
soluções de problemas já induziram
em erro porque foi pressuposto que
a causa real era conhecida. Não tire
nenhuma conclusão antes de testar
todos os elementos do circuito.
Cálculo do desequilíbrio de corrente
média de ampères = ph1 amps + ph2 amps + ph3 amps
3
Usando um termômetro infravermelho para
medir rapidamente o calor no rolamento.
A temperatura do carcaça do
motor é outro bom lugar para
começar a solucionar problemas,
mas você precisa saber o que
é normal para saber se a nova
leitura não for normal. Portanto:
crie o hábito de medir um
parâmetro de temperatura dos
motores quando eles tiverem
acabado de ser instalados
e estiverem funcionando
bem, e repita essa medição
regularmente.
2 Fluke Corporation
% de desequilíbrio na fase 1 = ph1 amps - média de ampères
x 100
média de ampères
Exemplo
1. Meça as 3 fases, some-as e divida por 3.
9,9 + 10 + 10,1
= 10
3
2. Calcule a porcentagem de desequilíbrio na fase 3.
10,1 – 10
x 100 = 1%
10
Ferramentas de teste para motores elétricos
Use individualmente ou
em combinação
Cálculo de desequilíbrio de tensão
Ao verificar problemas de tensão, o multímetro é, novamente, a ferramenta preferencial.
Primeiro, verifique se há quedas de tensão na proteção e no mecanismo de distribuição.
Se você não detectar nada nesses pontos, pode haver um problema de distribuição de
energia elétrica da rede pública. Um desequilíbrio superior a 2% na energia distribuída pela
concessionária pode prejudicar seus motores. O desequilíbrio de tensão pode ser calculado
com esta fórmula
tensão média = ph1 volts + ph2 volts + ph3 volts
3
% de desequilíbrio da tensão na fase 1 = ph1 volts - tensão média
tensão média
x 100
Entretanto: as cargas mudam, e uma fase pode ficar repentinamente 5% menor em uma fase
se houver uma carga monofásica suficientemente grande. Quedas de tensão entre os fusíveis
e interruptores também podem surgir como desequilíbrio no motor e temperatura excessiva no
local da raiz do problema. Antes de pressupor que a causa foi encontrada, verifique novamente
com algumas ferramentas diferentes. Neste exemplo, o termômetro infravermelho complementa
as medições de corrente realizadas com o multímetro e o alicate amperímetro.
Resistência do
isolamento
Bom
isolamento
Resistência
(em megaohms)
Isolamento
com rachaduras
0
Tempo
(em minutos)
1000
100
Resistência 50
(em megaohms)
10 min
Desgaste
do Isolamento Pós-enrolamento
500
Teste
de Aceitação
Inicial
10
Isolamento
defeituoso
5
1995
1996
1997
Para resumir, as quatro ferramentas
indispensáveis para manutenção
e para identificação e solução de
problemas são:
• Multímetro digital para
verificação de tensão,
resistência e capacitância
• Alicate amperímetro para
verificação do consumo de
corrente
• Termômetro infravermelho
para medição dos efeitos
da temperatura
• Megômetro para medições
da resistência de isolamento
Em conjunto, esses quatro
instrumentos possibilitam que
o técnico verifique e reverifique os
sintomas e identifique a causa-raiz
de quase todos os tipos de falhas
de motores elétricos.
1998
1999
2000
Ano
Ao medir a resistência dos
enrolamentos do motor entre
si, é possível detectar a
deterioração devido aos fatores de
envelhecimento, corrosão, sujeira,
umidade e vibração excessiva antes
que o motor falhe. Desligue o motor
da alimentação e conecte um
megômetro entre os enrolamentos.
Para medir a resistência alta,
aplique uma tensão elevada, até
o dobro da tensão útil. Em um
motor de 480 V, por exemplo, você
pode aplicar 1000 V. Faça a sua
leitura em megohms. Em um motor
para 240-480 V, a resistência
mínima aceitável é de 1 K ohms.*
Como a resistência de isolamento
varia com a temperatura e a
umidade, pode ser necessário
realizar várias medições de
resistência ao longo de um período
de tempo para obter um resultado
preciso. As medições periódicas
da resistência de isolamento
indicarão a condição dos seus
motores e quando eles devem ser
substituídos ou reenrolados.
* Diferentes empresas têm níveis mínimos
diferentes de resistência de isolamento
nos equipamentos utilizados, variando
de 1 a 10 megohms. A resistência em
novos equipamentos deve ser muito maior,
de 100 a 200 megohms.
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3 Fluke Corporation
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