motores de corrente alternada – tipos de defeitos e protecções

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alta tensĂŁo

motores de corrente alternada – tipos de defeitos e protecçþes Manuel Bolotinha *SLJSMJNWT *QJHYWTYŕ¤?HSNHT Ńž *SJWLNF J 8NXYJRFX IJ 5TYऎSHNF .89 Ńž 2JXYWJ JR *SLJSMFWNF *QJHYWTYŕ¤?HSNHF J IJ (TRUZYFITWJX +(9 :31 Ńž 2JRGWT 8ŕ¤?SNTW IF 4WIJR ITX *SLJSMJNWTX (TSXZQYTW JR 8ZGJXYFŕ¤‹ŕ¤˜JX J +TWRFITW 5WT‍ܪ‏XXNTSFQ

1. TIPOS DE DEFEITOS Os motores elĂŠctricos, sendo equipamentos nĂŁo-estĂĄticos estĂŁo sujeitos a esforços elĂŠctricos e mecânicos. Os tipos de defeitos dos motores podem ser fundamentalmente de trĂŞs tipos • ElĂŠctricos; • Mecânicos; • Mecânicos, que evoluem para elĂŠctricos. Cerca de 80% dos defeitos nos motores resultam de danos nos enrolamentos do estator e de danos nas chumaceiras. Os defeitos habituais STX RTYTWJX JQŕ¤?HYWNHTX XइT • Sobreaquecimento; • Sobrecargas (de origem elĂŠctrica e mecânica); • Ruptura do isolamento; • DesequilĂ­brio de fases e de tensĂŁo, que conduzem a desequilĂ­brios de corrente; • Tempo de arranque longo; • Falha das chumaceiras; • Desalinhamento do veio; • Rotor bloqueado; • Vibraçþes. O sobreaquecimento pode resultar de um sub-dimensionamento do RTYTW [JSYNQFऋइT NSXZ‍ܪ‏HNJSYJ, designadamente a baixas velocidades quando se usam variadores de velocidade, RTIN‍ܪ‏HFŕ¤‹ŕ¤˜JX SF HFWLF (sobrecargas), que podem resultar de defeitos no equipamento accionado, e temperaturas ambiente elevadas. A ruptura do isolamento ĂŠ uma consequĂŞncia do envelhecimento precoce do isolamento, causado por ciclos severos de sobreaquecimento e sobrecarga, e de sobretensĂľes na rede de alimentação, e origina curto-circuitos entre espiras dos enrolamentos, ou entre estes e a terra (carcaça). Um tempo de arranque longo, que se traduz em vĂĄrias tentativas de arranque com insucesso, provoca um sobreaquecimento nos enrolamentos ou nas barras e anĂŠis de curto-circuito do rotor, IFSN‍ܪ‏HFSIT as respectivas ligaçþes. A falha das chumaceiras pode ser uma indicação de QZGWN‍ܪ‏HFऋइT incorrecta, montagem defeituosa do motor ou da escolha errada das chumaceiras. Um motor para montagem vertical necessita de chumaceiras diferentes das utilizadas num motor para montagem horizontal, assim como as chumaceiras para motores que accionam telas transportadoras sĂŁo diferentes das requeridas para motores que accionam cargas radiais. :R RTYTW ‍]ܪ‏FIT F ZRF GFXJ SइT UQFSF INXYTWHNIF YJWअ TXHNQFŕ¤‹ŕ¤˜JX quando em funcionamento. www.oelectricista.pt o electricista 71

As chumaceiras têm dimensþes reduzidas quando comparadas com outros elementos constituintes do motor, o que as torna particularmente vulneråveis a danos e desgaste devido à utilização. Alguns estudos mostram que mais de metade dos defeitos nos motores Ê resultado de defeitos nas chumaceiras, a maioria dos quais Ê consequência de uma QZGWN‍ܪ‏HFऋइT NSHTWWJHYF – KFQYF TZ J]HJXXT IJ QZGWN‍ܪ‏HFऋइT 4ZYWF HFZXF UFWF FX KFQMFX IFX chumaceiras são os desalinhamentos, em particular os do veio. O desalinhamento do veio do motor, que deve estar alinhado com o veio do equipamento accionado, WJIZ_ XNLSN‍ܪ‏HFYN[FRJSYJ F [NIF छYNQ das chumaceiras da måquina. Para motores de grandes dimensþes o alinhamento do veio requer a utilização de tÊcnicas de alinhamento de alta precisão, como por exemplo o laser. O ruído � MFGNYZFQRJSYJ ZR indicador de defeito no motor, mas não Ê causa directa de defeitos JRGTWF XJOF FHTRUFSMFIT IJ vibraçþes. As vibraçþes dos motores, que estão intimamente associadas à montagem do motor, podem causar diversos tipos de defeitos nos motores, designadamente deslocação do veio e destruição dos elementos constituintes do estator e do rotor e das chumaceiras, caso mais gravoso. A velocidade de vibração, medida na vertical e na horizontal, nos apoios do motor, não deve exceder 25% das velocidades måximas medidas na chumaceira adjacente, na mesma direcção de medida. A FRUQNYZIJ J‍ܪ‏HF_ FIRNXXऑ[JQ IF [NGWFऋइT das chumaceiras (xef), IJ‍ܪ‏SNIF HTRT T valor da banda de deslocação (Οm), considerando a velocidade de vibração medida em mm/s e a aceleração de vibração medida em mm/s2 � HFQHZQFIF UJQF KखWRZQF

xef =

xmax2 + xmin2 2

4SIJ • xmax Ê o [FQTW J‍ܪ‏HF_ Rअ]NRT da velocidade, da deslocação ou da aceleração de vibração; • xmin Ê o [FQTW J‍ܪ‏HF_ RऑSNRT da velocidade, da deslocação ou da aceleração de vibração. Quando se detectam vibraçþes e/ou ruído num motor, este deve ser rapidamente colocado fora de serviço, uma vez que o que parece ser uma fonte óbvia de ruído pode ser um sintoma de um problema escondido, sendo necessårio realizar um exame rigoroso ao motor. As vibraçþes e o ruído podem ser causados por desalinhamento do veio, por transmissão do equipamento accionado, ou por desequilíbrio elÊctrico ou mecânico. O IJXJVZNQऑGWNT JQ�HYWNHT num motor resulta de uma atracção magnÊtica irregular entre o estator e o rotor, na periferia do motor. Este facto causa um desvio do veio, o que por sua vez conduz a um deseVZNQऑGWNT RJHआSNHT do motor.