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. Fluke. Mantendo seu mundo equipado e funcionando.® Fluke Corporation PO Box 9090, Everett, WA 98206 U.S.A. Fluke Europa B.V. PO Box 1186, 5602 BD Eindhoven, Holanda Para obter mais informações ligue para: nos EUA. (800) 443-5853 ou Fax (425) 446-5116 Na Europa/Oriente Médio/ África +31 (0) 40 2675 200 ou Fax +31 (0) 40 2675 222 No Canadá (800)-36-FLUKE ou Fax (905) 890-6866 De outros países +1 (425) 446-5500 ou Fax +1 (425) 446-5116 Acesso pela web: http://www.fluke.com ©2011 Fluke Corporation. As especificações estão sujeitas a alteração sem aviso. Impresso nos EUA. 4/2011 4022023A A-PT-N Não são permitidas modificações no documento sem a permissão por escrito da Fluke Corporation. 3 Fluke Corporation Ferramentas de teste para motores elétricos