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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




INSTALAÇÃO E
MANUTENÇÃO




   MOTORES
   ELÉTRICOS
      WEG
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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS



ÍNDICE

1 - PLACA DE IDENTIF ICAÇÃO ................................ ................................ .............. 8

1.1 Interpretando a Placa de Identificação ..............................................................................................9


2 - ASPECTOS ELÉTRIC OS................................ ................................ ..................... 12

2.1 - Princípio de Funcionamento .................................................................................................................12


2.2 - Alimentação dos Motores .....................................................................................................................12


2.3 - Variação de Tensão e Frequência .....................................................................................................13


2.4 - Tipos de Part ida de Motores Elétricos ................................................................................................14
2.4.1    - Partida Direta: .........................................................................................................................................14
2.4.2    - Chave Estrela - Triângulo: ...................................................................................................................15
2.4.3    - Partida com Chave Série - Paralelo: ..............................................................................................15
2.4.4    - Partida com Chave Compensadora (Aut o- Transformador): ..............................................15
2.4.5    - Soft- Start (Partida Eletrônica): ..........................................................................................................16
2.4.6    - Inversor de Frequência ........................................................................................................................17

2.5 - Dispositivos de Proteção Térmica dos Motores Elétricos ............................................................19


2.6 - Classes de Isolamento .............................................................................................................................19


2.7 - Dispositivos de Proteção .........................................................................................................................20
2.7.1 - Termostat os: .............................................................................................................................................20
2.7.2 - Termistores (PTC): ...................................................................................................................................20
2.7.3 - Termoresistência: ....................................................................................................................................20
2.7.4 - Protetores Térmicos ...............................................................................................................................21
2.7.5 - Resistência de Aquecimento: ...........................................................................................................21

2.8 - Materiais Isolantes e cabos utilizados em Motores Weg............................................................22
2.8.1    - Film es Isolantes ........................................................................................................................................22
2.8.2    -Espaguetes – Isoladores Tubulares ...................................................................................................22
2.8.3    - Verniz (Impregnação) ..........................................................................................................................22
2.8.4     - Cabos de Saída ....................................................................................................................................23

2.9 - Entrada em Serviço e Exames Preliminares: ....................................................................................24


3 - MANUTENÇÃO ELÉTR ICA ................................ ................................ ............... 25

3.1 - Principais Ensaios El étricos ......................................................................................................................25



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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

3.1.1    - Medição da Resistênc ia de Isolamento .......................................................................................25
3.1.2    - Medição do Índic e de Polarização ................................................................................................26
3.1.3    - Medição d e Resistência Ôhmica: ...................................................................................................27
3.1.4    - Teste da Corrente em Vaz io ..............................................................................................................28
3.1.5    - Teste de Tensão Apl icada ..................................................................................................................29
3.1.6    - Loop Test ...................................................................................................................................................29
3.1.7    - Teste Para Verificação de Rotor Falhado ....................................................................................33



4. MANUTENÇÃO MECÂNI CA; ................................ ................................ ........... 44

4.1. MANCAIS DE ROLAMENTO: .....................................................................................................................44
4.1.1. Classificação dos Rolamentos: ..........................................................................................................45
4.1.2. Vedações: .................................................................................................................................................46
4.1.3. Folgas Internas: .........................................................................................................................................47
4.1.4. Orientações para armazenamento de rolamentos: .................................................................47
4.1.5. Desmontagem de Rolamentos: ........................................................................................................48
4.1.6. Montagem de Rolamentos: ................................................................................................................51
4.1.7 Anéis de Fixação do Rolamento ........................................................................................................55
4.1.8. Algumas dicas: .........................................................................................................................................57

4.2. LUBRIFICAÇÃO: ............................................................................................................................................58
4.2.1. Lubrificação com Graxa: .....................................................................................................................58
4.2.2. Características da lubrificação com Graxa: ................................................................................58
4.2.3. Falhas na Lubrificação: .........................................................................................................................59

4.3 Relubrificação de Rolamentos de Motores Elétricos: ....................................................................62
4.3.1. Motores sem Graxeira: ..........................................................................................................................62
4.3.2. Motores com Graxeira: ........................................................................................................................62

4.4. VEDAÇÕES: ...................................................................................................................................................63
4.4.1. Anel V’ring: ................................................................................................................................................63
4.4.2. Retentor: .....................................................................................................................................................65
4.4.3. Labirinto Taconite: ...................................................................................................................................67


5. MANUTENÇÃO DE MOT ORES MONOFÁSICOS: ................................ ............. 69

5.1.Centrífugo: ......................................................................................................................................................69
5.1.1. Platinado: ...................................................................................................................................................69

5.2. Chave Eletrônica: .......................................................................................................................................70


5.3. Ponte Retificadora: ....................................................................................................................................71


6. MOTOFREIO: ................................ ................................ ................................ ..... 72




                                                                                   4
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS



7. TIPOS DE ACOPLAME NTO ................................ ................................ ................ 74

7.1. Acoplamento Direto ..................................................................................................................................74


7.2. Acoplamento por Engrenagens ...........................................................................................................74


8 - MÉTODOS DE MANUT ENÇÃO ................................ ................................ ........ 76

8.1 – MANUTENÇÃO CORRETIVA ...................................................................................................................76


8.2 – MANUTENÇÃO PREVENTIVA ..................................................................................................................76


8.3 – MANUTENÇÃO PREDITIVA ......................................................................................................................76


ANEXO III ................................ ................................ ................................ .............. 77

PLANO DE MANUTENÇÃO – MOTOR DE INDUÇÃO T RIFÁSICO ........................ 77

ANEXO IV ................................ ................................ ................................ ............. 79

ANEXO V ................................ ................................ ................................ .............. 85

ANEXO VI ................................ ................................ ................................ ............. 86

ANEXO VII ................................ ................................ ................................ ............ 88




                                                                             5
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




INTRODUÇÃO

     A manutenção das máquinas elétricas girantes engloba dois
aspectos Importantes, envolvendo parte elétrica e mecânica. O domínio
destas duas áreas é necessário para a mantenibilidade do equipamento
como um todo.

     Entre os aspectos elétricos, serão abordados itens desde a correta
interpretação, especificação e ligação do motor, bem como método s e
técnicas para a recuperação de eventuais danos elétricos, fatores
fundamentais para seu perfeito funcionamento e durabilidade.


       Entretanto, muitas pessoas ligadas à manutenção de máquinas
elétricas girantes pensam apenas em problemas elétricos. Sendo o motor
elétrico um equipamento com partes móveis, estará sujeito a todo tipo de
problema mecânico típicamente verificado nestas máquinas.


      Para fins comparativos, enquanto os rolamentos de um carro médio
de passeio efetuam cerca de 27 milhões de rotações durante 50.000 km,
um motor elétrico de 1800 rpm (4pólos / 60 Hz) operando 24 horas por dia
perfaz as mesm as 27 milh ões de rotações em apenas 10 dias e 9 horas de
operação. Não é surpresa se a maioria dos problemas mecânicos nas
m áquinas elétric as girantes tiver origem nos rolamentos.

     Em função da severidade da aplicação e necessidade de
operação contínua, muitas vezez a manutenção básica é deixada em
segundo plano. Fatores imprescindíveis para a operação do motor tais
como relubrificação, alinhamento, dimensionamento e especificação, se
m al elaborados, refletem negativam ente no desempenho da máquina.
Como conseqüência ocorrem quebras e paradas inesperadas.

     Com o propósito de contribuir com as áreas e técnicos de
manutenção, elaboramos esta apostil a de “ Instalação e Manutenção de
Motores Elétricos”, desejando que seja o início de um caminho, que



                                      6
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

percorrido de acordo com métodos e procedimentos adequados, possa
trazer resultados satisfatórios sob o todos os aspectos de manutenção.




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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

1 - PLACA DE IDENTIF ICAÇÃO
     A placa de identificação contém as informações que determinam
as características nominais e de desempenho dos motores, conforme
Norma NBR 7094.




               Placa e Identifi cação de Motor Trifásico




                     Placa de Identificação de Motor Monofásico



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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




1.1 Interpretando a Placa de Identificação

Para o motor trifásico :

~ 3 : se refere a característica de ser um motor trifásico de corrente
alternada

250 S/M : o número “250” se refere a carcaça do motor, e é a distância
em milímetros medida entre o meio do furo de centro do eixo e a base
sobre a qual o motor está afixado; a notação “S e M” deriva do inglês Short
= Curto e Medium = Médio, e se refere a distância entre os furos presentes
nos pés do motor. Nos demais modelos pode existir também L de Large =
Grande.

11/01 : está relacionada com mês e ano de fabricação do motor, neste
caso o motor foi fabricado em novembro de 2001.


AY53872 : esta codifi cação é o número de série do motor c omposto de 2
letras e cinco algarismos. Esta notação está presente na placa de
identificação de todos os motores trifásicos e monofásicos, IP55 fabricados
a partir de Janeiro de 1995.

60Hz : freqüência da rede de alimentação para o qual o motor foi
projetado.

CAT. N : categoria do motor, ou seja, características de conjugado em
relação a velocidade . Existe três categorias definidas em norma (NBR
7094), que são : CAT.N : se destinam ao acionamento de cargas normais
como bombas, máquinas operatrizes e ven tiladores. CAT. H : Usados para
cargas que exigem maior conjugado na partida, como peneiras
britadores, etc. CAT.D : Usado em prensas excêntricas, elev adores, etc.

kW(HP-cv) 75 (100) : indica o valor de potência em kW e em CV do motor.

1775 RPM : este val or é chamado de Rotação Nominal (rotações por
minu to) ou rotação a plena carga.

FS 1.00 : se refere a um fator que, aplicado a potência nominal, indica a
carga permissível que pode ser aplicada continuamente ao motor sob
condições específi cas, ou seja, um a reserva de potência que dá ao motor


                                      9
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

uma capacidade de suportar melhor o funcionamento em condições
desfavoráveis.

ISOL.F : indica o tipo de isolante que foi usado neste motor, e para esse
caso a sobrelevação da classe é de 80 K. São em número de três o s
isolantes usados pela Weg : B (sobrelev ação de 80 K), F(sobrelev ação de
105K) e H(sobrelev ação de 125 K).




IP/IN 8.8 : é a relação entre a corrente de partida (IP) e a corrente no m inal
(IN). Em outras palavras, podemos dizer que a corrente de partida eqüivale
a 8.8 vezes a corrente nominal.


IP 55 : indica o índice de proteção conforme norma NBR -6146. O primeiro
algarismo se refere a proteção contra a entrada de corpos sólidos e o
segundo algarismo contra a entrada de corpos líquidos no interior do
motor. As tabelas indicando cada algarismo se encontra no Manual de
Motores Elétricos da Weg Motores.

220/380/440 V : são as tensões de alimentação deste motor. Possui 12
cabos de saída e pode ser ligado em rede cuja tensão seja 220V (triângulo
paralelo), 380V (estrela paralelo ) e 440V (triângulo série ). A indicação na
placa de “Y” se refere na verdade a tensão de 760V, usada somente
durante a partida estrela -triângulo cuja tens ão da rede é 440V.

245/142/123 A : estes são os valores               de   corrente    referentes
respectivam ente às tensões de 220/380/440V.

REG. S1 : se refere ao regime de serviço a que o motor será submetido.
Para este caso a carga deverá ser constante e o funcionamento contínuo.

Max.amb.: é o valor máximo de temperatura ambiente para o qual o
motor foi projetado. Quando este valor não está expresso na placa de
identific ação devemos entender que este valor é de 40ºC.

ALT. : indica o valor máximo de altitude para o qual o motor foi projetado.
Quando este valor não estiv er expresso na placa de ident ificação
devemos entender que este valor é de 1000 metros.

Ao lado dos dados citados acima, temos os esquemas de ligação possíveis
na rede de alimentação.


                                      10
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS



Logo abaixo dos dados, podemos ver a indicação dos rolamentos que
devem ser usados no mancal diante iro, traseiro e sua folga. Para este caso
temos os rolamentos 6314 -C3. Temos indicado também o tipo e a
quantidade de graxa (gramas) a ser usada, e o período em horas que
deve ser feita a relubrifi cação.

Ao lado temos a indicação do peso aproximado em Ki logramas deste
m otor (462 Kg).



REND.% = 92,5% : indica o valor de rendimento. Seu valor é influenciado
pela parcela de energia elétrica transformada em energia mecânica. O
rendim ento varia com a carga a que o m otor está submetido.



COS ϕ = 0.87 : indica o valor de fator de potência do motor, ou seja, a
relação entre a potência ativa (kW) e a potência aparente(kVA). O motor
elétrico absorve energia ativa (que produz potência útil) e energia reativa
(necessária para a magnetização do bobinado).

00022 = Indica o item do motor que foi programado na fábrica.

Para o motor monofásico não temos número de série como identificação,
somente o item do motor na placa/etiqueta. Uma característica a ser
observada na placa do motor monofásico é o valor do capacito r (quando
utilizar). No exemplo tem os 1 x 216 a 259 µF em 110V.




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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




2 - ASPECTOS E LÉTRICOS
2.1 - PRINCÍPIO D E FUNCIONAMENTO

Motores Elétricos

O motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica
em energia mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois
combina as vantagens da utilização da energia elétrica – baixo custo,
facilidade de transporte, lim peza e simplici dade de comando – com sua
construção simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptaçã o às
cargas dos mais diversos tipos e mel hores rendimentos.

Motores monofásicos : o enrolamento é constituído de pares de pólos
(polo “norte” e polo “sul”) cujos efeitos se somam.. A corrente que percorre
o enrolamento cria um campo magnético. O fluxo ma gnético atravessa o
rotor entre os dois “pólos” e se fecha através do núcleo do estator. Como
a corrente é alternada, então o pólo hora é positivo, hora é negativo –
logo o rotor “tentará” acompanhar o campo girante do estator. Daí deriva
o nome de motor de indução.

Motores trifásicos : o enrolamento trifásico é similar ao monofásico citado
acim a, com a diferença de que agora existem três fases distribuídas
simetricam ente, ou seja, defasadas entre si de 120º. Se este enrolamento é
alimentado por um sistem a trifásico cada corrente I1,I2 e I3 criarão do
m esmo modo os cam pos magnéticos H1,H2 e H3. Estes campos estão
espaçados entre si de 120º.


2.2 - ALIMENTAÇÃO DO S MOTORES

      É muito importante que se observe a correta alimentação da rede
de energia elétrica . A seleção dos condutores, sejam os dos circuitos de
alimentação dos motores, sejam dos circuitos terminais ou de distribuição,
deve ser baseada na corrente nominal dos m otores, conforme ABNT-NBR
5410.

Os motores trifásicos Weg são disponíveis nas tensõe s:

            220/380/440 V e 760 V somente para partida
                             ou

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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS


                               380/660 V
Monofásicos em:
                110/220 V ou 220/440 V
* Outras tensões são possíveis, com prévia consulta a
  fábrica.


2.3 - VARIAÇÃO DE TENSÃO E FREQUÊNCIA


       Gráfico de Variação de Tensão e Freqüência Confo rme Norma NBR
7094




As variações de tensão e freqüência foram divididas em duas zonas :

• Zona A : O motor deve ser capaz de desempenhar sua função principal
continuamente, mas pode não atender completamente suas
características de desempenho à tensão e freqüência nominais,
apresentando alguns desvios. As elevações de temperatura podem ser
superiores aquelas à tensão e freqüências nominais.



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INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

• Zona B : O motor deve ser capaz de desempenhar sua função principal,
m as pode apresent ar desvios superiores aqueles da Zona A, no que se
refere as características de desempenho à tensão e freqüência nominais.
As elevações de temperatura podem ser superiores às verificadas com
tensão e freqüência nominais e m uito provavelm ente superiores aquelas
da zona A.
      O funcionamento prolongado na periferi a da Zona B não é
recomendado




2.4 - TIPOS DE PARTI DA DE MOTORES ELÉTRI COS

      Vários são os métodos utilizados hoje para se partir o mo tor elétrico,
para tanto citaremos aqui os mais utilizados :

2.4.1 - Partida Direta:

        Sempre que possível a partida de um motor elétrico trifásico de
gaiola deverá ser direta, por meio de contatores. Deve -se ter em conta
que para um determin ado motor, as curvas de conjugado e corrente são
fixas, independente da carga, para uma tensão constante.
        No caso em que a corrente de partida do motor é elevada pode
ocorrer as seguintes conseqüências :
        1º) Elevada queda de tensão no sistema de alimentação da rede.
Em função disso, provoca interferência em equipamentos instalados no
sistema.
        2º)    O sistema de proteção (cabos, contatores) deverá ser
superdimensi onado, ocasionando custo elevado.
        3º) A imposição das concessionárias de energia elétrica que limitam
        a queda de tensão da rede.

       Caso a partida direta não seja possível devido aos problemas
citados acima, pode ser usado um sistema de partida indireta, visando
reduzir a corrente de partida.

      Nota : A NBR 5410, item 6.5.3.2, pg 93 cita que para partida direta de
m otores com potência acim a de 3,7 kW(5CV), em instalações alimentadas
por rede de distribuição públic a em baixa tensão, deve ser consultada a
concessionária local.


                                      14
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS



2.4.2 - Chave Estrela - Triân gulo:

       É fundamental para este tipo de partida que o motor ten ha a
possibili dade de ligação em dupla tensão, ou seja, 220/380V, 380/660V ou
440/760V. Os motores deverão ter no mí nimo seis bornes de ligação.
       Deve-se ter em mente que o motor deverá partir a vazio. A partida
estrela - triângulo poderá ser usada quando a curva de conjugado do
m otor é sufici entemente elevada para poder garantir a ace ler ação da
m áquina com a corrente reduzida. Na ligação estrela a corrente fica
reduzida para 25% a 33% da corrente de partida na ligação triângulo.
Também a curva de conjugado é reduzida na mesma proporção. Por esse
m otivo, sempre que for necessári o uma partida com chave estrela -
triângulo, deverá ser usado um motor com curva de conjugado elevado.
Os motores Weg têm alto conjugado máximo e de partida, sendo portanto
ideais para a maioria dos casos, para uma partida estrela - triângulo.
       O conjugado resistente da carga não pode ultrapassar o conjugado
de partida do motor, e nem a corrente no instante da mudança para
triângulo poderá ser de valor inaceitável. Existem casos em que este
sistema de partida não pode ser usado, como no caso em que o
conjugado


resistente é muito alto. Se a partida é em estrela, o motor acelera a carga
até aproximadamente 85% da rotação nominal. Neste ponto a chave
deverá ser ligada em triângulo. Neste caso, a corrente que era
aproxim adamente a nom inal, salta
repentinamente, o que não é nenhuma vantagem, uma vez que a
intenção é justamente a redução da corrente de partida.

2.4.3 - Partida com Chave Série - Paralelo:

       Para a partida com chave série -paralelo é necessário que o motor
seja religável para duas tensões, a menor delas igual a da rede e a outra
duas vezes maior. Este tipo de ligação exige nove terminais do motor e a
tensão nomi nal mais comum é 220/440V, ou seja, durante a partida o
motor é lig ado na configuração série até atingir sua rotação nominal e,
então, faz-se a comutação para a configuração paralelo.


2.4.4 - Partida com Chave Compensadora (Auto - Transforma dor):

     A chave compensadora pode ser usada para a partida de motores
sob carga. Ela reduz a corrente de partida, evitando assim uma


                                      15
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

sobrecarga no circuito, deixando porém, o motor com conjugado
sufici ente para a partida e aceleração. A tensão na chave compensadora
é reduzida através de auto -transformador que possui normalmente os taps
de 50%, 65% e 80% da tensão nominal. As chaves compensadora quando
saem da Weg, estão ajustadas em 15 s.


2.4.5 - S oft- Start (Partida Eletrônica):

       O avanço da eletrônica permiti u a criação da chave de partida a
estado sóli do, a qual consiste de um conju nto de pares de tiristores(SCR -
Silicon Controlled Rectifier ) (ou combinações de tiristores/diodos), um em
cada borne de potênci a do motor.
       O ângulo de disparo de cada par de tiristores é controlado
eletrônicamente para apli car uma tensão variável aos term inais do motor
durante a aceleração. No final do período de part ida, ajustável
tipicamente entre 2 e 30 segundos, a tensão atinge seu valor pleno após
uma aceleração suave ou uma rampa ascendente, ao invés de ser
submetido a incrementos ou saltos repentino s. Com isso, consegue-se
m anter a corrente de partida (na linha) próxim a da nomi nal e com suave
variação.
Além da vantagem do controle da tensão (corrente) durante a partida, a
chave eletrônica apresenta também, a vantagem de não possuir partes
m óveis ou que gerem arcos, como nas chaves mecânicas.




                                             16
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




2.4.6 - I nversor de Frequência

       Do mesmo modo que a evolução da eletrônica possibilitou a
criação da Soft Start, onde controlamos a tensão aplicada ao motor na
partida, proporcionou também a possibilidade de controle da frequência
e consequente variação de velocidade do motor, sendo esta sua principal
função.
       Os inversores promovem uma conversão indireta de frequência, ou
seja, a corrente alternada é retificada para corrente contínu a(CA-CC). A
partir da retifi cação, controlada ou não, a tensão contínua é chaveada
para obter um trem de pulsos que alimenta o motor. Devido à natureza
indutiva do motor, a corrente que circula tem um aspecto de corrente
alternada. Em resumo, os inversores convertem CA em CC e novame nte
em CA.

      Características Operacionais

      A tensão apli cada na bobina de um estator é dada por :

                                  E 1 = 4,44 . f 1 . N1 . Φ

Portanto, o fluxo no entreferro é diretamente proporcional à relação entre
tensão e freq uência, como m ostra a equação :

                                     Φ = E1 / f 1

Onde :
     E1 = Tensão aplicada na bobina do estator (V)
     f1 = Frequência da tensão estatórica (Hz)
     N1 = Número de espiras no estator
     Φ = Fluxo de magnetizaçãp (Wb)

      Para um desempenho adequado do motor de indução,
especialm ente com respeito ao conjugado desenvolvi do, o fluxo no
entreferro deve ser mantido o mais constante possível. Assim ao variar a
frequência, a tensão aplicada também deve variar para manter o fluxo
m agnético constante.

       Os inversores devem manter uma relação linear entre tensão e
frequencia até o ponto de tensão e frequência nominais, como mostra a
figura abaixo. Para frequências m ais altas que a nominal, não é possível



                                          17
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

continuar aumentando a tensão proporcionalm ente, por limi tação da
prórpia fonte, o que implica num enfraquecimento do fluxo e, por
consequência, do conjugado. Ness a região a potência tende a se manter
constante.




     A potência mecânica desenvolvida pelo motor é dada pelo produto
do conjugado pela rotação. Assim a potência varia proporcionalmente
com afrequência, conforme figura abaixo:




      Pelas figuras acima, podem os notar que a potênci a de saída do
inversor de frequência cresce linearmente até a frequência base e
permanece constante acima desta. Na outrta figura mostra o
comportamentodo do torque em função da velocidad e para o motor de
indução. Com a variação da frequência obtém -se um deslocamento
paralel o da curv a de torque x velocidade em relação à c urva
característi ca para a frequênci a base



                                   18
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




2.5 - DISPOSITIVOS D E PROTEÇÃO TÉRMICA D OS MOTORES ELÉTRICOS

             Os motores utilizados em regime contínuo devem ser
protegidos contra sobrecargas por um dispositivo integrante do motor, ou
um dispositivo de proteção independente, geralmente relé térmico com
corrente nominal, ou preferencialemente ajustada em função da corrente
de trabalho do motor
       A     proteção    térmica    é    efetuada      por     meio    de
termoresitências(Resistência Calibrada), Termistores, Termostatos ou
Protetores Térmi cos. Os tipos de detetores a serem utilizados são
determinados em função da classe de temperatura do isolamen to
empregado, de cada tipo de máquiina ou exigência do cliente.
       A seguir veremos as Classes Térmicas e os Dispositivos de Proteção
Utilizados pela Weg.


2.6 - CLASSES DE ISO LAMENTO


       As classes de isolamento utilizadas em máquinas elétricas, e os
respectivos limites de temperatura são descritos conforme NBR -7094, e
ilustrados abaixo.
       Em motores normais são utilizados as classes B e F. Para motores
especiais utiliza-se classe H




                 A      E      B      F      H
               (105º) (120º) (130º) (155º) (180º)


                                    19
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




2.7 - DISPOSITIVOS D E PROTEÇÃO

2.7.1 - Term ostatos:

      Características                Aplicação                    Instalação
Bimetálicos                                             Na cabeça de bobina do lado
                                                        oposto a ventilação
Baixo Custo                                             Nos Mancais
                              Sinalizador para
Sensível a Temperatura e
                              alarme e/ou
Corrente
                              Desligamento              Pode ser ligado em Série ou
Ligado na Bobina do
                                                        Indi vidual
Contator
Tempo de Resposta Alto

2.7.2 - Termistores (PTC):

Material Semicondutor pode ser:
• PTC – Coeficiente de Temperatura Positivo
• NTC – Coeficiente de temperatura N egati vo

       Características                 Aplicação                     Instalação
Baixo custo                                                 Dentro da cabeça de
Pequena dimensão                                            bobina no lado oposto a
                                                            ventilação
                              Sinalizador para alarme
Sem contatos móveis
                              e/ou Desligamento
Elemento frágil                                             Pode ser ligado em série ou
Necessidade relé para                                       individual
comando e atuação

2.7. 3 - Termoresistência:

•   Resistências Calibradas
•   Pt 100, Ni 100, Cu 100.

     Características                  Aplicação                     Instalação
Tempo de resposta curto ≤     Monitorar a temperatura       Na cabeça de bobina
5s                            dos mancais e dos             e nos mancais


                                      20
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

Moni toramento da               enrolamentos
temperatu ra
Alto grau de precisão
Vários níveis de sinali zação
e comando possíveis,
dependendo do circuito
controlador
Alto custo dos elementos
sensores




2.7.4 - Protetor es Térmicos


       Característica                  Aplicação                       Instalação
Bimetálico
                                                                   Base do platinado
Pode ser do tipo manual ou
automático
Sensível a temperatura e                                           Caixa de ligação
corrente                           Proteção do motor
Mais usado em m otores
m onofásicos
                                                                       Carcaça
Sempre inserido em série
com os enrolamentos


2.7.5 - Resistência de Aquecimento:


          Características                      Aplicação                Instalação
Potência determinada por carcaça                                Nas cabeças de bobina
                                        Reduzir a umidade
Frágil                                                          Pode ser inserido antes ou
                                        no interior dos
Tensão de alimentação em 110, 220                               após a im pregnação
                                        motores
e 440V

    Cuidados:

•   Manuseio: devido a f ragili dade das conexões e cabos;
•   Amarrações: pode romper o silicone;




                                      21
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




2.8 - MATERIAIS ISOL ANTES E CABOS UTILIZ ADOS EM MOTORES WEG


2.8.1 - Filmes Isolantes

São determinados de acordo coma a classe térmi ca do Motor

 Classe Térmica          Espessura (mm)*              Material Base         Nome do Filme
Classe B (130 °C)     0,125 - 0,19 - 0,25 - 0,35 Poliester               Melinex
                                                 Poliester isolado com   Thernomid
                                                 “Dacron”(Fibr a de      Polivolterm
Classe F (155 °C)           0,22 e 0,30
                                                 poliester + Resina      Wetherm DMD
                                                 acríli ca )
Classe H                    0,18 e 0,25          Poli amida Aromática    Nomex

* Conforme carcaça e projeto

2.8.2 -Espaguetes – Isoladores Tubulares


  Classe Térmica             Material base      Nome do Espaguete
F (155°C)             Poliester + resina        Tramacril / Tramar
                      acrílica
H (180°C)             Fiberglass + borracha     Trançasil-B / Tramar
                      de silicone


2.8.3 - Verniz (Impregnação)


Classe Térmica                   Aplicação           Material Base      Nome do verniz
                    Impregnação de estatores da
   B (130°C)                                             Poliester      Lacktherm 1310
                    fábrica II (Motores Nema)
                    Impregnação de estatores das
   F (155°C)        fábricas I(carcac a 63 a 100),       Poliester      Lacktherm 1314
                    III(225 a 355) e IV(11 2 a 200)
                    Impregnação de estatores
   H (180°C)                                        Epóxi Royal E524       Royal E524
                    especi ais
                    Impregnação de estatores da     Resina – Poliéster
   H (180°C)        fábrica III (carcaça 225 a            Irrídico     Lackthe rm 1317/90
                    315S/M)                            Insaturado


                                         22
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




2.8.4 - Cabos de Saída


                                         Especificação
Classe Térmica         Bitolas                                 Nome do Cabo    Fornecedor
                                          da Isolação
                 2, 4, 8, 10, 12, 14,   Cabo isolado em
                 16, 18, 20, 22, 50,    borracha sintética a      LM – 130       Cofibam
                 70, 95, 120            base de Etileno
   B (130° C)
                                        Propileno (EPR),
                                                                  LME 130C        Pirelli
                                        para 600V, cor preta
                 2, 4, 8, 10, 12, 14,   Cabo isolado em
   F(155° C)     16, 18, 20, 22, 50,    borracha de
                                                                  Cofistrong     Cofiban
                 70, 95, 120            silicone, para 600V,
                                        cor cinza
                 2, 4, 8, 10, 12, 14,   Cabo isolado em
                 16, 18, 20, 22, 50,    borracha de
   H(180° C)                                                       Cofisil       Cofiban
                 70, 95, 120            silicone, para 600V,
                                        cor azul
                 2, 4, 8, 10, 12, 14,   Cabo isolado com
                 16, 18, 20, 22, 50,    dupla camada de
                 70, 95                 borracha de silicone
                                        vulcanizada, para
   H(180° C)                                                      Cofialt-3      Cofiban
                                        3000V, com
                                        isolação em cor
                                        branca e cober tura
                                        em cor amarela




                                                 23
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




2.9 - ENTRADA EM SER VIÇO E EXAMES PRELIM INARES:


     Antes de ser dada a partida inici al em um motor elétrico é necessário :

       Verificar se o mesmo poderá rodar livrem ente, removendo-se todos os
 1
       dispositiv os de bloqueio e calços utilizados no transporte;
 2     Certificar-se de que a tensão e a freqüência estão de acordo com o indicado
       na placa de identificação.
       Observar se as ligações estão de acordo com o esquema de ligação impresso
 3     na placa de identific ação, e verificar se todos os parafusos e porcas dos
       terminais estão devidamente apertados
       Acionar o motor desacoplado para verificar se está girando livrem ente e no
 4
       sentido desejado
       Verificar se o motor está corretamente fixado e se os elementos de
 5
       acoplamento estão corretamente montados e alinhados;
       Verificar se o motor está devidamente aterrado. Desde que não haja
 6     especificações exigindo montagem isolada do motor, será necessário aterrá -lo,
       obedecendo às normas vigentes para ligação de máquinas elétric as à terra
       Para o aterram ento do motor deverá ser usado o parafuso exis tente na caixa de
 7
       ligação ou no pé da carcaça
       Verifi car se os cabos de ligaç ão à rede, bem como as fiações dos controles e
 8     proteções contra sobrecarga estão de acordo com as normas técnicas da
       ABNT
       Se o motor estiver estocado em local úmido, ou estiver parado por muito tempo,
 9
       m edir a resistência de isolam ento
       Para inverter a rotação do motor trifásico, basta inverter as ligações à rede de
10
       duas das fases d e alime ntação
       Os motores que possuem uma seta na carcaça assinalando o sentido de
11
       rotação deverão girar somente na direção indicada.




                                       24
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




3 - MANUTENÇÃO E LÉTRICA
     Tão importante quanto a correta instalação dos motores é a sua
m anutenção.
     Neste capít ulo, iremos descrever os principais testes que
normalmente são realizados para avaliação elétrica dos motores.

3.1 - PRINCIPAIS ENS AIOS ELÉTRICOS

3.1.1 - Medição da Resistência de Isolamento

      Finalidade : Verificar a condição do isolamento, e quando des eja-se
um resultado quantitativo e o seu registo.

       Procedimento : Para efetuar estas medições se faz necessário o uso
de um Megôhmetro, cujo fundo de escala deve ser no mínimo 500V.
Deve-se juntar todos os terminais da máquina e conectar no terminal
positivo (+) do aparelho, e o terminal negativo ( - ) na carcaça do motor.
Aplicar a tensão de ensaio durante 1 minuto e efetuar a medição da
resistência de isol amento.

      Importante :

      Registros periódicos são úteis para concluir se a máquina está ou não
      apta a o perar.

       Na tabela abaixo temos os dados que estabelecem os valores limites
de resistência de isolamento. Deve se garantir que a máquina esteja seca
e limpa (no caso da permanência prolongada em estoque ou desuso).
Estes valores não são válidos para máqui nas de potência menor que 1hp
ou 1kW.


                                                       Avaliação
                       Valor Limite   (M Ω )          do Isolamento

                       ------                2           Perigoso
                         2                  50             Ruim
                        50                 100         Insatisfatório
                        100                500            BOM *


                                      25
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

                       500           1000                Muito Bom
                         Acima de 1000                   Excelente

             *Conceito mínimo para aceitação da máquina.




3.1.2 - Medição do Índice de Polarização

      Finalidade : Verificar as condições da resistência de isolamento,
m edindo a isolação do enrolame nto em relação a m assa metálica do
m otor.
      O motor estando limpo e em boas condições o IP é alto, o motor
com s ujeira, umidade e/ou graxa na bobinagem, o valor do IP é baixo
(Conforme tabel a)


      Procedimento : Para efetuar esta medição é necessário o uso de um
Megôhmetro. Aplic amos tensão contínua do Megôh m etro (2,5KV, ou de
acordo com a capacidade do aparelho), e após 1 m inuto anotamos o
valor da resistência, continuamos com a medição após 10 minutos,
anotando o novo valor.

     O Índice de Polarização é dado pela fórmula :


                                IP = R(10`)
                                      R(1`)

                  Valor Limite
                                              Avaliação do Isolamento
       Maior ou igual          Menor
                                 1            PERIGOSO
             1,0                1,5                    Ruim
             1,5                2,0                Insatisfatório
             2,0                3,0                   Bom **
             3,0                4,0                 Muito bom
                       4                             Excelente

            ** Conceito mínimo para aceitação da máquina.




                                      26
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




3.1.3 - Medição de Resistência Ôhmica:

  Finalidade : Ve rifi car se o valor da Resistênci a está equilibrada e/ou de
acordo com a especificação de fábrica

   Procedimentos: É necessário ter em mãos um Multiteste ou Ponte Kelvin
ou Ponte de Wheatstone;
   Deve-se m edir as resistências de fase, e v erificar o equilíbrio;
   Esta medição deve ser feita antes da impregnação;

  O desequilíbrio de resistências não deve ser superior a 5%, conforme
equação abaixo :

                                   Resistência maior - 1 ( X 100)       ≤ 5%
                                  Resistência menor

      Exemplo:

      Fase1: 0,125 Ω     Fase2: 0,130 Ω     Fase3: 0,120 Ω

      Temos :

                   DR = 0,130 – 1 (x100)
                        0,120

                   DR = (1,0833 – 1) x 100 = 8,33%


      Neste caso temos um valor maior que o limite estabelecido, e o
m otor deve estar com erro na bobinagem.




                                      27
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




3.1.4 - Teste da Corrente em Vazio

       Finalidade : Verificar a relação de corrente entre as fases e seu
equilíbrio.


      Procedimentos : Deve-se ligar o motor em vazio na sua tensão e
freqüência nominais, para isso é necessário um painel de teste ou fonte de
alimentação; e verificar o equilíbrio das correntes, conforme equação
abaixo:

                            DI = ( DMD / MTF ) x 100

Onde :

DI    = Desequilíbrio de corrente
DMD = Maior desvio de corrente de fase em relação a média das três
fases
MTF = Média das três fases

   Causas:

   O desequilíbrio de correntes pode ser ocasionado em função do
desbalanceamento da rede de alimentação, ou da bobinagem incorreta.

   Limites:

    Para motores IV, VI e VIII pólos, este desequilíbrio não deve exceder ao
limite de 10% (DI ≤ 10%);
    Para motores II pólos, o desequilíbrio máximo admissível é de 20% (DI ≤
20%).

   Exemplo :

   Motor trifásico 10CV, IV pólos, 220/380V

                           I1 = 15 A          I2 = 12 A         I3 = 11 A

MTF (média das correntes das três fa ses ) = (I1 + I2 + I3) / 3 = (15 + 12+ 11) / 3

MTF = 12,6 A


                                         28
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS



DMD = I1 – MTF = 15-12,6 = 2,4 A

DI = ( 2,4 / 12,6 ) X 100 = 19% → o motor ou a rede de alimentação está
com problema !



3.1.5 - Teste de Tensão Aplicada

      Finalidade : Verificar falha no is olamento do motor,e se há fuga de
corrente para a massa.

      Procedimentos: Deve-se ter um transformador monofásico (3KV) ou
HI – POT; Juntar os terminais do motor e conectar um terminal do
equipame nto aos cabos do m otor e o outro à carcaça; Ajustar
gradativame nte a tensão de teste num i ntervalo de 60 segundos (1000V +
2 x tensão nominal do motor) e deixar aplicada por mais 60 segundos; A
falha no isolamento será detectada se houver fuga de corrente para a
carcaça (choque). O defeito será detectado atravé s da deflexão do
ponteiro do voltímetro;


       Este ensaio também tem o objetivo de avaliar a condição de
resistência do isolamento dos motores, portanto pode ser suprimido, caso a
resistência já tenha sido verificada.

*    Este teste não deve ser repetido com fr eqüência, pois danifica o
     material isolante.


3.1.6 - Loop Test

    Finalidade: O Loop-Test tem como objetivo testar o núcleo m agnético
    do estator, antes de rebobinar um motor, para veri ficar se há ponto
    quente no núcleo de chapas.

    O que é um ponto quente e qual sua conseqüência?

    Caso o isol amento elétrico existente entre as lâminas do estator seja
    danificado em algum ponto (devido a um curto -circuito dentro da
    ranhura, por exemplo), ocorrerá um aumento muito grande das
    correntes parasitas naquele ponto, pr ovocando um



                                         29
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

    superaquecimento. Ou seja, aparecerá um ponto quente no núcleo de
    chapas. Se um motor que apresenta ponto quente for rebobinado,
    quando estiver operando com carga irá apresentar aquecimento
    anormal da carcaça, podendo sobreaquecer também os rol amentos
    (devido a maior dificuldade em dissipar seu calor). Como
    consequência, em pouco tempo poderá ocorrer falha do rolamento
    e/ou nova queima do motor. Saliente -se que o ponto quente irá
    sobreaquecer o motor praticamente sem aumentar a corrente, e nesse
    caso o relé térmico não protegerá o motor.

    Quando deve ser feito o Loop -Test?

    O loop-test deve ser feito sem pre que um motor queimado apresentar
    características de possível danifi cação do isolam ento entre lâminas do
    estator.




    Como exemplos de ssas características podemos citar :

•   Curto-circuito dentro da ranhura ou na saída da ranhura, provocado
    por falha do material isolante;
•   Curto-circuito dentro da ranhura, provocado pelo mo tor arraste do
    rotor;
•   Marcas de arraste do rotor no estator, mesmo que o arraste não tenha
    provocado curto -circuito dentro da ranhura;
•   Sobrecarga violenta, provocando carbonização do material isolante.

    Procedimento : O loop-test consiste em se criar um campo magnético
    no núcleo de chapas, mediante a aplicação de tensão em um
    solenóide conforme visto na figura 1. Para o cálculo do número de
    espiras e da bitola do fio para a montagem do solenóide, deve -se
    observar as figuras 1 e 2 e aplicar as equações abaixo :


    Z = 375.000 x            U              (Espiras)         D1 = 2R1 + 2hn1
    (mm)
                      f x (2R2 – D 1) x L


    S = 37.500 x         U x (2R2 + D1)              (mm 2)
                    f x Z 2 x L x (2R2 – D1 )


                                                30
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




Simbologia :

U = tensão (V) a ser aplicada no solenóide    hn1 = altura da ranhura
(mm)
f = frequênci a (Hz) da tensão U           L = comprimento do pacote
de chapas (mm)
R2 = Raio externo do estator (mm )         Z = número de espiras
necessárias para o solenóide
R1 = Raio interno do estator (mm )         S = seção do condutor a ser
utilizado no solenóide




                 Figura 1                                  Figura 2


Esquem a ilustrativo para realização do Loop Test, e detalhe das
medidas a serem verificadas para cálculo do solenóide

Após calculado e montado o solenóide, aplica -se a tensão U em seus
terminais, e verifica -se a temperatura em div ersos pontos do núcleo
durante aproximadamente trinta minutos. Caso algum ponto do núcleo


                                 31
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

    venha a aquecer pelo menos 10ºC acima da temperatura dos outros
    pontos, deverá ser considerado como um ponto q uente. Nesse caso, o
    núcleo magnético deverá ser condenado e substituído.


    Observações :

•   A figura 1 mostra a carcaça completa (carcaça + estator) para
    sim plificar o desenho. O teste é feito com o núcleo dentro da carcaç a;
•   O loop -test deverá ser feito com o estator limpo, isto é, sem o bobinado
    queimado;




                                      32
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




3.1.7 - Teste Para Verificação de Rotor Falhado

       Finalidade : Detectar falhas no rotor.
       A ocorrência de falhas (barras rompidas) em rotores de motores
elétricos não é um problema comum. Porém pode acontecer, em função
de um desvio no processo de fabricação, ou por excesso de solicitação do
m otor(sobrec argas, elevados números de partidas num curto intervalo de
tempo), devido às correntes elevadas no rotor.

      Procedimento :

              Figura 1 - Esquema ilu strativo da realização do teste em motor
      trifásico

Para verificar a existência de falha no rotor, temos dois métodos simples e
práticos:


      1- Teste das Duas Fases - Pode ser aplicado em motores trifásicos e
         monofásicos

A – Motor Trifásico

            Deve-se alim entar o motor somente em “duas” fases, com
      freqüência nominal e tensão reduzida (até 50% da tensão nominal),
      conectando em uma das fases um amperímetro analógico(de
      ponteiro) em s érie (Conforme figura).

             Em seguida alimentar o motor e girar lent amente o rotor com a
      m ão, pela pont a do eixo. Caso o mesmo ofereça resistência em
      determinadas posições, devemos girá -lo com velocidade maior.
             Observar o ponteiro do amperímetro durante o giro do eixo,
      pois se oscilar demasiadamente, o rotor certamente es tará falhado.




                                     33
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




     B – M otor Monofásico

     Deveremos alim entar somente a bobina princip al, e seguir o mesmo
procedimento de análise do motor trifásico
     Após alimentarmos o motor, giramos o eixo e observamos o
comportamento do ponteiro no alicate amperím etro

     2 – Teste com Indutor Eletromagnético




       Conhecido normalmente como teste do “tatu”, é realizado com o
m otor desmo ntado. Coloca-se um i ndutor em contato com o rotor.
Quando o tatu é energizado, induz a circulação de corrente nas barras do
rotor, prin cipalmente naquelas que estão sob ele. A verificação do rotor
falhado é feita, testando -se cada barra com uma lâmina de serra ou
limalha de ferro. O teste consiste em segurar a lâmina sobre a barra ou
espalhar a limalha de ferro sobre o rotor. Em uma condi ção normal, a
lâmina de serra vibra, ou se for realizado com limalha, se formarão linhas
na mesma direção das barras do rotor em função da circulação da
corrente na barra do rotor. Caso a lâmina de serra não vibre, ou a limalha
não se “prender”, muito prov avelmente a barra estará rompida, pois nesta
situação não haveria circulação de corrente na barra.




                                    34
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




      Figura 2 - Esquema ilu strativo do teste do “tatu”. As dimensões do
eixo e do indutor estão fora de escala

      Após alim entarmos o indutor eletromagnético “tatu” passamos a
lâmi na ou limalha de ferro por toda a superfície do rotor.
      O nív el de indução do rotor será proporcional ao tamanho do eixo e
do indutor utilizado.




                                    35
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




      Comentários :

       1 - Estes dois métodos, são simp les e não possuem uma
confiabili dade total no resultado, porém já vem sendo utilizado por muitos
Assistentes Técnicos e tem atendido as expectativas.
       2 - Existem outros métodos para verif icação de falhas no rotor. Um
m étodo mais preciso é o do expectro de corrente, porém utiliza um
equipamento bastante sofis ticado, além do fato de que o mo tor deve ser
testado com carga.
       3 - Outra forma de se verificar a existência de falha do rotor, é
obviamente, ter -se um outro motor igual, mas que não apresente
problemas. Desta forma pode -se testar o motor duvidoso utilizando o rotor
de outro motor.




                                    36
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




                                   ANEXO I

                  Cálculo Para Mudança de Tensão



    Finalidade : Modi ficar a tensão de alimentação

    Procedimento : Para fazer o cálculo de mudança de tensão,
orientamos utili zar a tensão, de preferência, em triângulo ( ∆), por exemplo:

-   220/380V, usar 220V;
-   380/660V, usar 380V;
-   220/380/440/760V, usar 440V.

OBS.: As m udanças só ocorrem no núm ero de espiras e na seção do fio
(mm 2), o restante dos dados continuam os mesmos, como liga ção,
camada, passo, etc.

    Equações para o cálculo :

                                        1 -) NE= TN . NEA
                                                 TA

                                        2-) SF= TA . SFA(mm 2 )
                                                 TN
Onde:

TA: Tensão Atual do Motor (V)
TN: Nova Tensão (V)
NEA: Número de Espiras Atual
NE: Número de Espiras para a Nova Tensão
SFA: Seção do Fio Atual (mm 2)
SF: Seção do Fio para Nova Tensão (mm 2)




                                      37
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




      Exemplo :

Seqüência de cálculo para modificação de tensão de 220/380V para
380/660V.

Dados do Motor Atual:

Tensão: 220/380V
Espiras: 50
Fio: 2 x 20 (AWG)
Seção total: 1,006 mm 2

1-) Cálculo da quantidade de espiras para a nova tensão (NE):

                    NE= TN . NEA                 NE= 380 . 50 = 86,3 espiras
                       TA                           220

NE = 86 espiras *




      Importante: Para se obter o número de espiras da nova tensão, o NE
calculado deverá ser arredondado para um número inteiro. O critério de
arredondamento é o seguinte: se o número após a vírgula for menor que 5,
o número de espir as será o próprio valor calculado conforme feito em
nosso exemplo acima. Porém s e o número for igual ou maior que 5 , deve-
se acrescentar uma espira ao valor calcul ado.
Por exemplo, supondo que o motor atual tivesse 52 espiras, o cálculo seri a:

                    NE= TN . NE A                   NE= 380 . 52 = 89,8 espiras
                              TA                          220

NE = 90 espiras

Neste caso, o motor deveria ser rebobinado com 90 espiras.

2-) Cálculo da seção de fio para a nova tensão (SF):

Inicialmente calcula -se a seção de cobre para a tensão atual:
SFA= 2 x 0,503 mm 2


                                       38
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

SFA= 1,006 mm 2


Posteriormente calcula -se a seção do fio para a nova tensão:

                SF= TA . SFA(mm 2)               SF= 220 . 1,006 = 0,582 mm 2
              TN                           380

Definição dos fios para a nova tensão:
A seção total dos fios a serem utilizados na nova tensão não poderá diferir
em mais que 3% em rel ação ao SF calculado no item anterior.
Se em nosso exemplo fôssemos usar 1 fio 23 AWG e 1 fio 22 AWG, a seção
total seria:
0,246 mm 2 +0,312 mm 2= 0,558 mm 2
0,558 = 0,96 96% (4% de diferença)
0,582

Então a combinação de fios escol hida não serve, pois a diferen ça ficou
m aior que 3%.
Vamos tentar uma nova combinação:
3 fios 24 AWG
3 X 0,196 mm 2 = 0,588 mm 2
0,588 = 1,01 101% (1% de diferença)
0,582


Significa que a combinação de fios escolhida ficou dentro da tolerância
permiti da (3%).
Sugerim os que sejam usadas no máximo 2 bitolas diferentes e “vizinhas”
para a combinação de fios.

Exemplo: 1x24+1x 25 (AWG) – Com binação Correta
        1x24+1x25+1x26 (AWG) – Combi nação Incorreta
        1x26+1x22 (AWG) – Combi nação Incorreta


Então para a no va tensão, 380/660V, o motor seria rebobinado com 36
espiras e 3 fios 24 AWG.




Observação:



                                     39
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

       Quando a mudança de tensão é de 440V para 220V , deve-se
verificar qual é ligação das bobinas. Se for série, basta abrir as ligações e
passar para paralela . Se fo r paralela deve -se rebobinar o motor utilizando
o cálculo acima.
       Quando a mudança de tens ão for de 220V para 440V e a ligação
for paralela, basta passar para ligação série , se for série deve -se rebobinar
o motor utilizando o cálculo acima.




                                   ANEXO II

            Investigação de Desequilíbrio de Corrente



   Para se investigar a ocorrência de um desequilíbrio de corrente é
   fundamental que o motor seja inspecionado no próprio l ocal de
   instalação. O motor somente dever á ser retirado de sua base caso
   tenha-se certe za de que a causa do desequilíbrio de corrente esteja
   no motor.

   Durante a investigação, sugerimos a realização de dois testes :

   1 - Verifi cação do desequilíbrio de tensões :

      Normalmente um desequilíbrio de corrente é provocado por algum
   desequilí brio de tensão. Um desequilíbrio de tensão de 1%, por
   exempl o, pode provocar um desequilíbrio de corrente de até 5% ou
   mais. Para se calcular o desequilíbrio de tensão deve -se seguir o
   seguinte roteiro :

a) Medir e registrar as tensões entre fases (Vrs, Vst e Vtr) com o motor em
   operação normal. As medições devem ser feitas preferencialmente nos
   termi nais do motor e não no painel.

b) Calcul ar a tensão média ( Vm ) : Vm = ( Vrs +Vst + Vtr) / 3

c) Calcul ar as diferenças entre as tensões das fases e a tensão média (dif)
   :


                                       40
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS



   dif 1 = Vm – Vrs               dif 2 = Vm – Vst                dif 3 = Vm –
   Vtr

d) Identifi car o maior dif calcul ado no ítem anterior, desprezando -se os
   sinais negativos, e calcular o percentual de desequilí brio :

   % desequilíbrio = ( maior dif / Vm ) * 100%

      OBS : O desequilíbrio de corrente é calculado da mesma maneira,
   aplicando-se os valores de corrente nas fórmulas acima.




                                       41
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




Exemplo :

Vrs = 445V               Vst = 435V               Vtr = 442V

Vm = ( 445 + 435 + 442 ) / 3______________________Vm = 440,67V
dif 1 = 440,67 – 445______________________ _______dif 1 = 4,33V
(desprezando -se o sinal negativo)
dif 2 = 440,67 – 435______________________ _______dif 2 = 5,67V
dif 3 = 440,67 – 442_________________ ____________dif 3 = 1,33V
(desprezando -se o sinal negativo)

% desequilíbrio = ( 5,67 / 440,67 ) * 100%___________ % desequilíbrio =
1,29%


Importante : A norma ABNT 7094 / 96, em seu Anexo B, define que um
motor elétric o poderá fornecer a potência nominal desde que o
desequilíbrio entre as tensões não ultrapasse 1%. Em sistemas elétricos
em que o desequilíbrio de tensões ultrapasse 1%, a potência exigida do
motor deverá ser reduzida conforme tabela abaixo, a qual foi ext raída
de um gráfico da Norma.
                 Desequilíbrio de           Redução na potência
                      tensão
                        1%                           0%
                        2%                          4,9 %
                        3%                          10 %
                        4%                          16 %
                        5%                          24 %


  2 - Verificação da fonte de desequilíbrio (motor ou sis tema elétrico)

Para esta identificação deve -se utilizar o método da tra nsposiç ão das
fases de alimentação do motor. Inicialmente deve -se medir e regi strar
as correntes de operação do motor, conforme mostrado na figura 1:
Ir1, Is2 e It3.




                                   42
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




   Posteriormente deve -se desconectar o motor e reconectá -lo
   transpondo as fases, conf orme está mostrado na figura 2. Observe que
   as três fases foram trocadas (transpostas) e o motor irá girar no mesmo
   sentido que estava girando originalmente. É muito importante que a




   transposição seja feita na caixa de ligação do motor, e não no painel .
   Então deve-se m edir e registrar as correntes Ir2, Is3 e It1.

   Para se identificar onde está a fonte do desequilíbrio de corrente,
   deve-se comparar as correntes medidas antes e após a transposição,
   da seguinte maneira :

   1- Se Ir2 = Ir1 , Is3 = Is2 e It1 = It3 ----------à fonte do desequilíbrio está
   no sistema elétrico

   2- Se Ir2 = Is2 , Is3 = It3 e It1 = Ir1   -----------à fonte do desequilíbrio está
   no motor




    Salientamos que a experiência tem mostrado que normalmente a fonte
do desequilíbrio de corrente não está no motor mas sim no sistema elétrico
que alimenta o motor : desequilíbrio de tensão da rede, cargas
m onofásicas ligadas de m aneira desequilibrada no circuito trifásico, cabos
de alimentação muito longos, mal contatos em chaves e/ou co ntatores,
etc. Porém se mesmo assim ficar comprovado que o motor é o responsável
pelo desequilíbrio de corrente, ele deverá ser inspecionado. Deve -se medir
a resistência do bobinado com as três fases abertas, utilizando um medidor
adequado (ponte Kelvin ou ponte de Wheatstone), procurando ident ifi car
um possível desequilíbrio entre as resistências. Pelo projeto os motores



                                             43
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

podem admiti r uma diferença de até um m áximo de 3% ent re a resistência
de uma fase e a resistência de outra fase. Caso haja uma diferença maior
que 3%, deve -se abrir o motor e fazer -se uma inspeção para verificar se
não existem erros de ligação e/ou soldas defeituosas nas conexões, que
sejam possíveis de corrigir. Se o bobinado estiver perfeito, o motor deverá
ser rebobinado, pois provavelm ente o problema estará na própria
bobinagem do motor (diferença na quantidade de espiras e/ou na bitola
dos fios).




4. MANUTENÇÃO MECÂNICA;
4.1. MANCAIS DE ROLA MENTO:

      Mancais de rolamento, ou simplesmente rolamento, são mancais
onde a carga é t ransferida através de elementos que apresentam
m ovimento de rotação, conseqüên temente chamado atrito de rolamento .

                                                      Pista externa


                                                      Pista interna




                                                      Elemento
                                                      rolante




                                    44

            Exemplo de um rolament o rígido de uma carreira de
                                esferas.
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

4.1.1. Classificação dos Rolamentos:

Os rolamentos são classificados da acordo com:
• Tipo do rolamento;
• Largura;
• Diâmetro do furo.




                  X X XX
                                                  Os dois últimos al garismos,
                                                       m ultiplicados por 5,
                                                    indicam o diâm etro do
                                                     furo do rolamento em
                          O segundo algarismo in dica a
                          largura e diâmet ro externo do
                                    rolamento.
  O primeiro algarismo ou série de letras
       indica o tipo do rolamento.



Exemplo:


    6 2 09                       09 x 5 = 45 mm (furo do rolamento)




            Rolamento rígido de uma carreira

    A maioria dos motores utilizam rolamentos de uma carreira de esferas,
tanto no mancal dianteiro quanto no mancal traseiro.




                                       45
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




      NU 3 22                           22 x 5 = 110 mm (furo do rolamento)


   Utiliza-se rolamentos de rolos cilí ndricos quando o motor é subme tido a
um grande esforço radial, por exem plo, acoplado com poli as e correias.


    ! Não recomenda -se a utilização de rolamentos de rolos cilíndricos em
                            acoplamentos diretos.



Exceções:

   Os rolamentos da série XX01, XX02 e XX03 não apresentam diâmetro do
furo conforme regra acima:
• XX01: furo de 12mm;
• XX02: furo de 15mm;
• XX03: furo de 17mm;


4.1.2. Vedações:

      A indicação da vedação do rolamento vem após a numeração
      (sufixo).

•    Z – proteção metálica (bli ndagem) em apenas um dos lados do
     rolamento;
•    2Z – dupla proteção metáli ca (blindagem em ambos os lado s do
     rolamento);
•    2RS / DDU – dupla vedação de borracha, com contato (ambos os lados
     do rolamento).

Exemplo:



                                      46
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

6203 – ZZ: rolamento de esferas, série de largura 3, furo de 17mm, com
dupla vedação metálica (blindagem).


4.1.3. Folgas Internas:

•   As folgas indicadas no rolamento são medidas radialmente (folga entre
    os elementos rolantes e as pis tas);
•   São indicadas após a numeração do rolamento (sufixo);
•   Em ordem crescente: C1 - C2 - NOR MAL - C3 - C4 - C5;

    Exemplo:
       6309 – C3: rolamento de esferas, série de largura 3, furo de 45mm,
    folga radial C3 (maior que a normal).



    ! A partir do modelo 160 M os motores WEG utilizam rolamentos c om
                               folga C3.
     É extremamente importante manter esta característica durant e as
                            manutenções.




4.1.4. Orientações para armazenamento de rolame ntos:

•   Manter na embalagem original;
•   Ambiente limpo, seco, isento de vibrações, goteiras;
•   Temperatura entre 10 ºC e 30ºC;
•   Umi dade do ar não superi or a 60%;
•   Não estocar sobre estrados de madeira verde, encostados em paredes
    ou sobre chão de pedra;
•   Manter afastados de canalizações de água ou aquecimento;
•   Não armazenar próximo a ambientes contendo produtos químicos ;
•   Empilhamento máximo de cinco caixas;
•   Rolamento pré-lubrificados (sufixo Z, ZZ, DDU, 2RS) não devem ser
    estocados mais de dois anos;


                                      47
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

•   Efetuar rotativi dade de estoque (consumi r primeiro os mais antigos);

! Quando o     rolamento estiver instalado no motor, gir ar mensalmente o

            eixo para renovar a lubrificação das pistas e esferas.

4.1.5. Desmontagem de Rolamentos:

      Existem várias maneiras de proceder a desmontagem de rolamentos.
No caso dos motores WEG, os assentos de rolamento são do tipo cilíndrico
. Para este arranjo, pode -se proceder a desmontagem por meio
m ecânico, hidráulico, por injeção de ó leo ou aquecime nto. A escolha do
m étodo de desm ontagem pode depender do tam anho do rolamento.
Para os rolamentos utilizados nos motores WEG, o uso de ferramen tas
m ecânicas e hidráulic as é suficiente. Rolamentos maiores pode m requerer
uso de aquecimento.

      Ferramentas Mecânicas:
       Os rolamentos de porte pequeno e médio (até 6312) podem ser
desmontados utilizando -se um extrator, sendo que as garras deverão se
apoi ar no anel interno (o rolamento é montado com interferência no eixo)
.
      Para evitar danos ao assento de rolamento, o extrator deverá estar
posicionado corretamente; o uso de extratores autocentrantes evitam
danos e tornam a desmontagem m ais rápida.




Extrator apoiado no anel interno do rolamento.




                                       48
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

Os rolamentos de tamanho médio com ajuste interferente no eixo
requerem uma considerável força para desmontá -los, sendo
recomendado um extrator hidráulico autocentrante.




                                                          Extrator Hidráulico




       A desmontagem a quente é utilizada na remoção de anéis internos
de rolamentos de rolos cilíndricos.
       Os fabricantes de rolamentos desenvolveram um sistema prático e
rápido para este procedimento. Trata -se de um anel de alumínio que pode
ser forneci do para todos os tamanhos de rolam entos de rolos (NU, NJ e
NUP). A desmontagem é simples: primeiro retire o anel externo com rolos e
gaiola; depois passe um óleo resistente à corrosão e bastante viscoso na
pista do anel interno. Aqueça o anel de alumínio até apro xim adamente
280°C e coloque -o ao re dor do anel interno; comprima -o com as alças da
ferramenta. Quando o anel interno estiver dilatado, desmonte -o junto com
o aquecedor e separe -os imediatamente um do outro.
       Também pode -se usar um aquecedor por indução, quando não se
dispõe destes anéis e as desmontagens s ão freqüentes.




                                    49
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




       Anel de alumínio para desmontar o anel int erno de rolamentos de
                             rolos cilíndricos.


Algumas dicas para a desmontagem dos rolamentos:
• Sempre substitua as vedações de borracha: v ‘ring e/ou retentores;
• Assegure-se de qu e o eixo esteja bem fi rme, do contrário podem haver
   danos ao rolamento e ao eixo;
• Se o rolamento será reutilizado, montar na mesma posição no eixo.
   Antes da desmontagem marque cada rolamento e suas posições;

         ! Nunca utilize martelo diretamente sobre o rola m ento.




                                    50
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS



4.1.6. Montagem de Rolamentos:

      É necessário usar o método correto na montagem e observar as
regras de limpeza para que o rolamento funcione satisfatoriamente. A
m ontagem deve ser feita em local limpo e seco.
      A montagem pode ser feita de 4 maneiras: mecânica, hidráulica,
por injeção de óleo e aquecimento. Os fabricantes de rolamentos
fornecem a maioria das ferramentas para a montagem. Rolamentos
pequenos podem ser montados a frio, utilizando uma prensa (até 6312).
Rolamentos maiores utiliza -se aquecimento.

      Montagem a Frio:
      A montagem de rolamentos com furo de até 60 mm pode ser feita
com prensa hidráulica ou mecânica. Uma bucha deve ser usada entre a
prensa e anel interno do rolamento.

      Montagem a Quente:
      Rolamentos grandes são difíceis d e serem montados a frio, portanto
o rolamento ou um de seus anéis podem ser aquecidos para facilitar a
montagem.
       A diferença de tem peratura entre o rolamento e o a ssento do eixo
varia em função do ajuste. Normalmente 80 a 90°C acima da te mpe ratura
do eixo é suficiente para a montagem.
           ! Nunca aqueça o rolamento acima de 125ºC.

Utilize um termômetro p/ verifi car a temperatur a do rolamento.

      Banho de óleo:

                                                                   TERMÔMETRO


                                                                   Banho de óleo


                                                                   Separador




                                     51
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

Banho de óleo garante um aquecimento homogêneo, além de ser fácil
avaliar a temperatura do ba nho. Nunca deixe o rolament o em contato
          direto com a superfície aqueci da em banho de óleo.




                                  52
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




Aquecedor Indutivo:

Os aquecedores por indução podem ser usados na montagem de
rolamentos com interferência no eixo.Neste caso a montage m é mais
rápida e simples e o rolamento pode estar engraxado.

! Medir a temperatura no anel interno do rolamento: não ultrapassar 125°C.
  ! Utilizar desmagnetizador para impedir circulação de corrente elétrica
                             pelo rolamento.




                   Aquecedor indutivo de Rolam entos




                                    53
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




!
Jamais aplique chama diretamente sobre o
                   rolamento.




                         54
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS



4.1.7 Anéis de Fixação do Rolamento

Rolamentos de Esferas:
      O sistema utilizado pela WEG Motores mantém o rolamento dianteiro
travado axialmente, sendo o traseiro livre , com molas de pré -carga.

      3     2                     1              6                   5    4
                                                                                          Detalhe Mola




                Rolamento Fixo                        Folga axial 2.5mm


          Mancal Dianteiro.                      Mancal Traseiro.               Detalhe da Mola de Pré -carga.

1:Anel de Fixação Externo do Rolamento Dianteiro;
2: Rolamento Dianteiro;
3: Anel de Fixação Interno do Rolamento Dianteiro;
4: Anel de Fixação Interno do Rolamento Traseiro;
5: Rolamento Traseiro;
6: Anel de Fixação Extern o do Rolamento Traseiro;

Rolamentos de Rolos:
     Quando utiliza -se rolam entos de rolos cilíndricos, ambos os
rolamentos, dianteiro e traseiro, são travados axialmente:

            3           2                    1
                                                                          6              5     4




                            Rolamento Fixo                                    Rolamento fixo


      M ancal Dianteiro de Rolos Ci líndricos                                      Mancal
  Traseiro de Esferas




                                                     55
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




! Cuidado para não alterar a posição dos anéis de fixação dos
                         rolamentos.




                              56
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

4.1.8. Algumas dicas:

•   Ao proceder a medição do assento de rolamento, espere atingir o
    equilíbrio térmico entre o eixo e o equipamento de medição
    (micrômetro);
•   Faça a medição em dois planos para verificar cilindricidade. Em cada
    plano faça 4 medições e efetue a média. A diferença da média entre
    os dois planos não deve ser superior que a metade do intervalo de
    tolerância par a o assento do rolam ento:




                           φ1 φ2

    Exemplo:
    Diâmetro do assento de rolamento dianteiro: 17k6: 17,001 – 17,012.
    Portanto o intervalo de tolerância é de 0,011mm. A diferença entre as
    m edições nos 2 planos não deve ser superior a ~ 0,0055mm;
•   A ovalização máxima do assento do rolamento não deve ser superior a
    50% do campo de tolerância especificado:
                 ∅1         ∅2




     Exemplo:
     Diâmetro do assento de rolamento dianteiro: 17k6: 17,001 – 17,012.
    Portanto o intervalo de tolerância é de 0,011mm. A diferença entre
    duas medições no mesmo planos não deve ser superior a ~ 0,0055mm;
•   Ao retirar um rolamento de seu assento é normal q ue se tenha um
    “amassamento” das rugosidades superficiais, com conseqüente
    redução da interferência;
•   Assentos de rolamento oxidados ou cônicos causam deformações no
    anel interno do rolamento, reduzindo sua vida útil;
•   Ambientes com muitos contaminantes (par tículas, pó, umi dade)
    requerem um sistema de vedação adequado, como labirinto taconite
    ou retentor;
•   No caso de trocas constantes de rolamentos, deve -se estudar a causa
    do problema que está levando os mesmo s a falha;
•   Se a troca é inevitável, os cuidados n a montagem e desmontagem
    devem ser seguidos a risca para evitar danos ao eixo. Prefira os



                                    57
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

    procedimentos a quente para não danifi car o assento no mom ento da
    colocação do novo rolamento;
•   Avalie o estado do assento do rolamento antes de proceder a
    montagem;
•   Se for necessário “metalizar” o eixo, faça uma retífica no assento para
    garantir a dimensão e o acabamento. Não esqueça de verificar o
    batimento radial do rotor e da ponta de eixo;




4.2. LUBRIFICAÇÃO:

    Os objetivos da lubrificação dos rolamentos são:
•   Reduzir o atrito e desgaste;
•   Prolongar a vi da do rolamento;
•   Dissipar calor;
•   Reduzir temperatura;
•   Outros: vedação contra entrada de corpos estranhos, proteção contra
    a corrosão do mancal, etc.

   Os métodos de lubrificação se dividem em lubrificação a óleo e graxa.
Em motores elétricos, a lubrificação com graxa é mais utilizada devido a
sua simplicidade e baixo custo de operação.


4.2.1. Lubrificação com Graxa:

   A graxa é um lubrificante líquido (óleo) engrossado para formar um
produto sólido ou semi -fluido, por meio de um agente espessante. Outros
componentes que confiram propriedades especiais podem estar presentes
(aditivos).


GRAXA = ÓLEO + ESPESSANTE + ADITIVOS
                Mineral;         Lítio;             Anti -Oxidante;
                Sintético        Complexo de        Anti -Corrosivo;
                ;                lítio;             Anti - Desgaste;
                Vegetal;         Complexo de        Agente de
                                 cálcio;            Adesividade, etc.
4.2.2. Características da lubrificação com Graxa:

    Vantagens da Graxa:
•   Lubrificam e vedam;


                                     58
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

•   Reduzem o barulho;
•   Não necessitam bombeamento.

    Desvantegens da Graxa:
•   Não trocam calor;
•   Não removem contami nantes;
•   Menor poder de penetração;
•   Não fluem.




    Por que relubrificar os rolamentos?

    Rolamentos engraxados devem ser relubrific ados se a vida útil da graxa
for menor que a vida útil esperada do rolamento.

    O que influencia na vida da graxa?

•   Temperatura;
•   Contaminantes;
•   Vedações deficientes.

    O que acontontece se o rolamento não é relubrificado?

•   A graxa pode endurecer, perdendo suas propried ades lubrificantes;
•   Pode haver acúmul o de contam inantes, reduzindo drasticamente a
    vida útil do rolamento.


4.2.3. Falhas na Lubrificação:

    Excesso de Graxa ocasiona:

•   Resistência ao Movimento;
•   Aumento da Temperatura;
•   Redução da vida útil do rolamento e d o lubrificante;
•   Penetração de parte da graxa sobre o bobinado do motor;
•   Aumento da temperatura do bobinado e queda da resistência de
    isolamento.

    Falta de Graxa ocasiona:

•   Rompimen to da pelí cula lubrificante;
•   Aumento do atrito e temperatura do rolamento;


                                          59
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

•   Início de descascamento nas pistas do rolamento;
•   Travamento do rolamento por excesso de temperatura e falta de folga
    radial.




                                    60
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




    Quantidade de Graxa:

    Para lubrificação de rolamentos, pode -se usar a equação:



                G = DXB            
                                   
                                   
                                       g    
                                            
                                            
                    200
    Onde:

D = diâmetro externo do rolamento [ mm].
B = largura do rolamento [ mm].


    Recomendações para Relubrificação e Manuseio da Graxa:

•   Evitar o preenchimento excessivo dos mancais;
•   Em rolamentos novos, preencher os espaço vazio do rolamento com
    graxa;
•   Preencher cerca de 2/3 dos anéis de fixação do rolamento com graxa;




                Correto preenchim ento do anel de fixação do
•   Em relubrificações, utilizar somente pistola engraxadeira manual;
•   Manter os recipientes com graxa sempre fechados, para evitar
    contaminação;
•   Manter a superfície da graxa sempre nivel ada;
•   Manter afastada de fontes de ignição;




                                       61
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

•    Evitar contato contínuo com a pele. Limpar respingos que
     eventualmente aconteçam.
                  ! Evite sempre a mistura de graxas.



4.3 RELUBRIFICAÇÃO D E ROLAMENTOS DE MOTO RES ELÉTRICOS:

      Relubrificar não é simplesmente adicionar graxa ao mancal do motor.
    Consiste em colocar a quantidade e o lubrifi cante indicado, no intervalo
    previsto e no local certo. Para isso recomenda -se a adoção de um
    procedimento de relubrificação baseado nas recomendações abaixo:

4.3.1. Motores sem Graxeira:

    Os motores carcaça 63 até 132M nã o possuem pino graxeiro e são
equipados com rolamentos de dupla vedação metálica (ZZ). Este tipo de
rolamento não permite relubrificação, sendo portanto lubrificados para a
vida. Ao fim de sua vida útil devem ser retirados e substituídos.

   Motores 160M até 200L são norm almente enviados sem pino graxeiro.
Para estes motores deve -se adotar o procedimento abaixo:

•    Remover as tsmpas com cuidado para não danific ar os rolame ntos;
•    Lavar com querosene ou óleo diesel;
•    Não girar sem lubrificante;
•    Colocar óleo fino e inspecionar;
•    Lubrificar com graxa indicada, preenchendo os espaços internos do
     rolamento.


       ! Para esta operação os rolamentos não necessitam ser retirados do
                                       eixo.

4.3.2. Motores com Graxeira:

   Os motores carcaça 160M até 200L podem ser fornecidos com pi no
graxeiro como ítem opcional.
   Os motores 225S/M até 355M/L são fornecidos com pino graxeiro. Para
este motores deve -se adotar o procedimento abaixo:

•    Limpar o bico do pino graxeiro;



                                       62
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

•   Se possível, adicionar a quantidade de graxa recomendada com o
    m otor em operação;
•   Caso o motor não possa ser relubrificado em operação, adicionar
    m etade da graxa in dicada na lubrificação com o motor parado;
•   Funcionar o motor;
•   Colo car o restante da graxa;
•   Não relubrificar mais que a quantidade indicada e em menor tempo
    que o previsto;
•   Não misturar tipos diferentes de graxas;
•   Utilizar somente pistola engraxadeira manual para esta operação.



4.4. VEDAÇÕES:

4.4.1. Anel V’ring:

     Vedação utilizada nos motores da linha standard e Alto Rendimento,
     IP-55.




    Aplicação:

•   Vedador o u anel raspador em movimentos relativos.


    Instalação:

•   Sobre o eixo, do lado externo do motor, com lábio montado com
    determinada pressão em contato com a tampa e/ou anel de fixação
    do rolamento.

    Cuidados:

•   Instalar com uma determinada pressão na direção do m otor;


                                       63
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

•   O lábio deve ser lubrificado com uma fina camada de óleo ou graxa
    para perfeita vedação;
•   Substituir sempre que houver intervenção no motor.




                                    64
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




4.4.2. Retentor:

       Utilizado em motores submetidos a ambientes com umidade e/ou
contaminantes líquido s. Podem ser do tipo sem mola (lip seal) ou com mola
(oil seal). O padrão WEG para motores IP -56 é o tipo sem mola.




    Aplicação:

•   Utilizado para impedir a entrada de líquidos através do eixo do motor.

    Instalação:

•   Nas tampas dianteira e traseira do motor .

    Cuidados:

•   Não apertar o retentor antes da sua instalação pois pode provocar
    ovalização;
•   Não tocar no lábio interno evitando contaminação e deformação;
•   Instalar com equipamentos apropriados para obter centralização
    tampa/eixo;
•   Utilizar retentor composto de material aprovado para a aplicação:
    -   Poliacrílico: temperaturas normais de operação;
    -   Borracha Nitrili ca: até 120°C;
    -   Viton: temperaturas extremas, como estufas;
•   Passar uma fina camada de óleo ou graxa nos lábios do retentor antes
    da montagem;




                                          65
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

•   Observar s entido correto de montagem: mola voltada para lado oposto
    ao motor;
•   Verifi car se há rebarbas ou desgaste na região do assento do retentor
    sobre o eixo: em caso afirmativo, recuperar o eixo antes de instalar o
    retentor.
•   Substituir sempre que houver interve nção no motor.




                                     66
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




4.4.3. Labirinto Taconite:

Utilizado em motores submetidos a contaminantes sólidos e abrasivos.
Equipa os motores IP -65.




    Aplicação:

•   Estes componentes tem como finalidade garantir a proteção contra
    penetração de pó no interior do motor quando o ambiente assim exige;
•   Utilizado a partir do modelo 90L até 355M/L;
•   Vedação efetuada pela graxa existente entre o labirinto (parte móvel)
    e a tampa do motor (parte estacionária).


    Para sua instalação temos dois pontos a serem ob servados:

•   Carcaça 90 a 200 - trocar as tampas normais por especiais;
•   Carcaç a 225 a 355 - trocar apenas os anéis externos de fixação dos
    rolamentos;

     ! Sempre montar com graxa entre o labirinto e a tampa do motor.
    Vantagens:

•   Construído em latão, sem atrit o entre as partes;


                                       67
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

            •   IP65.



            Desenho esquemático da montagem e funcionamento do Labirinto
            Taconite:




                                                  Tampa ou anel de
                                                  fixação do rolamento

            Graxa /

Labirinto Taconite /




                                             68
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




5. MANUTENÇÃO DE MOTORES MONOFÁSICOS:
5.1.CENTRÍFUGO:

  Utilizado em motores com capacitor de partida ou onde há necessidade
de desligamento d a bobina auxiliar, como no Spit -Phase.




    Característi cas:

•   Montado sobre o eixo do motor;
•   Composto por molas helicoidais diferenciadas para 60Hz (cor cinza) e
    para 50Hz e Split -Phase (cor azul);
•   Seu movimento se deve a força centrífuga dos seus contra -pesos.


5.1.1. Platinado:

    Característi cas:

•   Fixado na tampa traseira;
•   Fabricado de material isol ante;
•   Promove o desligamento da bobina auxiliar mediante movime ntação
    do centrífugo.

    Manutenção:

•   Observar contatos do platinado;
•   Verificar qual tipo de mola do centrífugo;
•   Observar contra -pesos;
•   Ajustar molas do platinado;


                                         69
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

•   Utilizar peças originais quando efetuar reposição.



5.2. CHAVE ELETRÔNIC A:

    Sistema eletrônico de partida de motores monofásicos. Recomendada
em ambientes no qual os contatos do platinado po dem ser interrompidos
por sujeira, umidade, etc.




       Característi cas:

•   Não contém partes móveis;
•   Dimensões reduzidas;
•   Imune a choques, vibrações, sujeira e umidade;
•   Fácil instalação;
•   Elevada vida útil;
•   Não provoca faiscamento;
•   Intercambiável com conjunto centrífugo-platina do.



       Manutenção:


•   Sem m anutenção;
•   Quando danificado, trocar o conjunto eletrônico completo.




                                       70
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




5.3. PONTE RETIFICAD ORA:

     Equipa os moto -freios quando a alimentação da bobina do freio é
     feita com corrente alternada (C.A.).




     Função:

•   Retificar onda CA em CC para alimentação da bobina de liberação
    do moto-freio.


    Característi cas:

•   Alimentação em corrente alternada n as tensões 110 V, 220 V, 440 V, ou
    575 V;
•   Corrente máxima admissível: 1 Ampére.


    Instalação:

•   Permite instalação pelos terminais do motor ou através de alimentação
    independente;
•   A alimentação somente poderá ser independente desde que a
    interrupção seja sim ultânea a do motor;
•   Observar tensão do motor que deve ser compatível com a tensão da
    ponte.




                                       71
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

    Manutenção:

•   Sem manutenção.




6. MOTOFREIO:




C ara ct erís ti cas:

•   Potências : 0,16 a 30 cv (potências acima som ente sob consulta);
•   Carcaça : 71 a 160 (acima sob consulta);
•   Pólos : II, IV, VI e VIII pólos;
•   Tensão : 220/380V, 380/660V, 220/380/440/760V;
•   Ponte retifi cadora : 220V (onda completa), 440V (meia onda);
•   Frequênci a : 60 Hz ( 50 Hz sob consult a );



                                             72
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

•   Freio : pastilhas (padrão) / lona (opcional);
•   Proteção : IP 55 (motor) e IP 55 (freio).




    Aplicações:
•   Talhas, elevadores, teares, tornos e demais apli cações onde sejam
    necessárias paradas por questão de segurança, posicionamento ou
    economi a de tempo.



                     a) Manutenção do Motofreio:


•   Cuidados contra penetração de água, poeira, etc;
•   Manter correta a regulagem do entreferro;
•   Aquecim ento pode danificar a bobina de acion amento do eletro -imã.

Tabela 5:
         Carcaça              Entreferro Inicial (mm)   Entreferro Máximo (mm)
             71                       0,2 a 0,3                   0,6
             80                       0,2 a 0,3                   0,6
         90S e 90L                    0,2 a 0,3                   0,6
            100L                      0,2 a 0,3                   0,6
            112M                      0,2 a 0,3                   0,6
       132S e 132M                    0,3 a 0,4                   0,8
       160M e 160L                    0,3 a 0,4                   0,8

    O intervalo para reajustagem do entreferr o depende de:
•   Mom ento de inérci a e das condições de serviço da carga acionada;
•   Número de frenagens (operações).




                                         73
INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS




7. TIPOS DE ACOPLAMENTO
     São os meios pelo qual o motor é ligado à máquina acionada.


7.1. ACOPLAMENTO D IRETO

       Deve-se preferir o acoplamento direto devido a fatores como o
m enor custo, reduzi do espaço ocupado, ausência de desliza m ento (uso
de correias) e maior segurança contra acidentes.
Para o caso de redução de velocidade, é usual também o acoplamento
direto através de redutores.

CUIDADOS : ali nhar cuidadosamente as pontas de eixos, usando
acoplamento flexível, sempre que possível, deixando folga mínima de 3mm
entre os acoplamentos (GAP).



7.2. ACOPLAMENTO POR ENGREN AGENS

       Utilizado quando se deseja a lterar a velocidade do motor para
entrar na máquina acionada.
É imprescindível que os eixos fiquem em alinhamento perfeito,
rigorosamente paralelos no caso de engrenagens retas e, em ângulo certo
em caso de engrenagens cônicas ou helicoidais.
O engrenamen to perfeito poderá ser controlado com a inserção de uma
tira de papel, na qual apareça, após uma volta, o decalque de todos os
dentes.

     Este tipo de acoplamento quando mal feito, de forma que as
engrenagens fiquem mal ali nhadas, dão origem a solavancos que
provocam vibrações na própria transmis são e no motor.

     Quando uma relação de velocidade é necessária, a transmissão por
engrenagens freqüêntem ente é usada.




                                   74
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  • 1. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO MOTORES ELÉTRICOS WEG 1
  • 2. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 2
  • 3. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS ÍNDICE 1 - PLACA DE IDENTIF ICAÇÃO ................................ ................................ .............. 8 1.1 Interpretando a Placa de Identificação ..............................................................................................9 2 - ASPECTOS ELÉTRIC OS................................ ................................ ..................... 12 2.1 - Princípio de Funcionamento .................................................................................................................12 2.2 - Alimentação dos Motores .....................................................................................................................12 2.3 - Variação de Tensão e Frequência .....................................................................................................13 2.4 - Tipos de Part ida de Motores Elétricos ................................................................................................14 2.4.1 - Partida Direta: .........................................................................................................................................14 2.4.2 - Chave Estrela - Triângulo: ...................................................................................................................15 2.4.3 - Partida com Chave Série - Paralelo: ..............................................................................................15 2.4.4 - Partida com Chave Compensadora (Aut o- Transformador): ..............................................15 2.4.5 - Soft- Start (Partida Eletrônica): ..........................................................................................................16 2.4.6 - Inversor de Frequência ........................................................................................................................17 2.5 - Dispositivos de Proteção Térmica dos Motores Elétricos ............................................................19 2.6 - Classes de Isolamento .............................................................................................................................19 2.7 - Dispositivos de Proteção .........................................................................................................................20 2.7.1 - Termostat os: .............................................................................................................................................20 2.7.2 - Termistores (PTC): ...................................................................................................................................20 2.7.3 - Termoresistência: ....................................................................................................................................20 2.7.4 - Protetores Térmicos ...............................................................................................................................21 2.7.5 - Resistência de Aquecimento: ...........................................................................................................21 2.8 - Materiais Isolantes e cabos utilizados em Motores Weg............................................................22 2.8.1 - Film es Isolantes ........................................................................................................................................22 2.8.2 -Espaguetes – Isoladores Tubulares ...................................................................................................22 2.8.3 - Verniz (Impregnação) ..........................................................................................................................22 2.8.4 - Cabos de Saída ....................................................................................................................................23 2.9 - Entrada em Serviço e Exames Preliminares: ....................................................................................24 3 - MANUTENÇÃO ELÉTR ICA ................................ ................................ ............... 25 3.1 - Principais Ensaios El étricos ......................................................................................................................25 3
  • 4. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 3.1.1 - Medição da Resistênc ia de Isolamento .......................................................................................25 3.1.2 - Medição do Índic e de Polarização ................................................................................................26 3.1.3 - Medição d e Resistência Ôhmica: ...................................................................................................27 3.1.4 - Teste da Corrente em Vaz io ..............................................................................................................28 3.1.5 - Teste de Tensão Apl icada ..................................................................................................................29 3.1.6 - Loop Test ...................................................................................................................................................29 3.1.7 - Teste Para Verificação de Rotor Falhado ....................................................................................33 4. MANUTENÇÃO MECÂNI CA; ................................ ................................ ........... 44 4.1. MANCAIS DE ROLAMENTO: .....................................................................................................................44 4.1.1. Classificação dos Rolamentos: ..........................................................................................................45 4.1.2. Vedações: .................................................................................................................................................46 4.1.3. Folgas Internas: .........................................................................................................................................47 4.1.4. Orientações para armazenamento de rolamentos: .................................................................47 4.1.5. Desmontagem de Rolamentos: ........................................................................................................48 4.1.6. Montagem de Rolamentos: ................................................................................................................51 4.1.7 Anéis de Fixação do Rolamento ........................................................................................................55 4.1.8. Algumas dicas: .........................................................................................................................................57 4.2. LUBRIFICAÇÃO: ............................................................................................................................................58 4.2.1. Lubrificação com Graxa: .....................................................................................................................58 4.2.2. Características da lubrificação com Graxa: ................................................................................58 4.2.3. Falhas na Lubrificação: .........................................................................................................................59 4.3 Relubrificação de Rolamentos de Motores Elétricos: ....................................................................62 4.3.1. Motores sem Graxeira: ..........................................................................................................................62 4.3.2. Motores com Graxeira: ........................................................................................................................62 4.4. VEDAÇÕES: ...................................................................................................................................................63 4.4.1. Anel V’ring: ................................................................................................................................................63 4.4.2. Retentor: .....................................................................................................................................................65 4.4.3. Labirinto Taconite: ...................................................................................................................................67 5. MANUTENÇÃO DE MOT ORES MONOFÁSICOS: ................................ ............. 69 5.1.Centrífugo: ......................................................................................................................................................69 5.1.1. Platinado: ...................................................................................................................................................69 5.2. Chave Eletrônica: .......................................................................................................................................70 5.3. Ponte Retificadora: ....................................................................................................................................71 6. MOTOFREIO: ................................ ................................ ................................ ..... 72 4
  • 5. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 7. TIPOS DE ACOPLAME NTO ................................ ................................ ................ 74 7.1. Acoplamento Direto ..................................................................................................................................74 7.2. Acoplamento por Engrenagens ...........................................................................................................74 8 - MÉTODOS DE MANUT ENÇÃO ................................ ................................ ........ 76 8.1 – MANUTENÇÃO CORRETIVA ...................................................................................................................76 8.2 – MANUTENÇÃO PREVENTIVA ..................................................................................................................76 8.3 – MANUTENÇÃO PREDITIVA ......................................................................................................................76 ANEXO III ................................ ................................ ................................ .............. 77 PLANO DE MANUTENÇÃO – MOTOR DE INDUÇÃO T RIFÁSICO ........................ 77 ANEXO IV ................................ ................................ ................................ ............. 79 ANEXO V ................................ ................................ ................................ .............. 85 ANEXO VI ................................ ................................ ................................ ............. 86 ANEXO VII ................................ ................................ ................................ ............ 88 5
  • 6. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS INTRODUÇÃO A manutenção das máquinas elétricas girantes engloba dois aspectos Importantes, envolvendo parte elétrica e mecânica. O domínio destas duas áreas é necessário para a mantenibilidade do equipamento como um todo. Entre os aspectos elétricos, serão abordados itens desde a correta interpretação, especificação e ligação do motor, bem como método s e técnicas para a recuperação de eventuais danos elétricos, fatores fundamentais para seu perfeito funcionamento e durabilidade. Entretanto, muitas pessoas ligadas à manutenção de máquinas elétricas girantes pensam apenas em problemas elétricos. Sendo o motor elétrico um equipamento com partes móveis, estará sujeito a todo tipo de problema mecânico típicamente verificado nestas máquinas. Para fins comparativos, enquanto os rolamentos de um carro médio de passeio efetuam cerca de 27 milhões de rotações durante 50.000 km, um motor elétrico de 1800 rpm (4pólos / 60 Hz) operando 24 horas por dia perfaz as mesm as 27 milh ões de rotações em apenas 10 dias e 9 horas de operação. Não é surpresa se a maioria dos problemas mecânicos nas m áquinas elétric as girantes tiver origem nos rolamentos. Em função da severidade da aplicação e necessidade de operação contínua, muitas vezez a manutenção básica é deixada em segundo plano. Fatores imprescindíveis para a operação do motor tais como relubrificação, alinhamento, dimensionamento e especificação, se m al elaborados, refletem negativam ente no desempenho da máquina. Como conseqüência ocorrem quebras e paradas inesperadas. Com o propósito de contribuir com as áreas e técnicos de manutenção, elaboramos esta apostil a de “ Instalação e Manutenção de Motores Elétricos”, desejando que seja o início de um caminho, que 6
  • 7. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS percorrido de acordo com métodos e procedimentos adequados, possa trazer resultados satisfatórios sob o todos os aspectos de manutenção. 7
  • 8. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 1 - PLACA DE IDENTIF ICAÇÃO A placa de identificação contém as informações que determinam as características nominais e de desempenho dos motores, conforme Norma NBR 7094. Placa e Identifi cação de Motor Trifásico Placa de Identificação de Motor Monofásico 8
  • 9. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 1.1 Interpretando a Placa de Identificação Para o motor trifásico : ~ 3 : se refere a característica de ser um motor trifásico de corrente alternada 250 S/M : o número “250” se refere a carcaça do motor, e é a distância em milímetros medida entre o meio do furo de centro do eixo e a base sobre a qual o motor está afixado; a notação “S e M” deriva do inglês Short = Curto e Medium = Médio, e se refere a distância entre os furos presentes nos pés do motor. Nos demais modelos pode existir também L de Large = Grande. 11/01 : está relacionada com mês e ano de fabricação do motor, neste caso o motor foi fabricado em novembro de 2001. AY53872 : esta codifi cação é o número de série do motor c omposto de 2 letras e cinco algarismos. Esta notação está presente na placa de identificação de todos os motores trifásicos e monofásicos, IP55 fabricados a partir de Janeiro de 1995. 60Hz : freqüência da rede de alimentação para o qual o motor foi projetado. CAT. N : categoria do motor, ou seja, características de conjugado em relação a velocidade . Existe três categorias definidas em norma (NBR 7094), que são : CAT.N : se destinam ao acionamento de cargas normais como bombas, máquinas operatrizes e ven tiladores. CAT. H : Usados para cargas que exigem maior conjugado na partida, como peneiras britadores, etc. CAT.D : Usado em prensas excêntricas, elev adores, etc. kW(HP-cv) 75 (100) : indica o valor de potência em kW e em CV do motor. 1775 RPM : este val or é chamado de Rotação Nominal (rotações por minu to) ou rotação a plena carga. FS 1.00 : se refere a um fator que, aplicado a potência nominal, indica a carga permissível que pode ser aplicada continuamente ao motor sob condições específi cas, ou seja, um a reserva de potência que dá ao motor 9
  • 10. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS uma capacidade de suportar melhor o funcionamento em condições desfavoráveis. ISOL.F : indica o tipo de isolante que foi usado neste motor, e para esse caso a sobrelevação da classe é de 80 K. São em número de três o s isolantes usados pela Weg : B (sobrelev ação de 80 K), F(sobrelev ação de 105K) e H(sobrelev ação de 125 K). IP/IN 8.8 : é a relação entre a corrente de partida (IP) e a corrente no m inal (IN). Em outras palavras, podemos dizer que a corrente de partida eqüivale a 8.8 vezes a corrente nominal. IP 55 : indica o índice de proteção conforme norma NBR -6146. O primeiro algarismo se refere a proteção contra a entrada de corpos sólidos e o segundo algarismo contra a entrada de corpos líquidos no interior do motor. As tabelas indicando cada algarismo se encontra no Manual de Motores Elétricos da Weg Motores. 220/380/440 V : são as tensões de alimentação deste motor. Possui 12 cabos de saída e pode ser ligado em rede cuja tensão seja 220V (triângulo paralelo), 380V (estrela paralelo ) e 440V (triângulo série ). A indicação na placa de “Y” se refere na verdade a tensão de 760V, usada somente durante a partida estrela -triângulo cuja tens ão da rede é 440V. 245/142/123 A : estes são os valores de corrente referentes respectivam ente às tensões de 220/380/440V. REG. S1 : se refere ao regime de serviço a que o motor será submetido. Para este caso a carga deverá ser constante e o funcionamento contínuo. Max.amb.: é o valor máximo de temperatura ambiente para o qual o motor foi projetado. Quando este valor não está expresso na placa de identific ação devemos entender que este valor é de 40ºC. ALT. : indica o valor máximo de altitude para o qual o motor foi projetado. Quando este valor não estiv er expresso na placa de ident ificação devemos entender que este valor é de 1000 metros. Ao lado dos dados citados acima, temos os esquemas de ligação possíveis na rede de alimentação. 10
  • 11. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Logo abaixo dos dados, podemos ver a indicação dos rolamentos que devem ser usados no mancal diante iro, traseiro e sua folga. Para este caso temos os rolamentos 6314 -C3. Temos indicado também o tipo e a quantidade de graxa (gramas) a ser usada, e o período em horas que deve ser feita a relubrifi cação. Ao lado temos a indicação do peso aproximado em Ki logramas deste m otor (462 Kg). REND.% = 92,5% : indica o valor de rendimento. Seu valor é influenciado pela parcela de energia elétrica transformada em energia mecânica. O rendim ento varia com a carga a que o m otor está submetido. COS ϕ = 0.87 : indica o valor de fator de potência do motor, ou seja, a relação entre a potência ativa (kW) e a potência aparente(kVA). O motor elétrico absorve energia ativa (que produz potência útil) e energia reativa (necessária para a magnetização do bobinado). 00022 = Indica o item do motor que foi programado na fábrica. Para o motor monofásico não temos número de série como identificação, somente o item do motor na placa/etiqueta. Uma característica a ser observada na placa do motor monofásico é o valor do capacito r (quando utilizar). No exemplo tem os 1 x 216 a 259 µF em 110V. 11
  • 12. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 2 - ASPECTOS E LÉTRICOS 2.1 - PRINCÍPIO D E FUNCIONAMENTO Motores Elétricos O motor elétrico é uma máquina destinada a transformar energia elétrica em energia mecânica. É o mais usado de todos os tipos de motores, pois combina as vantagens da utilização da energia elétrica – baixo custo, facilidade de transporte, lim peza e simplici dade de comando – com sua construção simples, custo reduzido, grande versatilidade de adaptaçã o às cargas dos mais diversos tipos e mel hores rendimentos. Motores monofásicos : o enrolamento é constituído de pares de pólos (polo “norte” e polo “sul”) cujos efeitos se somam.. A corrente que percorre o enrolamento cria um campo magnético. O fluxo ma gnético atravessa o rotor entre os dois “pólos” e se fecha através do núcleo do estator. Como a corrente é alternada, então o pólo hora é positivo, hora é negativo – logo o rotor “tentará” acompanhar o campo girante do estator. Daí deriva o nome de motor de indução. Motores trifásicos : o enrolamento trifásico é similar ao monofásico citado acim a, com a diferença de que agora existem três fases distribuídas simetricam ente, ou seja, defasadas entre si de 120º. Se este enrolamento é alimentado por um sistem a trifásico cada corrente I1,I2 e I3 criarão do m esmo modo os cam pos magnéticos H1,H2 e H3. Estes campos estão espaçados entre si de 120º. 2.2 - ALIMENTAÇÃO DO S MOTORES É muito importante que se observe a correta alimentação da rede de energia elétrica . A seleção dos condutores, sejam os dos circuitos de alimentação dos motores, sejam dos circuitos terminais ou de distribuição, deve ser baseada na corrente nominal dos m otores, conforme ABNT-NBR 5410. Os motores trifásicos Weg são disponíveis nas tensõe s: 220/380/440 V e 760 V somente para partida ou 12
  • 13. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 380/660 V Monofásicos em: 110/220 V ou 220/440 V * Outras tensões são possíveis, com prévia consulta a fábrica. 2.3 - VARIAÇÃO DE TENSÃO E FREQUÊNCIA Gráfico de Variação de Tensão e Freqüência Confo rme Norma NBR 7094 As variações de tensão e freqüência foram divididas em duas zonas : • Zona A : O motor deve ser capaz de desempenhar sua função principal continuamente, mas pode não atender completamente suas características de desempenho à tensão e freqüência nominais, apresentando alguns desvios. As elevações de temperatura podem ser superiores aquelas à tensão e freqüências nominais. 13
  • 14. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • Zona B : O motor deve ser capaz de desempenhar sua função principal, m as pode apresent ar desvios superiores aqueles da Zona A, no que se refere as características de desempenho à tensão e freqüência nominais. As elevações de temperatura podem ser superiores às verificadas com tensão e freqüência nominais e m uito provavelm ente superiores aquelas da zona A. O funcionamento prolongado na periferi a da Zona B não é recomendado 2.4 - TIPOS DE PARTI DA DE MOTORES ELÉTRI COS Vários são os métodos utilizados hoje para se partir o mo tor elétrico, para tanto citaremos aqui os mais utilizados : 2.4.1 - Partida Direta: Sempre que possível a partida de um motor elétrico trifásico de gaiola deverá ser direta, por meio de contatores. Deve -se ter em conta que para um determin ado motor, as curvas de conjugado e corrente são fixas, independente da carga, para uma tensão constante. No caso em que a corrente de partida do motor é elevada pode ocorrer as seguintes conseqüências : 1º) Elevada queda de tensão no sistema de alimentação da rede. Em função disso, provoca interferência em equipamentos instalados no sistema. 2º) O sistema de proteção (cabos, contatores) deverá ser superdimensi onado, ocasionando custo elevado. 3º) A imposição das concessionárias de energia elétrica que limitam a queda de tensão da rede. Caso a partida direta não seja possível devido aos problemas citados acima, pode ser usado um sistema de partida indireta, visando reduzir a corrente de partida. Nota : A NBR 5410, item 6.5.3.2, pg 93 cita que para partida direta de m otores com potência acim a de 3,7 kW(5CV), em instalações alimentadas por rede de distribuição públic a em baixa tensão, deve ser consultada a concessionária local. 14
  • 15. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 2.4.2 - Chave Estrela - Triân gulo: É fundamental para este tipo de partida que o motor ten ha a possibili dade de ligação em dupla tensão, ou seja, 220/380V, 380/660V ou 440/760V. Os motores deverão ter no mí nimo seis bornes de ligação. Deve-se ter em mente que o motor deverá partir a vazio. A partida estrela - triângulo poderá ser usada quando a curva de conjugado do m otor é sufici entemente elevada para poder garantir a ace ler ação da m áquina com a corrente reduzida. Na ligação estrela a corrente fica reduzida para 25% a 33% da corrente de partida na ligação triângulo. Também a curva de conjugado é reduzida na mesma proporção. Por esse m otivo, sempre que for necessári o uma partida com chave estrela - triângulo, deverá ser usado um motor com curva de conjugado elevado. Os motores Weg têm alto conjugado máximo e de partida, sendo portanto ideais para a maioria dos casos, para uma partida estrela - triângulo. O conjugado resistente da carga não pode ultrapassar o conjugado de partida do motor, e nem a corrente no instante da mudança para triângulo poderá ser de valor inaceitável. Existem casos em que este sistema de partida não pode ser usado, como no caso em que o conjugado resistente é muito alto. Se a partida é em estrela, o motor acelera a carga até aproximadamente 85% da rotação nominal. Neste ponto a chave deverá ser ligada em triângulo. Neste caso, a corrente que era aproxim adamente a nom inal, salta repentinamente, o que não é nenhuma vantagem, uma vez que a intenção é justamente a redução da corrente de partida. 2.4.3 - Partida com Chave Série - Paralelo: Para a partida com chave série -paralelo é necessário que o motor seja religável para duas tensões, a menor delas igual a da rede e a outra duas vezes maior. Este tipo de ligação exige nove terminais do motor e a tensão nomi nal mais comum é 220/440V, ou seja, durante a partida o motor é lig ado na configuração série até atingir sua rotação nominal e, então, faz-se a comutação para a configuração paralelo. 2.4.4 - Partida com Chave Compensadora (Auto - Transforma dor): A chave compensadora pode ser usada para a partida de motores sob carga. Ela reduz a corrente de partida, evitando assim uma 15
  • 16. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS sobrecarga no circuito, deixando porém, o motor com conjugado sufici ente para a partida e aceleração. A tensão na chave compensadora é reduzida através de auto -transformador que possui normalmente os taps de 50%, 65% e 80% da tensão nominal. As chaves compensadora quando saem da Weg, estão ajustadas em 15 s. 2.4.5 - S oft- Start (Partida Eletrônica): O avanço da eletrônica permiti u a criação da chave de partida a estado sóli do, a qual consiste de um conju nto de pares de tiristores(SCR - Silicon Controlled Rectifier ) (ou combinações de tiristores/diodos), um em cada borne de potênci a do motor. O ângulo de disparo de cada par de tiristores é controlado eletrônicamente para apli car uma tensão variável aos term inais do motor durante a aceleração. No final do período de part ida, ajustável tipicamente entre 2 e 30 segundos, a tensão atinge seu valor pleno após uma aceleração suave ou uma rampa ascendente, ao invés de ser submetido a incrementos ou saltos repentino s. Com isso, consegue-se m anter a corrente de partida (na linha) próxim a da nomi nal e com suave variação. Além da vantagem do controle da tensão (corrente) durante a partida, a chave eletrônica apresenta também, a vantagem de não possuir partes m óveis ou que gerem arcos, como nas chaves mecânicas. 16
  • 17. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 2.4.6 - I nversor de Frequência Do mesmo modo que a evolução da eletrônica possibilitou a criação da Soft Start, onde controlamos a tensão aplicada ao motor na partida, proporcionou também a possibilidade de controle da frequência e consequente variação de velocidade do motor, sendo esta sua principal função. Os inversores promovem uma conversão indireta de frequência, ou seja, a corrente alternada é retificada para corrente contínu a(CA-CC). A partir da retifi cação, controlada ou não, a tensão contínua é chaveada para obter um trem de pulsos que alimenta o motor. Devido à natureza indutiva do motor, a corrente que circula tem um aspecto de corrente alternada. Em resumo, os inversores convertem CA em CC e novame nte em CA. Características Operacionais A tensão apli cada na bobina de um estator é dada por : E 1 = 4,44 . f 1 . N1 . Φ Portanto, o fluxo no entreferro é diretamente proporcional à relação entre tensão e freq uência, como m ostra a equação : Φ = E1 / f 1 Onde : E1 = Tensão aplicada na bobina do estator (V) f1 = Frequência da tensão estatórica (Hz) N1 = Número de espiras no estator Φ = Fluxo de magnetizaçãp (Wb) Para um desempenho adequado do motor de indução, especialm ente com respeito ao conjugado desenvolvi do, o fluxo no entreferro deve ser mantido o mais constante possível. Assim ao variar a frequência, a tensão aplicada também deve variar para manter o fluxo m agnético constante. Os inversores devem manter uma relação linear entre tensão e frequencia até o ponto de tensão e frequência nominais, como mostra a figura abaixo. Para frequências m ais altas que a nominal, não é possível 17
  • 18. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS continuar aumentando a tensão proporcionalm ente, por limi tação da prórpia fonte, o que implica num enfraquecimento do fluxo e, por consequência, do conjugado. Ness a região a potência tende a se manter constante. A potência mecânica desenvolvida pelo motor é dada pelo produto do conjugado pela rotação. Assim a potência varia proporcionalmente com afrequência, conforme figura abaixo: Pelas figuras acima, podem os notar que a potênci a de saída do inversor de frequência cresce linearmente até a frequência base e permanece constante acima desta. Na outrta figura mostra o comportamentodo do torque em função da velocidad e para o motor de indução. Com a variação da frequência obtém -se um deslocamento paralel o da curv a de torque x velocidade em relação à c urva característi ca para a frequênci a base 18
  • 19. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 2.5 - DISPOSITIVOS D E PROTEÇÃO TÉRMICA D OS MOTORES ELÉTRICOS Os motores utilizados em regime contínuo devem ser protegidos contra sobrecargas por um dispositivo integrante do motor, ou um dispositivo de proteção independente, geralmente relé térmico com corrente nominal, ou preferencialemente ajustada em função da corrente de trabalho do motor A proteção térmica é efetuada por meio de termoresitências(Resistência Calibrada), Termistores, Termostatos ou Protetores Térmi cos. Os tipos de detetores a serem utilizados são determinados em função da classe de temperatura do isolamen to empregado, de cada tipo de máquiina ou exigência do cliente. A seguir veremos as Classes Térmicas e os Dispositivos de Proteção Utilizados pela Weg. 2.6 - CLASSES DE ISO LAMENTO As classes de isolamento utilizadas em máquinas elétricas, e os respectivos limites de temperatura são descritos conforme NBR -7094, e ilustrados abaixo. Em motores normais são utilizados as classes B e F. Para motores especiais utiliza-se classe H A E B F H (105º) (120º) (130º) (155º) (180º) 19
  • 20. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 2.7 - DISPOSITIVOS D E PROTEÇÃO 2.7.1 - Term ostatos: Características Aplicação Instalação Bimetálicos Na cabeça de bobina do lado oposto a ventilação Baixo Custo Nos Mancais Sinalizador para Sensível a Temperatura e alarme e/ou Corrente Desligamento Pode ser ligado em Série ou Ligado na Bobina do Indi vidual Contator Tempo de Resposta Alto 2.7.2 - Termistores (PTC): Material Semicondutor pode ser: • PTC – Coeficiente de Temperatura Positivo • NTC – Coeficiente de temperatura N egati vo Características Aplicação Instalação Baixo custo Dentro da cabeça de Pequena dimensão bobina no lado oposto a ventilação Sinalizador para alarme Sem contatos móveis e/ou Desligamento Elemento frágil Pode ser ligado em série ou Necessidade relé para individual comando e atuação 2.7. 3 - Termoresistência: • Resistências Calibradas • Pt 100, Ni 100, Cu 100. Características Aplicação Instalação Tempo de resposta curto ≤ Monitorar a temperatura Na cabeça de bobina 5s dos mancais e dos e nos mancais 20
  • 21. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Moni toramento da enrolamentos temperatu ra Alto grau de precisão Vários níveis de sinali zação e comando possíveis, dependendo do circuito controlador Alto custo dos elementos sensores 2.7.4 - Protetor es Térmicos Característica Aplicação Instalação Bimetálico Base do platinado Pode ser do tipo manual ou automático Sensível a temperatura e Caixa de ligação corrente Proteção do motor Mais usado em m otores m onofásicos Carcaça Sempre inserido em série com os enrolamentos 2.7.5 - Resistência de Aquecimento: Características Aplicação Instalação Potência determinada por carcaça Nas cabeças de bobina Reduzir a umidade Frágil Pode ser inserido antes ou no interior dos Tensão de alimentação em 110, 220 após a im pregnação motores e 440V Cuidados: • Manuseio: devido a f ragili dade das conexões e cabos; • Amarrações: pode romper o silicone; 21
  • 22. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 2.8 - MATERIAIS ISOL ANTES E CABOS UTILIZ ADOS EM MOTORES WEG 2.8.1 - Filmes Isolantes São determinados de acordo coma a classe térmi ca do Motor Classe Térmica Espessura (mm)* Material Base Nome do Filme Classe B (130 °C) 0,125 - 0,19 - 0,25 - 0,35 Poliester Melinex Poliester isolado com Thernomid “Dacron”(Fibr a de Polivolterm Classe F (155 °C) 0,22 e 0,30 poliester + Resina Wetherm DMD acríli ca ) Classe H 0,18 e 0,25 Poli amida Aromática Nomex * Conforme carcaça e projeto 2.8.2 -Espaguetes – Isoladores Tubulares Classe Térmica Material base Nome do Espaguete F (155°C) Poliester + resina Tramacril / Tramar acrílica H (180°C) Fiberglass + borracha Trançasil-B / Tramar de silicone 2.8.3 - Verniz (Impregnação) Classe Térmica Aplicação Material Base Nome do verniz Impregnação de estatores da B (130°C) Poliester Lacktherm 1310 fábrica II (Motores Nema) Impregnação de estatores das F (155°C) fábricas I(carcac a 63 a 100), Poliester Lacktherm 1314 III(225 a 355) e IV(11 2 a 200) Impregnação de estatores H (180°C) Epóxi Royal E524 Royal E524 especi ais Impregnação de estatores da Resina – Poliéster H (180°C) fábrica III (carcaça 225 a Irrídico Lackthe rm 1317/90 315S/M) Insaturado 22
  • 23. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 2.8.4 - Cabos de Saída Especificação Classe Térmica Bitolas Nome do Cabo Fornecedor da Isolação 2, 4, 8, 10, 12, 14, Cabo isolado em 16, 18, 20, 22, 50, borracha sintética a LM – 130 Cofibam 70, 95, 120 base de Etileno B (130° C) Propileno (EPR), LME 130C Pirelli para 600V, cor preta 2, 4, 8, 10, 12, 14, Cabo isolado em F(155° C) 16, 18, 20, 22, 50, borracha de Cofistrong Cofiban 70, 95, 120 silicone, para 600V, cor cinza 2, 4, 8, 10, 12, 14, Cabo isolado em 16, 18, 20, 22, 50, borracha de H(180° C) Cofisil Cofiban 70, 95, 120 silicone, para 600V, cor azul 2, 4, 8, 10, 12, 14, Cabo isolado com 16, 18, 20, 22, 50, dupla camada de 70, 95 borracha de silicone vulcanizada, para H(180° C) Cofialt-3 Cofiban 3000V, com isolação em cor branca e cober tura em cor amarela 23
  • 24. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 2.9 - ENTRADA EM SER VIÇO E EXAMES PRELIM INARES: Antes de ser dada a partida inici al em um motor elétrico é necessário : Verificar se o mesmo poderá rodar livrem ente, removendo-se todos os 1 dispositiv os de bloqueio e calços utilizados no transporte; 2 Certificar-se de que a tensão e a freqüência estão de acordo com o indicado na placa de identificação. Observar se as ligações estão de acordo com o esquema de ligação impresso 3 na placa de identific ação, e verificar se todos os parafusos e porcas dos terminais estão devidamente apertados Acionar o motor desacoplado para verificar se está girando livrem ente e no 4 sentido desejado Verificar se o motor está corretamente fixado e se os elementos de 5 acoplamento estão corretamente montados e alinhados; Verificar se o motor está devidamente aterrado. Desde que não haja 6 especificações exigindo montagem isolada do motor, será necessário aterrá -lo, obedecendo às normas vigentes para ligação de máquinas elétric as à terra Para o aterram ento do motor deverá ser usado o parafuso exis tente na caixa de 7 ligação ou no pé da carcaça Verifi car se os cabos de ligaç ão à rede, bem como as fiações dos controles e 8 proteções contra sobrecarga estão de acordo com as normas técnicas da ABNT Se o motor estiver estocado em local úmido, ou estiver parado por muito tempo, 9 m edir a resistência de isolam ento Para inverter a rotação do motor trifásico, basta inverter as ligações à rede de 10 duas das fases d e alime ntação Os motores que possuem uma seta na carcaça assinalando o sentido de 11 rotação deverão girar somente na direção indicada. 24
  • 25. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 3 - MANUTENÇÃO E LÉTRICA Tão importante quanto a correta instalação dos motores é a sua m anutenção. Neste capít ulo, iremos descrever os principais testes que normalmente são realizados para avaliação elétrica dos motores. 3.1 - PRINCIPAIS ENS AIOS ELÉTRICOS 3.1.1 - Medição da Resistência de Isolamento Finalidade : Verificar a condição do isolamento, e quando des eja-se um resultado quantitativo e o seu registo. Procedimento : Para efetuar estas medições se faz necessário o uso de um Megôhmetro, cujo fundo de escala deve ser no mínimo 500V. Deve-se juntar todos os terminais da máquina e conectar no terminal positivo (+) do aparelho, e o terminal negativo ( - ) na carcaça do motor. Aplicar a tensão de ensaio durante 1 minuto e efetuar a medição da resistência de isol amento. Importante : Registros periódicos são úteis para concluir se a máquina está ou não apta a o perar. Na tabela abaixo temos os dados que estabelecem os valores limites de resistência de isolamento. Deve se garantir que a máquina esteja seca e limpa (no caso da permanência prolongada em estoque ou desuso). Estes valores não são válidos para máqui nas de potência menor que 1hp ou 1kW. Avaliação Valor Limite (M Ω ) do Isolamento ------ 2 Perigoso 2 50 Ruim 50 100 Insatisfatório 100 500 BOM * 25
  • 26. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 500 1000 Muito Bom Acima de 1000 Excelente *Conceito mínimo para aceitação da máquina. 3.1.2 - Medição do Índice de Polarização Finalidade : Verificar as condições da resistência de isolamento, m edindo a isolação do enrolame nto em relação a m assa metálica do m otor. O motor estando limpo e em boas condições o IP é alto, o motor com s ujeira, umidade e/ou graxa na bobinagem, o valor do IP é baixo (Conforme tabel a) Procedimento : Para efetuar esta medição é necessário o uso de um Megôhmetro. Aplic amos tensão contínua do Megôh m etro (2,5KV, ou de acordo com a capacidade do aparelho), e após 1 m inuto anotamos o valor da resistência, continuamos com a medição após 10 minutos, anotando o novo valor. O Índice de Polarização é dado pela fórmula : IP = R(10`) R(1`) Valor Limite Avaliação do Isolamento Maior ou igual Menor 1 PERIGOSO 1,0 1,5 Ruim 1,5 2,0 Insatisfatório 2,0 3,0 Bom ** 3,0 4,0 Muito bom 4 Excelente ** Conceito mínimo para aceitação da máquina. 26
  • 27. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 3.1.3 - Medição de Resistência Ôhmica: Finalidade : Ve rifi car se o valor da Resistênci a está equilibrada e/ou de acordo com a especificação de fábrica Procedimentos: É necessário ter em mãos um Multiteste ou Ponte Kelvin ou Ponte de Wheatstone; Deve-se m edir as resistências de fase, e v erificar o equilíbrio; Esta medição deve ser feita antes da impregnação; O desequilíbrio de resistências não deve ser superior a 5%, conforme equação abaixo : Resistência maior - 1 ( X 100) ≤ 5% Resistência menor Exemplo: Fase1: 0,125 Ω Fase2: 0,130 Ω Fase3: 0,120 Ω Temos : DR = 0,130 – 1 (x100) 0,120 DR = (1,0833 – 1) x 100 = 8,33% Neste caso temos um valor maior que o limite estabelecido, e o m otor deve estar com erro na bobinagem. 27
  • 28. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 3.1.4 - Teste da Corrente em Vazio Finalidade : Verificar a relação de corrente entre as fases e seu equilíbrio. Procedimentos : Deve-se ligar o motor em vazio na sua tensão e freqüência nominais, para isso é necessário um painel de teste ou fonte de alimentação; e verificar o equilíbrio das correntes, conforme equação abaixo: DI = ( DMD / MTF ) x 100 Onde : DI = Desequilíbrio de corrente DMD = Maior desvio de corrente de fase em relação a média das três fases MTF = Média das três fases Causas: O desequilíbrio de correntes pode ser ocasionado em função do desbalanceamento da rede de alimentação, ou da bobinagem incorreta. Limites: Para motores IV, VI e VIII pólos, este desequilíbrio não deve exceder ao limite de 10% (DI ≤ 10%); Para motores II pólos, o desequilíbrio máximo admissível é de 20% (DI ≤ 20%). Exemplo : Motor trifásico 10CV, IV pólos, 220/380V I1 = 15 A I2 = 12 A I3 = 11 A MTF (média das correntes das três fa ses ) = (I1 + I2 + I3) / 3 = (15 + 12+ 11) / 3 MTF = 12,6 A 28
  • 29. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS DMD = I1 – MTF = 15-12,6 = 2,4 A DI = ( 2,4 / 12,6 ) X 100 = 19% → o motor ou a rede de alimentação está com problema ! 3.1.5 - Teste de Tensão Aplicada Finalidade : Verificar falha no is olamento do motor,e se há fuga de corrente para a massa. Procedimentos: Deve-se ter um transformador monofásico (3KV) ou HI – POT; Juntar os terminais do motor e conectar um terminal do equipame nto aos cabos do m otor e o outro à carcaça; Ajustar gradativame nte a tensão de teste num i ntervalo de 60 segundos (1000V + 2 x tensão nominal do motor) e deixar aplicada por mais 60 segundos; A falha no isolamento será detectada se houver fuga de corrente para a carcaça (choque). O defeito será detectado atravé s da deflexão do ponteiro do voltímetro; Este ensaio também tem o objetivo de avaliar a condição de resistência do isolamento dos motores, portanto pode ser suprimido, caso a resistência já tenha sido verificada. * Este teste não deve ser repetido com fr eqüência, pois danifica o material isolante. 3.1.6 - Loop Test Finalidade: O Loop-Test tem como objetivo testar o núcleo m agnético do estator, antes de rebobinar um motor, para veri ficar se há ponto quente no núcleo de chapas. O que é um ponto quente e qual sua conseqüência? Caso o isol amento elétrico existente entre as lâminas do estator seja danificado em algum ponto (devido a um curto -circuito dentro da ranhura, por exemplo), ocorrerá um aumento muito grande das correntes parasitas naquele ponto, pr ovocando um 29
  • 30. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS superaquecimento. Ou seja, aparecerá um ponto quente no núcleo de chapas. Se um motor que apresenta ponto quente for rebobinado, quando estiver operando com carga irá apresentar aquecimento anormal da carcaça, podendo sobreaquecer também os rol amentos (devido a maior dificuldade em dissipar seu calor). Como consequência, em pouco tempo poderá ocorrer falha do rolamento e/ou nova queima do motor. Saliente -se que o ponto quente irá sobreaquecer o motor praticamente sem aumentar a corrente, e nesse caso o relé térmico não protegerá o motor. Quando deve ser feito o Loop -Test? O loop-test deve ser feito sem pre que um motor queimado apresentar características de possível danifi cação do isolam ento entre lâminas do estator. Como exemplos de ssas características podemos citar : • Curto-circuito dentro da ranhura ou na saída da ranhura, provocado por falha do material isolante; • Curto-circuito dentro da ranhura, provocado pelo mo tor arraste do rotor; • Marcas de arraste do rotor no estator, mesmo que o arraste não tenha provocado curto -circuito dentro da ranhura; • Sobrecarga violenta, provocando carbonização do material isolante. Procedimento : O loop-test consiste em se criar um campo magnético no núcleo de chapas, mediante a aplicação de tensão em um solenóide conforme visto na figura 1. Para o cálculo do número de espiras e da bitola do fio para a montagem do solenóide, deve -se observar as figuras 1 e 2 e aplicar as equações abaixo : Z = 375.000 x U (Espiras) D1 = 2R1 + 2hn1 (mm) f x (2R2 – D 1) x L S = 37.500 x U x (2R2 + D1) (mm 2) f x Z 2 x L x (2R2 – D1 ) 30
  • 31. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Simbologia : U = tensão (V) a ser aplicada no solenóide hn1 = altura da ranhura (mm) f = frequênci a (Hz) da tensão U L = comprimento do pacote de chapas (mm) R2 = Raio externo do estator (mm ) Z = número de espiras necessárias para o solenóide R1 = Raio interno do estator (mm ) S = seção do condutor a ser utilizado no solenóide Figura 1 Figura 2 Esquem a ilustrativo para realização do Loop Test, e detalhe das medidas a serem verificadas para cálculo do solenóide Após calculado e montado o solenóide, aplica -se a tensão U em seus terminais, e verifica -se a temperatura em div ersos pontos do núcleo durante aproximadamente trinta minutos. Caso algum ponto do núcleo 31
  • 32. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS venha a aquecer pelo menos 10ºC acima da temperatura dos outros pontos, deverá ser considerado como um ponto q uente. Nesse caso, o núcleo magnético deverá ser condenado e substituído. Observações : • A figura 1 mostra a carcaça completa (carcaça + estator) para sim plificar o desenho. O teste é feito com o núcleo dentro da carcaç a; • O loop -test deverá ser feito com o estator limpo, isto é, sem o bobinado queimado; 32
  • 33. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 3.1.7 - Teste Para Verificação de Rotor Falhado Finalidade : Detectar falhas no rotor. A ocorrência de falhas (barras rompidas) em rotores de motores elétricos não é um problema comum. Porém pode acontecer, em função de um desvio no processo de fabricação, ou por excesso de solicitação do m otor(sobrec argas, elevados números de partidas num curto intervalo de tempo), devido às correntes elevadas no rotor. Procedimento : Figura 1 - Esquema ilu strativo da realização do teste em motor trifásico Para verificar a existência de falha no rotor, temos dois métodos simples e práticos: 1- Teste das Duas Fases - Pode ser aplicado em motores trifásicos e monofásicos A – Motor Trifásico Deve-se alim entar o motor somente em “duas” fases, com freqüência nominal e tensão reduzida (até 50% da tensão nominal), conectando em uma das fases um amperímetro analógico(de ponteiro) em s érie (Conforme figura). Em seguida alimentar o motor e girar lent amente o rotor com a m ão, pela pont a do eixo. Caso o mesmo ofereça resistência em determinadas posições, devemos girá -lo com velocidade maior. Observar o ponteiro do amperímetro durante o giro do eixo, pois se oscilar demasiadamente, o rotor certamente es tará falhado. 33
  • 34. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS B – M otor Monofásico Deveremos alim entar somente a bobina princip al, e seguir o mesmo procedimento de análise do motor trifásico Após alimentarmos o motor, giramos o eixo e observamos o comportamento do ponteiro no alicate amperím etro 2 – Teste com Indutor Eletromagnético Conhecido normalmente como teste do “tatu”, é realizado com o m otor desmo ntado. Coloca-se um i ndutor em contato com o rotor. Quando o tatu é energizado, induz a circulação de corrente nas barras do rotor, prin cipalmente naquelas que estão sob ele. A verificação do rotor falhado é feita, testando -se cada barra com uma lâmina de serra ou limalha de ferro. O teste consiste em segurar a lâmina sobre a barra ou espalhar a limalha de ferro sobre o rotor. Em uma condi ção normal, a lâmina de serra vibra, ou se for realizado com limalha, se formarão linhas na mesma direção das barras do rotor em função da circulação da corrente na barra do rotor. Caso a lâmina de serra não vibre, ou a limalha não se “prender”, muito prov avelmente a barra estará rompida, pois nesta situação não haveria circulação de corrente na barra. 34
  • 35. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Figura 2 - Esquema ilu strativo do teste do “tatu”. As dimensões do eixo e do indutor estão fora de escala Após alim entarmos o indutor eletromagnético “tatu” passamos a lâmi na ou limalha de ferro por toda a superfície do rotor. O nív el de indução do rotor será proporcional ao tamanho do eixo e do indutor utilizado. 35
  • 36. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Comentários : 1 - Estes dois métodos, são simp les e não possuem uma confiabili dade total no resultado, porém já vem sendo utilizado por muitos Assistentes Técnicos e tem atendido as expectativas. 2 - Existem outros métodos para verif icação de falhas no rotor. Um m étodo mais preciso é o do expectro de corrente, porém utiliza um equipamento bastante sofis ticado, além do fato de que o mo tor deve ser testado com carga. 3 - Outra forma de se verificar a existência de falha do rotor, é obviamente, ter -se um outro motor igual, mas que não apresente problemas. Desta forma pode -se testar o motor duvidoso utilizando o rotor de outro motor. 36
  • 37. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS ANEXO I Cálculo Para Mudança de Tensão Finalidade : Modi ficar a tensão de alimentação Procedimento : Para fazer o cálculo de mudança de tensão, orientamos utili zar a tensão, de preferência, em triângulo ( ∆), por exemplo: - 220/380V, usar 220V; - 380/660V, usar 380V; - 220/380/440/760V, usar 440V. OBS.: As m udanças só ocorrem no núm ero de espiras e na seção do fio (mm 2), o restante dos dados continuam os mesmos, como liga ção, camada, passo, etc. Equações para o cálculo : 1 -) NE= TN . NEA TA 2-) SF= TA . SFA(mm 2 ) TN Onde: TA: Tensão Atual do Motor (V) TN: Nova Tensão (V) NEA: Número de Espiras Atual NE: Número de Espiras para a Nova Tensão SFA: Seção do Fio Atual (mm 2) SF: Seção do Fio para Nova Tensão (mm 2) 37
  • 38. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Exemplo : Seqüência de cálculo para modificação de tensão de 220/380V para 380/660V. Dados do Motor Atual: Tensão: 220/380V Espiras: 50 Fio: 2 x 20 (AWG) Seção total: 1,006 mm 2 1-) Cálculo da quantidade de espiras para a nova tensão (NE): NE= TN . NEA NE= 380 . 50 = 86,3 espiras TA 220 NE = 86 espiras * Importante: Para se obter o número de espiras da nova tensão, o NE calculado deverá ser arredondado para um número inteiro. O critério de arredondamento é o seguinte: se o número após a vírgula for menor que 5, o número de espir as será o próprio valor calculado conforme feito em nosso exemplo acima. Porém s e o número for igual ou maior que 5 , deve- se acrescentar uma espira ao valor calcul ado. Por exemplo, supondo que o motor atual tivesse 52 espiras, o cálculo seri a: NE= TN . NE A NE= 380 . 52 = 89,8 espiras TA 220 NE = 90 espiras Neste caso, o motor deveria ser rebobinado com 90 espiras. 2-) Cálculo da seção de fio para a nova tensão (SF): Inicialmente calcula -se a seção de cobre para a tensão atual: SFA= 2 x 0,503 mm 2 38
  • 39. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS SFA= 1,006 mm 2 Posteriormente calcula -se a seção do fio para a nova tensão: SF= TA . SFA(mm 2) SF= 220 . 1,006 = 0,582 mm 2 TN 380 Definição dos fios para a nova tensão: A seção total dos fios a serem utilizados na nova tensão não poderá diferir em mais que 3% em rel ação ao SF calculado no item anterior. Se em nosso exemplo fôssemos usar 1 fio 23 AWG e 1 fio 22 AWG, a seção total seria: 0,246 mm 2 +0,312 mm 2= 0,558 mm 2 0,558 = 0,96 96% (4% de diferença) 0,582 Então a combinação de fios escol hida não serve, pois a diferen ça ficou m aior que 3%. Vamos tentar uma nova combinação: 3 fios 24 AWG 3 X 0,196 mm 2 = 0,588 mm 2 0,588 = 1,01 101% (1% de diferença) 0,582 Significa que a combinação de fios escolhida ficou dentro da tolerância permiti da (3%). Sugerim os que sejam usadas no máximo 2 bitolas diferentes e “vizinhas” para a combinação de fios. Exemplo: 1x24+1x 25 (AWG) – Com binação Correta 1x24+1x25+1x26 (AWG) – Combi nação Incorreta 1x26+1x22 (AWG) – Combi nação Incorreta Então para a no va tensão, 380/660V, o motor seria rebobinado com 36 espiras e 3 fios 24 AWG. Observação: 39
  • 40. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Quando a mudança de tensão é de 440V para 220V , deve-se verificar qual é ligação das bobinas. Se for série, basta abrir as ligações e passar para paralela . Se fo r paralela deve -se rebobinar o motor utilizando o cálculo acima. Quando a mudança de tens ão for de 220V para 440V e a ligação for paralela, basta passar para ligação série , se for série deve -se rebobinar o motor utilizando o cálculo acima. ANEXO II Investigação de Desequilíbrio de Corrente Para se investigar a ocorrência de um desequilíbrio de corrente é fundamental que o motor seja inspecionado no próprio l ocal de instalação. O motor somente dever á ser retirado de sua base caso tenha-se certe za de que a causa do desequilíbrio de corrente esteja no motor. Durante a investigação, sugerimos a realização de dois testes : 1 - Verifi cação do desequilíbrio de tensões : Normalmente um desequilíbrio de corrente é provocado por algum desequilí brio de tensão. Um desequilíbrio de tensão de 1%, por exempl o, pode provocar um desequilíbrio de corrente de até 5% ou mais. Para se calcular o desequilíbrio de tensão deve -se seguir o seguinte roteiro : a) Medir e registrar as tensões entre fases (Vrs, Vst e Vtr) com o motor em operação normal. As medições devem ser feitas preferencialmente nos termi nais do motor e não no painel. b) Calcul ar a tensão média ( Vm ) : Vm = ( Vrs +Vst + Vtr) / 3 c) Calcul ar as diferenças entre as tensões das fases e a tensão média (dif) : 40
  • 41. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS dif 1 = Vm – Vrs dif 2 = Vm – Vst dif 3 = Vm – Vtr d) Identifi car o maior dif calcul ado no ítem anterior, desprezando -se os sinais negativos, e calcular o percentual de desequilí brio : % desequilíbrio = ( maior dif / Vm ) * 100% OBS : O desequilíbrio de corrente é calculado da mesma maneira, aplicando-se os valores de corrente nas fórmulas acima. 41
  • 42. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Exemplo : Vrs = 445V Vst = 435V Vtr = 442V Vm = ( 445 + 435 + 442 ) / 3______________________Vm = 440,67V dif 1 = 440,67 – 445______________________ _______dif 1 = 4,33V (desprezando -se o sinal negativo) dif 2 = 440,67 – 435______________________ _______dif 2 = 5,67V dif 3 = 440,67 – 442_________________ ____________dif 3 = 1,33V (desprezando -se o sinal negativo) % desequilíbrio = ( 5,67 / 440,67 ) * 100%___________ % desequilíbrio = 1,29% Importante : A norma ABNT 7094 / 96, em seu Anexo B, define que um motor elétric o poderá fornecer a potência nominal desde que o desequilíbrio entre as tensões não ultrapasse 1%. Em sistemas elétricos em que o desequilíbrio de tensões ultrapasse 1%, a potência exigida do motor deverá ser reduzida conforme tabela abaixo, a qual foi ext raída de um gráfico da Norma. Desequilíbrio de Redução na potência tensão 1% 0% 2% 4,9 % 3% 10 % 4% 16 % 5% 24 % 2 - Verificação da fonte de desequilíbrio (motor ou sis tema elétrico) Para esta identificação deve -se utilizar o método da tra nsposiç ão das fases de alimentação do motor. Inicialmente deve -se medir e regi strar as correntes de operação do motor, conforme mostrado na figura 1: Ir1, Is2 e It3. 42
  • 43. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Posteriormente deve -se desconectar o motor e reconectá -lo transpondo as fases, conf orme está mostrado na figura 2. Observe que as três fases foram trocadas (transpostas) e o motor irá girar no mesmo sentido que estava girando originalmente. É muito importante que a transposição seja feita na caixa de ligação do motor, e não no painel . Então deve-se m edir e registrar as correntes Ir2, Is3 e It1. Para se identificar onde está a fonte do desequilíbrio de corrente, deve-se comparar as correntes medidas antes e após a transposição, da seguinte maneira : 1- Se Ir2 = Ir1 , Is3 = Is2 e It1 = It3 ----------à fonte do desequilíbrio está no sistema elétrico 2- Se Ir2 = Is2 , Is3 = It3 e It1 = Ir1 -----------à fonte do desequilíbrio está no motor Salientamos que a experiência tem mostrado que normalmente a fonte do desequilíbrio de corrente não está no motor mas sim no sistema elétrico que alimenta o motor : desequilíbrio de tensão da rede, cargas m onofásicas ligadas de m aneira desequilibrada no circuito trifásico, cabos de alimentação muito longos, mal contatos em chaves e/ou co ntatores, etc. Porém se mesmo assim ficar comprovado que o motor é o responsável pelo desequilíbrio de corrente, ele deverá ser inspecionado. Deve -se medir a resistência do bobinado com as três fases abertas, utilizando um medidor adequado (ponte Kelvin ou ponte de Wheatstone), procurando ident ifi car um possível desequilíbrio entre as resistências. Pelo projeto os motores 43
  • 44. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS podem admiti r uma diferença de até um m áximo de 3% ent re a resistência de uma fase e a resistência de outra fase. Caso haja uma diferença maior que 3%, deve -se abrir o motor e fazer -se uma inspeção para verificar se não existem erros de ligação e/ou soldas defeituosas nas conexões, que sejam possíveis de corrigir. Se o bobinado estiver perfeito, o motor deverá ser rebobinado, pois provavelm ente o problema estará na própria bobinagem do motor (diferença na quantidade de espiras e/ou na bitola dos fios). 4. MANUTENÇÃO MECÂNICA; 4.1. MANCAIS DE ROLA MENTO: Mancais de rolamento, ou simplesmente rolamento, são mancais onde a carga é t ransferida através de elementos que apresentam m ovimento de rotação, conseqüên temente chamado atrito de rolamento . Pista externa Pista interna Elemento rolante 44 Exemplo de um rolament o rígido de uma carreira de esferas.
  • 45. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 4.1.1. Classificação dos Rolamentos: Os rolamentos são classificados da acordo com: • Tipo do rolamento; • Largura; • Diâmetro do furo. X X XX Os dois últimos al garismos, m ultiplicados por 5, indicam o diâm etro do furo do rolamento em O segundo algarismo in dica a largura e diâmet ro externo do rolamento. O primeiro algarismo ou série de letras indica o tipo do rolamento. Exemplo: 6 2 09 09 x 5 = 45 mm (furo do rolamento) Rolamento rígido de uma carreira A maioria dos motores utilizam rolamentos de uma carreira de esferas, tanto no mancal dianteiro quanto no mancal traseiro. 45
  • 46. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS NU 3 22 22 x 5 = 110 mm (furo do rolamento) Utiliza-se rolamentos de rolos cilí ndricos quando o motor é subme tido a um grande esforço radial, por exem plo, acoplado com poli as e correias. ! Não recomenda -se a utilização de rolamentos de rolos cilíndricos em acoplamentos diretos. Exceções: Os rolamentos da série XX01, XX02 e XX03 não apresentam diâmetro do furo conforme regra acima: • XX01: furo de 12mm; • XX02: furo de 15mm; • XX03: furo de 17mm; 4.1.2. Vedações: A indicação da vedação do rolamento vem após a numeração (sufixo). • Z – proteção metálica (bli ndagem) em apenas um dos lados do rolamento; • 2Z – dupla proteção metáli ca (blindagem em ambos os lado s do rolamento); • 2RS / DDU – dupla vedação de borracha, com contato (ambos os lados do rolamento). Exemplo: 46
  • 47. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 6203 – ZZ: rolamento de esferas, série de largura 3, furo de 17mm, com dupla vedação metálica (blindagem). 4.1.3. Folgas Internas: • As folgas indicadas no rolamento são medidas radialmente (folga entre os elementos rolantes e as pis tas); • São indicadas após a numeração do rolamento (sufixo); • Em ordem crescente: C1 - C2 - NOR MAL - C3 - C4 - C5; Exemplo: 6309 – C3: rolamento de esferas, série de largura 3, furo de 45mm, folga radial C3 (maior que a normal). ! A partir do modelo 160 M os motores WEG utilizam rolamentos c om folga C3. É extremamente importante manter esta característica durant e as manutenções. 4.1.4. Orientações para armazenamento de rolame ntos: • Manter na embalagem original; • Ambiente limpo, seco, isento de vibrações, goteiras; • Temperatura entre 10 ºC e 30ºC; • Umi dade do ar não superi or a 60%; • Não estocar sobre estrados de madeira verde, encostados em paredes ou sobre chão de pedra; • Manter afastados de canalizações de água ou aquecimento; • Não armazenar próximo a ambientes contendo produtos químicos ; • Empilhamento máximo de cinco caixas; • Rolamento pré-lubrificados (sufixo Z, ZZ, DDU, 2RS) não devem ser estocados mais de dois anos; 47
  • 48. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • Efetuar rotativi dade de estoque (consumi r primeiro os mais antigos); ! Quando o rolamento estiver instalado no motor, gir ar mensalmente o eixo para renovar a lubrificação das pistas e esferas. 4.1.5. Desmontagem de Rolamentos: Existem várias maneiras de proceder a desmontagem de rolamentos. No caso dos motores WEG, os assentos de rolamento são do tipo cilíndrico . Para este arranjo, pode -se proceder a desmontagem por meio m ecânico, hidráulico, por injeção de ó leo ou aquecime nto. A escolha do m étodo de desm ontagem pode depender do tam anho do rolamento. Para os rolamentos utilizados nos motores WEG, o uso de ferramen tas m ecânicas e hidráulic as é suficiente. Rolamentos maiores pode m requerer uso de aquecimento. Ferramentas Mecânicas: Os rolamentos de porte pequeno e médio (até 6312) podem ser desmontados utilizando -se um extrator, sendo que as garras deverão se apoi ar no anel interno (o rolamento é montado com interferência no eixo) . Para evitar danos ao assento de rolamento, o extrator deverá estar posicionado corretamente; o uso de extratores autocentrantes evitam danos e tornam a desmontagem m ais rápida. Extrator apoiado no anel interno do rolamento. 48
  • 49. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Os rolamentos de tamanho médio com ajuste interferente no eixo requerem uma considerável força para desmontá -los, sendo recomendado um extrator hidráulico autocentrante. Extrator Hidráulico A desmontagem a quente é utilizada na remoção de anéis internos de rolamentos de rolos cilíndricos. Os fabricantes de rolamentos desenvolveram um sistema prático e rápido para este procedimento. Trata -se de um anel de alumínio que pode ser forneci do para todos os tamanhos de rolam entos de rolos (NU, NJ e NUP). A desmontagem é simples: primeiro retire o anel externo com rolos e gaiola; depois passe um óleo resistente à corrosão e bastante viscoso na pista do anel interno. Aqueça o anel de alumínio até apro xim adamente 280°C e coloque -o ao re dor do anel interno; comprima -o com as alças da ferramenta. Quando o anel interno estiver dilatado, desmonte -o junto com o aquecedor e separe -os imediatamente um do outro. Também pode -se usar um aquecedor por indução, quando não se dispõe destes anéis e as desmontagens s ão freqüentes. 49
  • 50. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Anel de alumínio para desmontar o anel int erno de rolamentos de rolos cilíndricos. Algumas dicas para a desmontagem dos rolamentos: • Sempre substitua as vedações de borracha: v ‘ring e/ou retentores; • Assegure-se de qu e o eixo esteja bem fi rme, do contrário podem haver danos ao rolamento e ao eixo; • Se o rolamento será reutilizado, montar na mesma posição no eixo. Antes da desmontagem marque cada rolamento e suas posições; ! Nunca utilize martelo diretamente sobre o rola m ento. 50
  • 51. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 4.1.6. Montagem de Rolamentos: É necessário usar o método correto na montagem e observar as regras de limpeza para que o rolamento funcione satisfatoriamente. A m ontagem deve ser feita em local limpo e seco. A montagem pode ser feita de 4 maneiras: mecânica, hidráulica, por injeção de óleo e aquecimento. Os fabricantes de rolamentos fornecem a maioria das ferramentas para a montagem. Rolamentos pequenos podem ser montados a frio, utilizando uma prensa (até 6312). Rolamentos maiores utiliza -se aquecimento. Montagem a Frio: A montagem de rolamentos com furo de até 60 mm pode ser feita com prensa hidráulica ou mecânica. Uma bucha deve ser usada entre a prensa e anel interno do rolamento. Montagem a Quente: Rolamentos grandes são difíceis d e serem montados a frio, portanto o rolamento ou um de seus anéis podem ser aquecidos para facilitar a montagem. A diferença de tem peratura entre o rolamento e o a ssento do eixo varia em função do ajuste. Normalmente 80 a 90°C acima da te mpe ratura do eixo é suficiente para a montagem. ! Nunca aqueça o rolamento acima de 125ºC. Utilize um termômetro p/ verifi car a temperatur a do rolamento. Banho de óleo: TERMÔMETRO Banho de óleo Separador 51
  • 52. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Banho de óleo garante um aquecimento homogêneo, além de ser fácil avaliar a temperatura do ba nho. Nunca deixe o rolament o em contato direto com a superfície aqueci da em banho de óleo. 52
  • 53. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Aquecedor Indutivo: Os aquecedores por indução podem ser usados na montagem de rolamentos com interferência no eixo.Neste caso a montage m é mais rápida e simples e o rolamento pode estar engraxado. ! Medir a temperatura no anel interno do rolamento: não ultrapassar 125°C. ! Utilizar desmagnetizador para impedir circulação de corrente elétrica pelo rolamento. Aquecedor indutivo de Rolam entos 53
  • 54. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS ! Jamais aplique chama diretamente sobre o rolamento. 54
  • 55. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 4.1.7 Anéis de Fixação do Rolamento Rolamentos de Esferas: O sistema utilizado pela WEG Motores mantém o rolamento dianteiro travado axialmente, sendo o traseiro livre , com molas de pré -carga. 3 2 1 6 5 4 Detalhe Mola Rolamento Fixo Folga axial 2.5mm Mancal Dianteiro. Mancal Traseiro. Detalhe da Mola de Pré -carga. 1:Anel de Fixação Externo do Rolamento Dianteiro; 2: Rolamento Dianteiro; 3: Anel de Fixação Interno do Rolamento Dianteiro; 4: Anel de Fixação Interno do Rolamento Traseiro; 5: Rolamento Traseiro; 6: Anel de Fixação Extern o do Rolamento Traseiro; Rolamentos de Rolos: Quando utiliza -se rolam entos de rolos cilíndricos, ambos os rolamentos, dianteiro e traseiro, são travados axialmente: 3 2 1 6 5 4 Rolamento Fixo Rolamento fixo M ancal Dianteiro de Rolos Ci líndricos Mancal Traseiro de Esferas 55
  • 56. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS ! Cuidado para não alterar a posição dos anéis de fixação dos rolamentos. 56
  • 57. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 4.1.8. Algumas dicas: • Ao proceder a medição do assento de rolamento, espere atingir o equilíbrio térmico entre o eixo e o equipamento de medição (micrômetro); • Faça a medição em dois planos para verificar cilindricidade. Em cada plano faça 4 medições e efetue a média. A diferença da média entre os dois planos não deve ser superior que a metade do intervalo de tolerância par a o assento do rolam ento: φ1 φ2 Exemplo: Diâmetro do assento de rolamento dianteiro: 17k6: 17,001 – 17,012. Portanto o intervalo de tolerância é de 0,011mm. A diferença entre as m edições nos 2 planos não deve ser superior a ~ 0,0055mm; • A ovalização máxima do assento do rolamento não deve ser superior a 50% do campo de tolerância especificado: ∅1 ∅2 Exemplo: Diâmetro do assento de rolamento dianteiro: 17k6: 17,001 – 17,012. Portanto o intervalo de tolerância é de 0,011mm. A diferença entre duas medições no mesmo planos não deve ser superior a ~ 0,0055mm; • Ao retirar um rolamento de seu assento é normal q ue se tenha um “amassamento” das rugosidades superficiais, com conseqüente redução da interferência; • Assentos de rolamento oxidados ou cônicos causam deformações no anel interno do rolamento, reduzindo sua vida útil; • Ambientes com muitos contaminantes (par tículas, pó, umi dade) requerem um sistema de vedação adequado, como labirinto taconite ou retentor; • No caso de trocas constantes de rolamentos, deve -se estudar a causa do problema que está levando os mesmo s a falha; • Se a troca é inevitável, os cuidados n a montagem e desmontagem devem ser seguidos a risca para evitar danos ao eixo. Prefira os 57
  • 58. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS procedimentos a quente para não danifi car o assento no mom ento da colocação do novo rolamento; • Avalie o estado do assento do rolamento antes de proceder a montagem; • Se for necessário “metalizar” o eixo, faça uma retífica no assento para garantir a dimensão e o acabamento. Não esqueça de verificar o batimento radial do rotor e da ponta de eixo; 4.2. LUBRIFICAÇÃO: Os objetivos da lubrificação dos rolamentos são: • Reduzir o atrito e desgaste; • Prolongar a vi da do rolamento; • Dissipar calor; • Reduzir temperatura; • Outros: vedação contra entrada de corpos estranhos, proteção contra a corrosão do mancal, etc. Os métodos de lubrificação se dividem em lubrificação a óleo e graxa. Em motores elétricos, a lubrificação com graxa é mais utilizada devido a sua simplicidade e baixo custo de operação. 4.2.1. Lubrificação com Graxa: A graxa é um lubrificante líquido (óleo) engrossado para formar um produto sólido ou semi -fluido, por meio de um agente espessante. Outros componentes que confiram propriedades especiais podem estar presentes (aditivos). GRAXA = ÓLEO + ESPESSANTE + ADITIVOS Mineral; Lítio; Anti -Oxidante; Sintético Complexo de Anti -Corrosivo; ; lítio; Anti - Desgaste; Vegetal; Complexo de Agente de cálcio; Adesividade, etc. 4.2.2. Características da lubrificação com Graxa: Vantagens da Graxa: • Lubrificam e vedam; 58
  • 59. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • Reduzem o barulho; • Não necessitam bombeamento. Desvantegens da Graxa: • Não trocam calor; • Não removem contami nantes; • Menor poder de penetração; • Não fluem. Por que relubrificar os rolamentos? Rolamentos engraxados devem ser relubrific ados se a vida útil da graxa for menor que a vida útil esperada do rolamento. O que influencia na vida da graxa? • Temperatura; • Contaminantes; • Vedações deficientes. O que acontontece se o rolamento não é relubrificado? • A graxa pode endurecer, perdendo suas propried ades lubrificantes; • Pode haver acúmul o de contam inantes, reduzindo drasticamente a vida útil do rolamento. 4.2.3. Falhas na Lubrificação: Excesso de Graxa ocasiona: • Resistência ao Movimento; • Aumento da Temperatura; • Redução da vida útil do rolamento e d o lubrificante; • Penetração de parte da graxa sobre o bobinado do motor; • Aumento da temperatura do bobinado e queda da resistência de isolamento. Falta de Graxa ocasiona: • Rompimen to da pelí cula lubrificante; • Aumento do atrito e temperatura do rolamento; 59
  • 60. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • Início de descascamento nas pistas do rolamento; • Travamento do rolamento por excesso de temperatura e falta de folga radial. 60
  • 61. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Quantidade de Graxa: Para lubrificação de rolamentos, pode -se usar a equação: G = DXB    g    200 Onde: D = diâmetro externo do rolamento [ mm]. B = largura do rolamento [ mm]. Recomendações para Relubrificação e Manuseio da Graxa: • Evitar o preenchimento excessivo dos mancais; • Em rolamentos novos, preencher os espaço vazio do rolamento com graxa; • Preencher cerca de 2/3 dos anéis de fixação do rolamento com graxa; Correto preenchim ento do anel de fixação do • Em relubrificações, utilizar somente pistola engraxadeira manual; • Manter os recipientes com graxa sempre fechados, para evitar contaminação; • Manter a superfície da graxa sempre nivel ada; • Manter afastada de fontes de ignição; 61
  • 62. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • Evitar contato contínuo com a pele. Limpar respingos que eventualmente aconteçam. ! Evite sempre a mistura de graxas. 4.3 RELUBRIFICAÇÃO D E ROLAMENTOS DE MOTO RES ELÉTRICOS: Relubrificar não é simplesmente adicionar graxa ao mancal do motor. Consiste em colocar a quantidade e o lubrifi cante indicado, no intervalo previsto e no local certo. Para isso recomenda -se a adoção de um procedimento de relubrificação baseado nas recomendações abaixo: 4.3.1. Motores sem Graxeira: Os motores carcaça 63 até 132M nã o possuem pino graxeiro e são equipados com rolamentos de dupla vedação metálica (ZZ). Este tipo de rolamento não permite relubrificação, sendo portanto lubrificados para a vida. Ao fim de sua vida útil devem ser retirados e substituídos. Motores 160M até 200L são norm almente enviados sem pino graxeiro. Para estes motores deve -se adotar o procedimento abaixo: • Remover as tsmpas com cuidado para não danific ar os rolame ntos; • Lavar com querosene ou óleo diesel; • Não girar sem lubrificante; • Colocar óleo fino e inspecionar; • Lubrificar com graxa indicada, preenchendo os espaços internos do rolamento. ! Para esta operação os rolamentos não necessitam ser retirados do eixo. 4.3.2. Motores com Graxeira: Os motores carcaça 160M até 200L podem ser fornecidos com pi no graxeiro como ítem opcional. Os motores 225S/M até 355M/L são fornecidos com pino graxeiro. Para este motores deve -se adotar o procedimento abaixo: • Limpar o bico do pino graxeiro; 62
  • 63. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • Se possível, adicionar a quantidade de graxa recomendada com o m otor em operação; • Caso o motor não possa ser relubrificado em operação, adicionar m etade da graxa in dicada na lubrificação com o motor parado; • Funcionar o motor; • Colo car o restante da graxa; • Não relubrificar mais que a quantidade indicada e em menor tempo que o previsto; • Não misturar tipos diferentes de graxas; • Utilizar somente pistola engraxadeira manual para esta operação. 4.4. VEDAÇÕES: 4.4.1. Anel V’ring: Vedação utilizada nos motores da linha standard e Alto Rendimento, IP-55. Aplicação: • Vedador o u anel raspador em movimentos relativos. Instalação: • Sobre o eixo, do lado externo do motor, com lábio montado com determinada pressão em contato com a tampa e/ou anel de fixação do rolamento. Cuidados: • Instalar com uma determinada pressão na direção do m otor; 63
  • 64. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • O lábio deve ser lubrificado com uma fina camada de óleo ou graxa para perfeita vedação; • Substituir sempre que houver intervenção no motor. 64
  • 65. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 4.4.2. Retentor: Utilizado em motores submetidos a ambientes com umidade e/ou contaminantes líquido s. Podem ser do tipo sem mola (lip seal) ou com mola (oil seal). O padrão WEG para motores IP -56 é o tipo sem mola. Aplicação: • Utilizado para impedir a entrada de líquidos através do eixo do motor. Instalação: • Nas tampas dianteira e traseira do motor . Cuidados: • Não apertar o retentor antes da sua instalação pois pode provocar ovalização; • Não tocar no lábio interno evitando contaminação e deformação; • Instalar com equipamentos apropriados para obter centralização tampa/eixo; • Utilizar retentor composto de material aprovado para a aplicação: - Poliacrílico: temperaturas normais de operação; - Borracha Nitrili ca: até 120°C; - Viton: temperaturas extremas, como estufas; • Passar uma fina camada de óleo ou graxa nos lábios do retentor antes da montagem; 65
  • 66. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • Observar s entido correto de montagem: mola voltada para lado oposto ao motor; • Verifi car se há rebarbas ou desgaste na região do assento do retentor sobre o eixo: em caso afirmativo, recuperar o eixo antes de instalar o retentor. • Substituir sempre que houver interve nção no motor. 66
  • 67. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 4.4.3. Labirinto Taconite: Utilizado em motores submetidos a contaminantes sólidos e abrasivos. Equipa os motores IP -65. Aplicação: • Estes componentes tem como finalidade garantir a proteção contra penetração de pó no interior do motor quando o ambiente assim exige; • Utilizado a partir do modelo 90L até 355M/L; • Vedação efetuada pela graxa existente entre o labirinto (parte móvel) e a tampa do motor (parte estacionária). Para sua instalação temos dois pontos a serem ob servados: • Carcaça 90 a 200 - trocar as tampas normais por especiais; • Carcaç a 225 a 355 - trocar apenas os anéis externos de fixação dos rolamentos; ! Sempre montar com graxa entre o labirinto e a tampa do motor. Vantagens: • Construído em latão, sem atrit o entre as partes; 67
  • 68. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • IP65. Desenho esquemático da montagem e funcionamento do Labirinto Taconite: Tampa ou anel de fixação do rolamento Graxa / Labirinto Taconite / 68
  • 69. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 5. MANUTENÇÃO DE MOTORES MONOFÁSICOS: 5.1.CENTRÍFUGO: Utilizado em motores com capacitor de partida ou onde há necessidade de desligamento d a bobina auxiliar, como no Spit -Phase. Característi cas: • Montado sobre o eixo do motor; • Composto por molas helicoidais diferenciadas para 60Hz (cor cinza) e para 50Hz e Split -Phase (cor azul); • Seu movimento se deve a força centrífuga dos seus contra -pesos. 5.1.1. Platinado: Característi cas: • Fixado na tampa traseira; • Fabricado de material isol ante; • Promove o desligamento da bobina auxiliar mediante movime ntação do centrífugo. Manutenção: • Observar contatos do platinado; • Verificar qual tipo de mola do centrífugo; • Observar contra -pesos; • Ajustar molas do platinado; 69
  • 70. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • Utilizar peças originais quando efetuar reposição. 5.2. CHAVE ELETRÔNIC A: Sistema eletrônico de partida de motores monofásicos. Recomendada em ambientes no qual os contatos do platinado po dem ser interrompidos por sujeira, umidade, etc. Característi cas: • Não contém partes móveis; • Dimensões reduzidas; • Imune a choques, vibrações, sujeira e umidade; • Fácil instalação; • Elevada vida útil; • Não provoca faiscamento; • Intercambiável com conjunto centrífugo-platina do. Manutenção: • Sem m anutenção; • Quando danificado, trocar o conjunto eletrônico completo. 70
  • 71. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 5.3. PONTE RETIFICAD ORA: Equipa os moto -freios quando a alimentação da bobina do freio é feita com corrente alternada (C.A.). Função: • Retificar onda CA em CC para alimentação da bobina de liberação do moto-freio. Característi cas: • Alimentação em corrente alternada n as tensões 110 V, 220 V, 440 V, ou 575 V; • Corrente máxima admissível: 1 Ampére. Instalação: • Permite instalação pelos terminais do motor ou através de alimentação independente; • A alimentação somente poderá ser independente desde que a interrupção seja sim ultânea a do motor; • Observar tensão do motor que deve ser compatível com a tensão da ponte. 71
  • 72. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS Manutenção: • Sem manutenção. 6. MOTOFREIO: C ara ct erís ti cas: • Potências : 0,16 a 30 cv (potências acima som ente sob consulta); • Carcaça : 71 a 160 (acima sob consulta); • Pólos : II, IV, VI e VIII pólos; • Tensão : 220/380V, 380/660V, 220/380/440/760V; • Ponte retifi cadora : 220V (onda completa), 440V (meia onda); • Frequênci a : 60 Hz ( 50 Hz sob consult a ); 72
  • 73. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS • Freio : pastilhas (padrão) / lona (opcional); • Proteção : IP 55 (motor) e IP 55 (freio). Aplicações: • Talhas, elevadores, teares, tornos e demais apli cações onde sejam necessárias paradas por questão de segurança, posicionamento ou economi a de tempo. a) Manutenção do Motofreio: • Cuidados contra penetração de água, poeira, etc; • Manter correta a regulagem do entreferro; • Aquecim ento pode danificar a bobina de acion amento do eletro -imã. Tabela 5: Carcaça Entreferro Inicial (mm) Entreferro Máximo (mm) 71 0,2 a 0,3 0,6 80 0,2 a 0,3 0,6 90S e 90L 0,2 a 0,3 0,6 100L 0,2 a 0,3 0,6 112M 0,2 a 0,3 0,6 132S e 132M 0,3 a 0,4 0,8 160M e 160L 0,3 a 0,4 0,8 O intervalo para reajustagem do entreferr o depende de: • Mom ento de inérci a e das condições de serviço da carga acionada; • Número de frenagens (operações). 73
  • 74. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS 7. TIPOS DE ACOPLAMENTO São os meios pelo qual o motor é ligado à máquina acionada. 7.1. ACOPLAMENTO D IRETO Deve-se preferir o acoplamento direto devido a fatores como o m enor custo, reduzi do espaço ocupado, ausência de desliza m ento (uso de correias) e maior segurança contra acidentes. Para o caso de redução de velocidade, é usual também o acoplamento direto através de redutores. CUIDADOS : ali nhar cuidadosamente as pontas de eixos, usando acoplamento flexível, sempre que possível, deixando folga mínima de 3mm entre os acoplamentos (GAP). 7.2. ACOPLAMENTO POR ENGREN AGENS Utilizado quando se deseja a lterar a velocidade do motor para entrar na máquina acionada. É imprescindível que os eixos fiquem em alinhamento perfeito, rigorosamente paralelos no caso de engrenagens retas e, em ângulo certo em caso de engrenagens cônicas ou helicoidais. O engrenamen to perfeito poderá ser controlado com a inserção de uma tira de papel, na qual apareça, após uma volta, o decalque de todos os dentes. Este tipo de acoplamento quando mal feito, de forma que as engrenagens fiquem mal ali nhadas, dão origem a solavancos que provocam vibrações na própria transmis são e no motor. Quando uma relação de velocidade é necessária, a transmissão por engrenagens freqüêntem ente é usada. 74