Aula 31 - Análise de Rotação com Tacômetro – Máquina Ligada

Figura 01 - Tacômetro

Os tacômetros são instrumentos de medição de velocidade de rotação que são muito utilizados em diversos processos industriais. São importantes no campo das vibrações e de monitoramento de máquinas pois geralmente existe uma relação direta entre a velocidade de rotação e vibrações causadas por fenômenos como: desbalanceamento, excentricidade, desalinhamento, ressonâncias, etc. Coletores e medidores de vibração geralmente possuem uma entrada de sinal de tacômetro para facilitar diversos tipos de análise de dados.
Os tacômetros podem ser agrupados em duas categorias, os tacômetros de contato e os sem contato.
Tacômetros de contato necessitam de acoplamento mecânico direto ao eixo ou objeto girante. Normalmente são acompanhados de um conjunto de ponteiras para facilitar o seu uso, inclusive podendo ser empregado para medição de velocidade linear.

Figura 02 - Tacômetro com e sem contato

Os tacômetros sem contato não requerem acoplamento mecânico. Ambos os tipos, podem utilizar diversos princípios de acionamento: óptico, magnético, capacitivos, eletromagnético, etc., porém, o processamento para fornecimento de uma saída em rotações por minuto (rpm) geralmente é eletrônico.

O arquivo para análise de rotação com tacômetro elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_004 Manutenção - Análise de Rotação – Máquina Ligada.

Informações sobre Motores Elétricos podem ser obtidos no link: Dados técnicos do Motor Elétrico Eberle .

Informações sobre uso do Tacômetro podem ser obtidos no link: AT 03 - Tacômetro 1 - Instruções de Uso .

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/04/2016

Aula 30 - Análise de Grandezas Elétricas com Multimedidor – Máquina Ligada

Uma das grandezas elétricas importantes quando energizamos o motor de indução trifásico é o Fator de Potência.
Este fator está associados ao conceito de Potência Reativa, Potência Aparente e Potência Ativa.

• Potência Aparente: é a potência instantânea medida multiplicando a tensão pela corrente, medida em kVA (quilo Volt-Ampere).
• Potência Ativa: é aquela que é usada no equipamento para realizar trabalho, ou seja, é de fato utilizada na conversão de energia elétrica em mecânica, térmica…etc. É medida em kW (quilo Watts).
• Potência Reativa: é utilizada na manutenção dos campos eletromagnéticos nas estruturas das cargas indutivas, como motores de indução. Sua unidade de medida é o kVAr (quilo Volt-Ampere Reativo).

Quando cargas indutivas são acionadas com alimentação por corrente alternada, ocorre um fenômeno de defasagem entre as ondas da tensão e da corrente, causando o surgimento da Potência Reativa.

Esta defasagem é quantificada pelo chamado Fator de Potência (FP).

Logo, de uma forma resumida,  o Fator de Potência (FP) nada mais é que uma medida de quanto da potência elétrica consumida está de fato sendo convertido em trabalho útil.

Segundo a Legislação Brasileira o Fator de Potência mínimo permitido para as contas de energia é de 0,92. Abaixo deste valor, a Concessionária deve cobrar multa na fatura de energia sobre o consumo de Potência Reativa além dos 8% máximos permitidos.

As principais cargas que causam baixo Fator de Potência são lâmpadas fluorescentes, transformadores em vazio (sem carga) ou com baixa carga e motores de indução (motores mais usados na indústria).

A forma de compensar o baixo Fator de Potência é a instalação de bancos de capacitores em paralelo na entrada de energia ou no próprio equipamento com carga indutiva. Esses bancos introduzem na instalação uma carga capacitiva, que tem o efeito contrário da carga indutiva. Isso compensa o baixo Fator de Potência e ajusta o valor para mais próximo de 1, evitando as multas.

Medidores de qualidade de energia, são importantes na identificação dos equipamentos com baixo Fator de Potência e assim otimizar a implementação de projetos para correção.

Um dos instrumentos utilizados para medir a qualidade de energia é o analisador MAR-80. Ele é um instrumento portátil que mede, calcula e registra em memória os principais parâmetros elétricos das redes industriais: tensão, corrente, freqüência, potencia ativa e reativa, fator de potência, distorção harmônica total (THD), corrente de fuga e seqüência de fases, em redes monofásicas ou trifásicas equilibradas.

Permite realizar medidas instantâneas de todos os parâmetros, ou registrar as magnitudes durante um tempo programado entre 1 e 90 minutos, calculando seus valores máximos, mínimos e médios. A medidas são armazenadas na memória interna, com capacidade para até 33 conjuntos de valores, e são exibidos em uma tela de fácil leitura, com alta visibilidade. Um calendário e relógio de tempo real permite associar data e hora aos registros obtidos.
O MAR-80 oferece ao instalador funções avançadas de cálculo que simplificam o seu serviço. Com os valores medidos, o equipamento dimensiona automaticamente o banco de capacitores otimizado para compensar a energia reativa. Para um banco de capacitores existente, calcula a energia reativa que será compensada.
Permite monitorar a distorção harmônica total, com alarme que se ativa quando o limite prefixado de THD é superado.
Um sistema de detecção automática do tipo de alicate amperímetro que está sendo usado dispensa a necessidade de programar a constante, evitando erros de operação.
O equipamento é pequeno, leve, robusto e fácil de transportar. Para os instaladores e para os setores de manutenção elétrica resulta uma ferramenta extremamente poderosa que permite avaliar tanto a qualidade do fornecimento de energia, quanto para o desenho dos sistemas de compensação reativa e de harmônicos no consumo.

Quando o motor falha, muitas vezes é difícil descobrir o por que da falha apenas olhando para ele. Da mesma forma, um motor fora de uso pode ou não funcionar, independentemente da sua aparência física. Um checagem do motor em bancada sem caraga pode ser feita com um mutimedidor e  há muito mais informações para recolher e pesar antes de realmente colocá-lo em uso.

1 - Verifique o exterior do motor. Se o motor não tiver qualquer um dos seguintes problemas no exterior, podem ser problemas que encurtem a vida útil dele devido à sobrecarga anterior, utilização errada ou ambos. Procure por: Buracos ou o pé de montagem quebrado; Pintura escurecida no meio do motor (indicando calor); Evidência de sujeira e outros materiais estranhos terem sido puxados para os enrolamentos do motor através das aberturas na carcaça

2 - Verifique a placa de identificação do motor. A placa de identificação é um metal ou outras marcações ou etiquetas duráveis que são rebitadas ou fixadas ao exterior da carcaça do motor, chamada carcaça do estator. Informações importantes sobre o motor estão na etiqueta; sem ela, será difícil de determinar sua adequação a uma tarefa. As informações típicas encontradas na maioria dos motores incluem (mas não se limitam a):

• Nome do Fabricante — o nome da empresa que fez o motor;
• Modelo e Número de Série — informações que identificam seu motor em particular;
• RPM — o número de rotações que o rotor faz em um minuto;
• Potência Mecânica (CV) — quanto trabalho ele pode realizar;
• Esquema de ligação — como conectar para voltagens, velocidades e sentidos de rotação diferentes;
• Voltagem — Valores de tensão da rede elétrica e sequência de fase;
• Corrente — Valores de corrente elétrica;
• Modelo da Carcaça — dimensões físicas e padrão de montagem;
• Tipo — descreve se a carcaça é aberta, à prova de pingos, fechada auto-ventilada, etc.

3 - Use um mutimedidor para verificar o valores de: tensão, corrente, fator de potência (cos), potencia ativa reativa e aparente e compare com os dados de placa.

O arquivo para análise de grandezas elétricas com Multimedidor elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_006 Manutenção - Análise de grandezas elétricas – Máquina Ligada.

Informações sobre uso do Mutimedidor podem ser obtidos no link: AT 12 - Analisador de redes de energia - MAR80 - Instruções de Uso .

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 06/06/2017

Aula 29 - Manutenção com uso de Instrumentos de Medições Analógicos

 Os instrumentos de medições elétrica geralmente são usados para fazer acompanhamento em uma instalação elétrica, o monitoramento de uma instalação elétrica é muito importante na prevenção de possíveis  problemas que pode prejudicar um sistema de fornecimento de energia elétrica, podendo assim provocar interrupções de energia  gerando perca na produção ou outros tipos de transtorno.

Os instrumentos de medições pode ser usados em sistema operacional, onde os operadores de painéis usam os mesmos para controlar sua produtividade. Existem diversos tipos de instrumentos de medições , desde os mais simples até os mais sofisticados que são os que se usam na automação.
Os instrumentos de medições mais usados nas montagens mais simples são, medidores voltímetros, medidores amperímetros, medidores horímetros, medidores de temperatura, medidores rpm e outros mais, já em painéis mais sofisticados que é o caso da automação são usados, medidor transmissor de vazão, medidor de nível e outros mais.
Existem medidores analógicos e digitais a gosto do cliente. Existem medidores digitais que possuem varias funções facilitando assim na instalação, ao invés de usar diversos aparelhos, usa um só com várias funções.

Voltímetros analógicos são ideais para montagem em painéis elétrico onde se torna preciso o monitoramento das tensões elétricas,os instrumentos de medições voltímetro analógicos são de fáceis instalações e de fácil entendimento,a escala de medição pode ser dimensionada conforme sua aplicação. A utilização destes tipos de instrumentos de medições em circuito trifásico se torna necessário o uso de uma chave de aferição e uma chave seletora ou pode-se também usar um por fase, fica a critério do seu cliente.

Voltímetros digital são menos usados por ter uma precisão um pouco duvidosa e necessitando de algumas aferições,mas também são muito útil, e de fácil leitura, geralmente estes tipos de instrumentos de medições já sai de fábrica aferidos por seus fabricantes. Os voltímetros digitais são de fáceis instalação em painéis, e de alta visibilidade, facilitando assim seu monitoramento a noite ou em ambiente com deficiência de iluminação, cada instrumento tem sua aplicação.

Amperímetros analógicos tem uma ótima aceitação no mercado,tem boa durabilidade e medições precisas; Os amperímetros tem por objetivo monitorar a corrente de um motor elétrico ou até mesmo de um sistema elétrico operacional completo, estes modelos de amperímetros são muitos usados em quadro de distribuição de baixa tensão monitorando toda a instalação elétrica. Os amperímetros são instalados em painéis elétricos e precisam de um transformador de corrente (TC), para que o mesmo possa fazer a leitura de monitoramento de uma corrente elétrica.

Amperímetros digitais tem a mesma precisão dos instrumentos de medições analógicos, seu uso se torna de grande importância em montagens nos painéis de operação em áreas não automatizadas, sua alimentação é independente 127/220 volts, estes instrumentos de medições também necessita de um transformador de corrente (TC) para que possa monitorar a corrente elétrica, ótima visualização noturno,e de fácil instalação.
Informações gerais sobre Instrumentos Analógicos podem ser obtidos em: Informações Técnicas Gerais .

Indicadores analógicos de painel 

Os indicadores analógicos de painel são instrumentos utilizados em aplicações em que se necessita da indicação de uma grandeza qualquer como tensão, corrente, resistência, temperatura, pressão, etc. São instrumentos de medição onde a corrente elétrica que percorre uma bobina tem uma intensidade que determina a deflexão da agulha. Assim, para usar tais instrumentos basta converter a grandeza desejada em uma tensão ou corrente equivalente (análoga) e aplicá-la ao instrumento, daí a sua denominação “instrumento analógico”. 

A base de funcionamento dos indicadores analógico é um medidor de correntes muito baixas chamado de Galvanômetro de D'Arsonval, o qual consiste de uma bobina que pode ser movimentada e que está colocada entre os polos de um imã. Quando circula corrente pela bobina haverá uma interação entre o campo do imã fixo e do eletroímã fazendo aparecer forças que provocarão um deslocamento da bobina móvel, deslocando junto um ponteiro o qual dará uma indicação no mostrador. O ângulo deslocado será proporcional à intensidade da corrente através da bobina. Se calibrarmos a escala poderemos efetuar uma medida de corrente.

Os principais elementos construtivos de um galvanômetro de bobina móvel são: o mostrador ( escala) e o ponteiro; o imã permanente, a bobina móvel e o sistema de suspensão. As principais características de do aparelho são: resistência interna (Ri) e corrente de fundo de escala ( IGM) e sensibilidade (S). Um instrumento que tem fim de escala de 50mA, terá uma sensibilidade de 1 /50mA = 20KW/V.

1.1 - Escala
A escala é um elemento importante nos instrumentos analógicos, já que é sobre ela que são feitas as leituras. Entre suas muitas características podem-se ressaltar as seguintes:

• Fundo de escala: representa o máximo valor que determinado instrumento é capaz de medir sem correr o risco de danos.

• Linearidade: característica que diz respeito à maneira como a escala é dividida. Quando a valores iguais correspondem divisões iguais, diz-se que a escala é linear (ou homogênea), como aquelas mostradas na figura ao lado. Caso contrário, a escala é chamada não-linear (heterogênea).

• Posição do zero: a posição de repouso do ponteiro, quando o instrumento não está efetuando medidas (zero) pode variar muito: zero à esquerda, zero à direita, zero central, zero deslocado ou zero suprimido (aquela que inicia com valor maior que zero).

Na figura acima são mostrados alguns tipos de escalas que se diferenciam quanto à posição do zero. Costuma-se explicitar a posição do zero através da designação da escala.
Por exemplo: 0 – 200 mA - miliamperímetro, escala com zero à esquerda. 120 – 0 -120 V - voltímetro, escala com zero central. 40 – 0 – 200 V - voltímetro, escala com zero deslocado. 10 – 200 Amperímetro, escala com zero suprimido.
1.2 - Características de Medidores

Os painéis dos instrumentos de medidas analógicos normalmente apresentam gravados em sua superfície uma série de símbolos que permitem ao operador o conhecimento das características do aparelho.

• Tipo de instrumento: Os símbolos para alguns dos principais tipos de medidores são mostrados na tabela onde há a Simbologia de instrumentos de medidas elétricas.

• Tensão de prova: É simbolizada por uma estrela encerrando um algarismo, o qual indica a tensão (em kV) que deve ser aplicada entre a carcaça e o instrumento de medida para testar a isolação do aparelho. Na ausência de algarismo, a tensão de prova é igual a 500 V.

• Posição: Instrumentos de painel usualmente são projetados para funcionamento na posição vertical, porém outras posições podem ser viáveis. A figura ao lado mostra as possíveis posições de instrumentos de painel, bem como a simbologia usada para sua representação. O uso de um instrumento em posição diferente daquela para a qual foi projetado pode ocasionar erros grosseiros de leitura.

• Classe de exatidão: A classe de um instrumento fornece o erro admissível entre o valor indicado pelo instrumento e o valor real, levando-se em consideração o valor do fundo de escala.

É indicada no painel do instrumento por um número expresso em algarismos arábicos. Por exemplo, se amperímetro de classe 0,5 tem amplitude de escala de 0 a 200 mA, isto significa que o erro máximo admissível em qualquer ponto da escala é 1 mA. Portanto, se o aparelho indicar 50mA, a variação admissível será 50 +/- 1 mA; se estiver indicando 150 mA, a variação será igualmente 150 +/- 1 mA.

1.3 - Erros em Medidas

Erros em Medidas é o desvio observado entre o valor medido e o valor verdadeiro. Na prática é impossível eliminar todos os erros e há um valor aceito como verdadeiro. A precisão revela o rigor com que um instrumento de medida indica o valor de uma certa grandeza.

A Exatidão é o limite de erro, garantido pelo fabricante de um instrumento, que se pode cometer em qualquer medida efetuada pelo mesmo, o qual deve ser tomado como uma porcentagem do valor de plena escala de um instrumento. O Valor de Plena Escala é o máximo valor da grandeza que um instrumento pode medir.

Erros grosseiros são ocasionados devidos à falta de atenção, enganos nas leituras e anotações de resultados. São de inteira responsabilidade do operador. Para evitá-los é necessário proceder a repetição dos trabalhos, mas é necessário sobretudo, que se trabalhe com muita atenção.

Erros ligados às deficiências do método, do material empregado ou da avaliação da medida do operador devido á erros de graduação da escala, de ajuste entre pinos e eixos, assim como de componentes elétricos tendem a crescer com a idade do instrumento devido a: Oxidação; Desgaste dos contatos entre peças móveis e fixas.Variação dos coeficientes de elasticidade de molas.

Já os erros de Leitura são devidos a influência do operador e dependem das características do sistema de leitura. São resultados do ângulo de observação (paralaxe) do operador.
Esses erros podem ser limitados usando-se dois ou mais operadores e/ou equipando o instrumento com um espelho junto à escala.
Como exemplo temos: Um Wattímetro, com escala linear, fundo de escala de 1200 watts, com principio de funcionamento eletrodinâmico, utilizado em tensão alternada de até 1000 volts na posição vertical, com erro máximo de 6 watts.

2 - Tipos de Medidores

2.1 - Sistema ferro Móvel

Medidores de ferro móvel

Os medidores de ferro móvel podem ser utilizados para medir CC ou CA de baixa frequência, podendo ainda ser utilizados para medir formas de onda não senoidais.
Estes medidores possuem baixa classe de exatidão, por isso, são medidores mais baratos. É comum encontrá-los nos painéis de equipamentos como estabilizadores e geradores elétricos. O galvanômetro de ferro móvel é composto de: parte móvel conectada ao ponteiro, elemento ferro magnético fixo, elemento ferro magnético móvel e bobina fixa que recebe a corrente a ser medida.
Funcionamento: a bobina de excitação (4) é onde é aplicada a corrente a ser medida; o material ferroso, sobre o qual a bobina é enrolado é fixa; quando uma corrente circula na bobina, o material ferroso transforma-se num eletro imã gerando um campo magnético, que aparece ao redor e por dentro do tubo. Este campo magnético provoca o movimento da parte móvel (3) que é inserida dentro da parte fixa, tendo liberdade de girar em seu interior. A parte de ferro móvel (3) é acoplada a um ponteiro que gira na frente de uma escala graduada e a estrutura deste ponteiro é preso a uma mola fixa (1) para amortecimento. Desta forma, quando a corrente é aplicada à bobina de excitação, provocará o giro do ponteiro até o ponto em que a força aplicada ao ferro móvel for equilibrado pela reação da mola. Neste ponto o ponteiro para e a leitura poderá ser feita. Quando a corrente é retirada da bobina de excitação, a mola exercerá uma força no ponteiro, trazendo-o de volta à origem. O Sistema Ferro Móvel é utilizado para a medição de tensão e corrente alternada senoidal. As escalas dos instrumentos ferro móvel não são lineares e tem seu início suprimido entre 10 e 20% do final da escala, sendo sua melhor faixa de visualização entre 30 e 80% do valor final.
Os instrumentos usados na medição de corrente alternada classe 1,5 podem ter o valor do campo de medição (escala) dotados de uma faixa de sobrecarga de campo para suportarem picos de curta duração sem danificar o ponteiro (geralmente em partidas de motores), tendo como padrão o valor de 2 X o valor do campo de medição (escala) a ser utilizada. São utilizados também com TC "transformador de corrente" ( ... .I5A) e TP "Transformador de Potencial" ( ... .1110, 220V).
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Ferro Móvel podem ser obtidos em: Instrumento Tipo Ferro móvel .
2.1.1 Atração com Núcleo Mergulhador

Os Instrumentos de Atração com Núcleo Mergulhador é uma variação dos instrumentos de Ferro Móvel são também conhecidos como instrumentos ferromagnéticos ou eletromagnéticos. O seu princípio de funcionamento é baseado na ação do campo magnético, criado pela corrente a medir percorrendo uma bobina fixa, sobre uma peça de ferro doce móvel.
Neste instrumento (ferro móvel) de “atração” ou de “núcleo mergulhador”, a corrente I circulando pela bobina fixa, faz surgir um campo magnético que atrai o núcleo de ferro doce, dando uma leitura proporcional a corrente circulante.
3.1.2 - Instrumentos de Repulsão
Os Instrumentos de Repulsão são uma variação dos instrumentos de Ferro Móvel são também conhecidos como instrumentos ferromagnéticos ou eletromagnéticos.
O seu princípio de funcionamento é baseado na ação do campo magnético, criado pela corrente a medir percorrendo uma bobina fixa, sobre uma peça de ferro doce móvel.
A corrente i, ao percorrer a bobina fixa, imanta as duas lâminas de ferro doce A1 e A2 no mesmo sentido, criando assim uma força de repulsão entre elas. A1 é fixa à bobina e A2 é móvel e solidária ao eixo, ao qual está também solidário o ponteiro.

2.2 - Medidores de Bobina Móvel
O arranjo básico de um medidor de bobina móvel é composto de um eletroíma (bobina móvel), fixado a um eixo que pode girar. O ponteiro é preso a este eixo, e um ímã permanente é colocado próximo ao eletroíma, fixo à carcaça. Quando a corrente elétrica é estabelecida no fio que forma o eletroíma, este criará na região um outro campo magnético, havendo uma superposição desse campo com o criado pelo ímã na região.
A força magnética de interação entre o ímã permanente e o eletroíma moverá este último por estar fixado ao eixo móvel, deslocando consigo o ponteiro. Como a intensidade da força magnética depende da corrente elétrica, o ponteiro gira mais quanto maior for a corrente. Ao girar, o eletroíma comprime uma mola de formato espiral; assim, o ponteiro estabiliza-se quando as forças magnética e elástica se equilibram.  Esse conjunto, funcionando dessa maneira, é denominado galvanômetro. Ele está presente em todos os medidores elétricos que utilizam ponteiros, como medidores de tensão (voltímetros) e de corrente elétrica (amperímetros). Quando um galvanômetro é utilizado para medir a corrente elétrica em um circuito, o fio do eletroíma deve ser conectado em série a ele. Para medir tensão em um circuito, o eletroíma deve ser conectado em paralelo a ele.
O medidor de bobina móvel é usado na medição de tensão e corrente contínua. Como a deflexão é proporcional a corrente, as escalas são lineares e o sentido da corrente determina (positivo ou negativo) o sentido do movimento do ponteiro. O zero pode ser deslocado para qualquer posição da escala (zero central ou zero suprimido). Devido a alta sensibilidade deste sistema, ele é indicado para onde uma pequena variação pode influenciar no resultado de uma medição, induzindo a erros. Este medidores são utilizados com Shunts em paralelo para ampliar a escala de valores medidos.
O sistema de medição eletrodinâmico consiste de uma bobina móvel (Bb) e uma fixa (Ba).
Perante a passagem de determinada corrente, as bobinas apresentarão a mesma polaridade e assim levarão o ponteiro à deflexão, por repulsão.
A corrente que alimenta a bobina móvel é levada a esta por meio de 2 molas espirais, que, simultaneamente, desenvolvem uma força contrária ao deslocamento angular. Numa inversão do sentido da corrente, ambas as bobinas invertem ao mesmo tempo a sua polaridade. Com isto, as condições de repulsão entre as bobinas não se alteram e a deflexão do ponteiro se dá sempre para o mesmo lado. Por esta razão, o instrumento pode ser utilizado tanto em corrente contínua quanto alternada.
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Bobina Móvel podem ser obtidos em: Instrumento Tipo Bobina Móvel .
2.3 - Medidores Eletrodinâmicos
A principal aplicação deste tipo de instrumento é encontrada nos medidores de potência (Wattímetros). ϕ. O amortecimento é obtido por uma câmara com ar, tal como no instrumento de ferro móvel.
Como a potência é obtida do produto da tensão pela corrente, a bobina fixa é dimensionada como bobina de corrente, e a móvel como de tensão. A potência, em watts, pode assim ser obtida diretamente por simples leitura.
Na medição de potências em corrente alternada, a potência indicada é a potência útil, porque apenas aquela parte da corrente efetuará um trabalho, que estiver em fase com a tensão, e assim seu valor P = U x I x cos
Às vezes são empregados instrumentos de medição blindados por uma chapa de ferro, para evitar influências magnéticas presentes no ambiente externo.
Neste tipo, a bobina fixa é montada dentro de um anel de ferro fechado e laminado, evitando-se assim a formação de correntes parasitas. A precisão do instrumento é menor devido ao ferro.
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Eletrodinâmicos podem ser obtidos nos links: 01 - Instrumento do Tipo Wattímetro e 02 - Instrumento do Tipo Cossifímetro .

2.4 - Medidores de Lâminas Vibratórias

Os Indicadores para Frequência (Hz) com Sistema de Lâminas Vibratórias são usado para medição de frequência.
Este sistema consiste em um conjunto de lâminas montadas longitudinalmente a uma bobina que através de corrente alternada produz um campo magnético alternado que causa vibração das lâminas por ressonância. A vibração de cada lâmina corresponde a frequência da corrente alternada. A medição é feita através de ligação direta F/F ou F/N. As Lâminas são fabricadas de aço temperado, cobreada e calibradas cada uma à ressonância indicada na escala. O intervalo de frequência entre as linguetas é de 0,5 Hz.
Assim a frequência da rede elétrica a ser medida é ligada á uma bobina e cria o movimento oscilatório de igual frequência em uma bobina, denominando-se excitador ao primeiro sistema (bobina) e ressonante ao segundo (lâmina). A lâmina de aço submetida à influência de um campo magnético alternado vibrará com amplitude máxima quando a frequência do campo magnético coincida com a frequência própria da ressonância da lingueta.
Estas lingüetas possuem as extremidades anteriores dobradas e de cor branca, ajustando-se mecanicamente para que possuam diferentes freqüências de oscilação própria, dispondo-se uma ao lado da outra. Se são excitadas mediante um campo alternado de um eletroímã, por ressonância, oscilará com a máxima intensidade a lingueta, cuja freqüência própria coincida com a da corrente excitante. As lingüetas vizinhas oscilam também, mais ou menos, de maneira que, segundo seja o aspecto da oscilação do conjunto, permite realizar uma leitura direta ou tomar um valor médio da frequência medida.
Informações sobre Instrumentos Analógicos do tipo Lâminas Vibratórias podem ser obtidos em: Instrumento Tipo Lâminas Vibratórias .
2.5 - Medidores de Fio Térmico de Dilatação

Instrumentos com fio térmico utiliza-se a dilatação ,devido ao calor, de um fio fino, fixado a uma mola e a uma bobina.
A dilatação ou contração do fio movimenta o ponteiro.
O calor dissipado varia com o quadrado da corrente que passa pelo condutor. Desta forma a escala não é linear.
Uma das aplicações dos instrumentos de medida com Fio Térmico de Dilatação para medida de intensidade e de tensão em corrente contínua e alternada está ilustrado ao lado e é composto de : Mola (1), Amortecedor eletromagnético (2) e Fio Térmico (3).
Informações sobre Instrumentos com Fio de Dilatação podem ser obtidos em: Descritivo Sistema Bimetálico .

2.6 - Medidores Bimetálicos

Os Medidores Bimetálicos baseiam-se no fenômeno da dilatação linear dos metais com variação da temperatura. Uma das aplicações é o Termômetro Bimetálico, que consiste em duas lâminas de metais com coeficientes de dilatação diferentes sobrepostas, formando uma só peça , variando-se a temperatura do conjunto, observa-se um encurvamento que é proporcional à temperatura.
A dilatação acontece quando uma barra de metal ligada a outra barra de metal diferente são aquecidas ou esfriadas, resultará diferentes alterações nos comprimentos que irá produzir um arqueamento da barra. Os mais usados e precisos termômetros desse tipo exploram a diferença de dilatabilidade entre materiais como latão, ferro e cobre, etc. Para isso, constroem-se lâminas bimetálicas (AB) de forma espiraladas que se curvam, conforme aumentam ou diminuem a temperatura. Nesse movimento, a lâmina arrasta, em sua extremidade, um ponteiro (C) que percorre uma escala graduada (D) onde é realizado a leitura da temperatura.
Este arquivo está disponível em: Instrumentos Analógicos de Painel.pdf

A ficha de análise de grandezas elétricas - Medidores Analógicos – Máquina Ligada está disponível em: 23_08_04 FRT - Análise -Tensão Corrente Potência Elétrica em Máquinas com medidores analógicos.

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 08/08/2023

Aula 28 - Manutenção equipamentos eletromecânicos energizados e medidores digitais

A rotina para a execução das inspeções relativas a manutenção preventiva de equipamentos elétricos envolve a observação visual de algumas de suas condições especificas, bem como, quando possível, os reparos necessários que podem ser realizados no campo. A frequência destas inspeções depende, sobretudo, da importância critica do equipamento em questão, das condições ambientais, e/ou das condições operacionais.
Atitudes simples, como verificar se há ventilação suficiente e efetuar a limpeza frequentemente são fatores da maior importância.
Além disto, é necessário intervir imediatamente ao surgirem ou ao serem notados quaisquer indicativos de anormalidades. No caso de máquinas rotativas tem-se, por exemplo: vibrações excessivas, batidas de eixo, resistência de isolamento decrescente, indícios de fumaça e fogo, faiscamento ou forte desgaste no comutador ou coletor e escovas (se houverem), variações bruscas de temperatura nos mancais e outros.

A primeira providência a ser tomada nestes casos é desligar o equipamento e examinar todas as suas partes, tanto mecânicas como elétricas.
Deste modo, o conhecimento adequado de alguns sintomas, suas causas e efeitos é de suma importância pois permite evitar a evolução de problemas indesejáveis que tornam necessária uma ação corretiva com prejuízos financeiros elevados.
As rotinas de inspeção básicas para equipamentos elétricos em operação normal envolvem, de uma forma geral, avaliar:
1 - Corrente: O aquecimento de um equipamento elétrico depende de sua capacidade térmica. O controle de sua temperatura de operação se reveste de elevada importância pois, quando o mesmo opera acima do nível máximo de temperatura permitido pela classe de isolamento, ocorre um decréscimo na sua expectativa de vida. 

Por exemplo, um equipamento com isolamento classe B ou F, operando com 8 a 10 ºC acima de sua temperatura normal de trabalho, tem sua expectativa de vida reduzida à metade. Estes fatos reforçam a necessidade de um monitoramento adequado das condições de carregamento, ou seja, da corrente de carga e da temperatura associadas, para evitar eventuais sobrecargas;
2 - Tensão: A tensão aplicada a um equipamento deve ser monitorada de forma similar à corrente de carga. Sobre e subtensões, tensões desequilibradas e/ou com conteúdo harmônico são fatores que afetam o seu isolamento e o seu desempenho em muitos casos.
3 - Limpeza: É importante que o equipamento fique isento de poeiras, teias de aranha, fiapos de algodão, óleo, ou seja, sujeira em geral. A sujeira cria uma camada nos enrolamentos e/ou carcaça diminuindo a troca de calor com o ambiente, além de reter umidade e provocar um curto-circuito, bem como, ser um elemento propagador de incêndios. Desta forma, é conveniente limpar externamente o equipamento e, logo após, as suas partes internas. Para tanto, usa-se ar comprimido seco e limpo, soprando-se o pó e os resíduos do seu interior. É importante certificar-se que todas as passagens de ar estão livres e desimpedidas.

Nas máquinas elétricas rotativas, também é interessante verificar-se:
4 - Vibrações ou ruídos: Deve-se atentar para a ocorrência de vibrações anormais ou ruídos estranhos para máquinas rotativas em perfeito estado de funcionamento. Elas podem ser indicativos de problemas de origem elétrica e mecânica; 

5 - Temperatura dos mancais: Para bom desempenho de suas funções a temperatura do mancal de máquinas rotativas deve ser, no máximo, 800, 850 C. Assim, é conveniente verificá-la através de termômetro. Ressalta-se que, também neste caso, a vida útil diminui com a temperatura;

6 - Superfície do estator e do rotor: Inspeção visual para determinar a presença de alguma contaminação ou ferrugem, bem como lascas, borbulhas e arranhões. Naturalmente, quaisquer planos de inspeção devem ser determinados de acordo com a natureza critica ou não do funcionamento dos equipamentos.

A ficha de análise de grandezas elétricas - Medidores Digitais – Máquina Ligada está disponível em: 23_08_05 FRT - Análise -Tensão Corrente Potência Elétrica em Máquinas com medidores digitais.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: [1] Almeida, A.T.L. et all - "Manutenção em equipamentos Elétricos" - EFEI - Itajubá - MG.
© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 11/03/2016

Aula 27 - Inspeção e manutenção em Motores de Indução Megômetro e Miliohmínmetro

Antes de ser desmontado, todo motor deve sofrer uma inspeção visual apropriada e ser submetido a testes elétricos para determinar o estado dos enrolamentos. 

Na inspeção visual o técnico deverá observar e anotar na ficha de conserto as seguintes condições: Estado da carcaça: quebrada ou trincada; pé quebrado ou trincado; caixa de ligação quebrada, trincada ou faltando; Eixo: quebrado, trincado ou torto; canal de chaveta danificado; com ou sem chaveta; Tampas (do lado do acoplamento e oposto ao acoplamento): quebrada ou trincada. Caixa de ligação: quebrada, trincada ou faltando. Acoplamento: tipo de acoplamento (rígido ou flexível); trincado, quebrado ou gasto.

Os testes elétricos para determinar o estado dos enrolamentos deve ser executados com Megômetro e Multímetro. Os Testes elétricos a serem realizados são: resistência do isolamento; resistência ôhmica.

Caso os motores possuam sensores de temperatura devemos: Sensores: identificar o tipo do sensor, medir a temperatura de desligamento e efetuar testes para certificar-se do estado de sua integridade física e capacidade de funcionamento. Os resultados dos testes elétricos determinarão o estado dos enrolamentos do estator,  indicando se o mesmo está bom ou deve ser reenrolado.

É de fundamental importância anotar na Ficha de Conserto todas as situações encontradas no motor na inspeção visual e todas as medidas feitas nos  componentes analisados.

Acima é visto a face frontal de uma Ficha de Conserto, onde aparecem os campos que são importantes e necessários o seu preenchimento. Esses dados servirão para a tomada de importantes decisões quanto a ações mecânicas a serem adotadas. Sempre leia com muita atenção os números escritos na face dos rolamentos. Um pequeno descuido com a omissão de uma letra ou número pode destorcer totalmente o tipo do novo rolamento a ser aplicado. Importante, também, obter medidas exatas nos acentos dos rolamentos dos eixos. Da acuidade dessas medidas dependerão ações para metalizar ou não o eixo. Todas as etapas do processo de manutenção preventiva e corretiva deverão ser documentadas com fotos digitalizadas.

Dependendo da importância ou do tamanho do equipamento, é desejável que você tire fotos antes mesmo do embarque ou desembarque. Fotografe a posição do motor em cima da carreta em vários ângulos quando se tratar de equipamentos de grande porte.

DESMONTAR MOTOR

Antes de iniciar a desmontagem, tenha em mãos: a) - Uma caneta de tinta especial para assinalar o número da Ficha de Conserto em todos os componentes. b) - Uma  caixa de plástico limpa, onde deverá depositar os componentes pequenos do motor, à medida que vão sendo retirados.

Notas: 1 - Nunca esqueça de escrever com caneta de tinta especial o número da FC em todas as peças a medida em que você vai desmontando. 2 - Quando for rebobinar, retire com cuidado a placa de identificação do motor, a placa de ativo fixo  outras placas fixadas na carcaça do motor e  guarde-as cuidadosamente na  caixa de componentes do motor. Certifique-se se não há travas internas no eixo, como parafusos tipo allem sem cabeça.

REMOVER ACOPLAMENTO

Certifique: se o motor está colocado  em superfície plana e se os pés estão em perfeito contato com essa superfície; se o local está limpo e se as ferramentas que serão utilizadas estão disponíveis e em boas condições de uso, se o sacador é o apropriado para o tipo de acoplamento ou se o Pistão Hidráulico está com o dispositivo correto. Essas precauções  evitam acidentes de queda do motor ou quebra do acoplamento ou dispositivos que estão sendo utilizados.

Aplique a força necessária para remover o acoplamento e observe  atentamente se o acoplamento está deslizando sobre o eixo sem arrastar material. Caso necessário, aqueça o acoplamento utilizando “turbo-tourch” e distribua a chama ao longo  de toda superfície externa do acoplamento. À medida que o acoplamento tenha sua temperatura aumentada, permaneça exercendo força constante no sacador ou pistão hidráulico. Dê um adequado volume de chama e distribua o calor em toda superfície do acoplamento,  de forma que a dilatação possa se processar ao longo de toda superfície e o  mais rápido possível. Cuide para que a chama não se concentre só numa pequena região do acoplamento, o que poderá provocar danos ao mesmo. Em casos mais críticos de acoplamentos "encalacrados”, paralelamente às medidas acima descritas, resfrie o eixo colocando sacos de gelo na ponta do eixo e nos locais do eixo que possam provocar a contração de suas moléculas. Se, apesar dessas medidas, o acoplamento permanecer fixado ao eixo, pare o processo e estude outras alternativas, inclusive a de destruição do acoplamento e fabricação de um outro.

REMOVER TAMPAS

1 - Certifique-se que as chaves que vai utilizar são apropriadas para desparafusar as tampas. Antes de iniciar a operação verifique as medidas dos parafusos que vai remover e confira se sua chave está correta. Nunca utilize chaves em polegadas para parafusos em milímetros ou vice-versa. 2 - Certifique-se que a caixa onde você vai colocar os parafusos e peças do motor está  limpa e com a identificação do número da Ficha De Conserto escrito nela. 3 - Comece retirando os parafusos da tampa de cobertura. 4 - Remova, em seguida, os parafusos da  tampa LOA  (lado oposto ao acoplamento). 5 - Para separar a tampa da carcaça, se necessário, use uma cunha de aço.
MEDIR RESISTÊNCIA DE ISOLAMENTO 

Um dos testes mais necessários antes de energizar qualquer motor elétrico trifásico é medir a resistência do isolamento. A resistência de isolamento de um motor ou gerador pode variar conforme seu tamanho ou pelas características de seu projeto. As medidas, ainda, podem ser afetadas pelas condições de umidade, temperatura ou pela magnitude do teste e sua duração Tem-se como padrão considerar que a resistência mínima de um isolamento nunca poderá estar abaixo do resultado da seguinte fórmula:
Rm = Tensão nominal em kV + 1, (em MΩ) a 40ºC
Se o equipamento estiver em outra temperatura, será necessário efetuar os cálculos para correção ao equivalente ao valor de 40ºC. Aqui tem uma tabela que poderá ser usada para correção da temperatura.
O equipamento a ser testado deve estar desenergizado e desconectado de qualquer outro equipamento ou cabos.
Na tabela ao lado, o eixo x (horizontal) indica a temperatura que se encontra o isolamento a ser medido e o eixo y (vertical) é uma constante, a qual você deve utilizar procedendo conforme abaixo descrito.
Exemplo para aplicação da Tabela: Se você, medindo a resistência do isolamento do estator de um motor, obteve um valor de 5300 megohms a temperatura de 65ºC, multiplique esse valor pelo coeficiente  onde a linha vertical da temperatura cruza com a linha diagonal da tabela No caso do exemplo acima, seria multiplicar 5300 por 5 e então você teria a resistência de 26500 megohms que seria o valor a 40º C.
Você precisa ter em mãos os equipamentos a seguir indicados, antes de iniciar seu trabalho de medição da resistência do isolamento: Megôhmetro, Termômetro e Cronômetro.
O Megôhmetro nas escalas citadas acima servirá, também, para você obter os índices de polarização, absorção e envelhecimento dos enrolamentos. Nunca esqueça de usar os Equipamentos de Proteção Individual ao realizar este teste.
Certifique-se que o equipamento que você está testando está desconectado de qualquer outro. Verifique a temperatura do equipamento. Ela deve estar próxima aos 40ºC. Se estiver muito acima ou
abaixo dos 40ºC, você deverá usar a tabela de conversão mostrada anteriormente.
Em um motor com 6 cabos de saída, ligação triângulo, 220V, temos a ligação: Cabo 1 ao cabo 4, Cabo 2 ao cabo 5 e Cabo 3 ao cabo 6.
Passo 1: Conecte o terminal de saída cor preta do Megôhmetro no cabo 1 do motor e o terminal de saída cor vermelha do Megôhmetro no no cabo 2 do motor.
Observe que estamos passando o Megôhmetro na escala de 500V, mesmo para motores ligados internamente para menores tensões, podemos fazer a medição da resistência do isolamento usando Megôhmetro na escala  de 500V.

Lembre-se que você está trabalhando com tensões de 500V a 5000V e, portanto, deve tomar todos os cuidados necessários para proteger sua integridade física e a integridade dos demais.
Antes de ligar o Megôhmetro, certifique-se se todas as medidas de segurança estão sendo obedecidas e se você está usando os EPI´s apropriados para essa operação. Se necessário, isole a área onde você estará realizando o teste.
Passo 2: Ligue o Megôhmetro, aperte a tecla de medida e observe o valor medido. Estabilizado o valor, dispare o cronômetro e espere 60 segundos, com esse tempo podemos verificar índice de polarização e absorção. Anote em uma ficha o valor obtido, considerando a escala que você utilizou.
Conecte o terminal vermelho do Megôhmetro ao cabo 2 e repita as operações dos passos e anote os resultados. Conecte o terminal preto do Megôhmetro ao cabo 3 do motor, repita as operações e anote os resultados. Como se trata de um motor de 12 pontas, repita as mesmas operações para os cabos 4, 5 e 6 e terá concluída a medição de resistência entre fases do motor.

Para medir a resistência do isolamento contra massa, você deve proceder da mesma forma que foi mostrado anteriormente. A diferença, agora, é que você vai medir a resistência do isolamento contra massa e não mais contra as fases do motor. Observe que o cabo preto do Megôhmetro deverá ficar firmemente fixado à carcaça do motor.
Da mesma forma que fizemos anteriormente, devemos registrar num formulário os valores obtidos na medição da resistência do isolamento do estator do motor contra massa. Terminado o processo de medição da resistência do isolamento tanto entre fases do motor quanto contra massa, podemos
considerar o motor apto a entrar em operação se os valores obtidos atenderem ao mínimo estabelecido pela fórmula vista no início deste trabalho.
A especificação correta do motor (tensão, frequência, polaridade, grau de proteção, entre outros) para sua aplicação é o primeiro requisito básico para que o tempo de vida útil do motor seja alto. Porém, não é apenas isto que irá garantir o correto funcionamento. A instalação, manutenção e operação corretas são impressindíveis. Caso ocorra a queima de um motor elétrico, a primeira providência a se tomar é identificar a causa (ou possíveis causas) da queima, mediante a análise do enrolamento danificado. É fundamental que a causa da queima seja identificada e eliminada, para evitar eventuais novas queimas do motor. Para auxiliar na análise, as fotos e o quadro abaixo apresentam as características de alguns tipos de queimas de enrolamentos e suas possíveis causas.
A vida útil do enrolamento de um motor elétrico pode ser menor se for exposto à condições de operação desfavoráveis, seja elétricas, mecânicas ou de meio ambiente.
As fotos ilustram o que pode acontecer nesta circunstância, auxiliando a identificação das causas para que se possa tomar providências preventivas.

                        Este diagrama está disponível em: 

15_02 _001 Motor Monofasico Capacitor Permanente.pdf

Há ao lado o Diagrama Elétrico para energização de um Motor Monofásico de Capacitor Permanente, juntamente com os Dados Técnicos do Motor, a Lista de Material necessário á energização, a Análise Preliminar de Risco, o Procedimento de Trabalho, a Lista de Ferramentas e Equipamentos e campos para preenchimento de dados da Equipe Envolvida. Este conjuntos de dados irão formar a Permissão para o Trabalho.

O arquivo para análise de isolação de máquinas elétricas com Megômetro analógico elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 23_08_02 Manutenção - Análise de isolação de máquinas elétricas – Máquina desligada.

Este arquivo pode ser baixado em: 16_02_005 MISEI Aula 05 - Manutenção de motores elétricos .
© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 22/02/2016.

Aula 26 - Inspeção e manutenção em Transformadores com Megômetro e Miliohmínmetro

Figura 01 - Transformador Monofásico.

 Os testes elétricos para determinar o estado dos enrolamentos de um transformador deve ser executados com Mili-ohmímetro e Megômetro. Os Testes elétricos a serem realizados são: resistência do isolamento; resistência ôhmica.

Caso os transformadores possuam sensores de temperatura devemos: Sensores: identificar o tipo do sensor, medir a temperatura de desligamento e efetuar testes para certificar-se do estado de sua integridade física e capacidade de funcionamento. Os resultados dos testes elétricos determinarão o estado dos enrolamentos das bobinas primárias e secundárias,  indicando se o mesmo está bom ou deve ser reenrolado.

A primeira tarefa para ser realizado no ensaio de transformadores é a identificação do primário e secundário do transformador. Isto é feito realizando a medida de resistência dos bobinados. As medidas de Resistência do Primário e Secundário são realizadas com a Ponte de Wheatstone.

1.1 - Medidas de Resistência do Primário e Secundário com Ponte de Wheatstone

A ponte de Wheatstone é um método mais refinado de se determinar a resistência do primário e secundário do transformador.

Ela consiste na utilização de um galvanômetro, dois resistores de resistência conhecida (R1 e R2) e outro de resistência variável (RV), além de uma fonte de tensão. 

Quando os produtos cruzados dos resistores da ponte de Wheatstone forem iguais, o galvanômetro não indicará nenhuma corrente elétrica no ramo CD. Nesta situação, dizemos que a ponte está em equilíbrio. 

Figura 02 - LCR Meter do tipo
Ponte de Wheatstone

Com isso é possível determinar a resistência desconhecida. Sendo o transformador do tipo abaixador a resistência do secundário é menor que a do primário, logo realizando as medidas de resistência no enrolamentos é possível determinar o primário e secundário do transformador.
Para calcular o comprimento do fio utilizado no transformador usamos a fórmula da resistência de um fio de cobre.
Para isso devemos medir com o micrômetro o diâmetro deste fio e determinar a seção transversal. Como exemplo temos o fio número 16 AWG (diâmetro 1,3mm) utilizamos a 2ª lei de Ohm, a resistência R de um fio metálico uniforme e isotrópico é dada em função de sua resistividade ρ, comprimento L e a área A da sua secção transversal, assim: R = ρ L/A
A resistividade do cobre à 20ºC é de: 0,0172 Ω.mm
Sendo o diâmetro de 1,3 mm, seu raio é de 0,65 mm e área é dada por:
A = πR²
A ≈ 3,14 . (0,65)²
A ≈ 1,33 mm²
Só falta agora saber a resistência do fio medida com a ponte de Wheatstone e aplicar na fórmula e você terá um valor bem aproximado do comprimento do fio. Com isso saberemos como o transformador foi construído.

1.2 - Medidas de Isolação do Transformador com Megômetro
Outro dos testes mais necessários antes de energizar qualquer motor elétrico trifásico é medir a resistência do isolamento. A resistência de isolamento de um motor ou gerador pode variar conforme seu tamanho ou pelas características de seu projeto. As medidas, ainda, podem ser afetadas pelas condições de umidade, temperatura ou pela magnitude do teste e sua duração Tem-se como padrão considerar que a resistência mínima de um isolamento nunca poderá estar abaixo do resultado da seguinte fórmula:
Rm = Tensão nominal em kV + 1, (em MΩ) a 40ºC

Se o equipamento estiver em outra temperatura, será necessário efetuar os cálculos para correção ao equivalente ao valor de 40ºC.
Passo 1: Conecte o terminal de saída cor preta do Megôhmetro no cabo 1 do transformador e o terminal de saída cor vermelha do Megôhmetro no no cabo 2 do transformador.
Observe que estamos passando o Megôhmetro na escala de 500V, mesmo para motores ligados internamente para menores tensões, podemos fazer a medição da resistência do isolamento usando Megôhmetro na escala  de 500V.

Figura 05 - Megômetro

Lembre-se que você está trabalhando com tensões de 500V a 5000V e, portanto, deve tomar todos os cuidados necessários para proteger sua integridade física e a integridade dos demais.
Antes de ligar o Megôhmetro, certifique-se se todas as medidas de segurança estão sendo obedecidas e se você está usando os EPI´s apropriados para essa operação. Se necessário, isole a área onde você estará realizando o teste.
Passo 2: Ligue o Megôhmetro, aperte a tecla de medida e observe o valor medido. Estabilizado o valor, dispare o cronômetro e espere 60 segundos, com esse tempo podemos verificar índice de polarização e absorção. Anote em uma ficha o valor obtido, considerando a escala que você utilizou.
Conecte o terminal vermelho do Megôhmetro ao cabo 2 e repita as operações dos passos e anote os resultados. Conecte o terminal preto do Megôhmetro ao cabo 3 do transformador, repita as operações e anote os resultados. Como se trata de um transformador de 8 pontas, repita as mesmas operações para os cabos 4, 5, 6, 7 e 8 e terá concluída a medição de resistência entre bobinas do transformador.
Para medir a resistência do isolamento contra massa, você deve proceder da mesma forma que foi mostrado anteriormente. A diferença, agora, é que você vai medir a resistência do isolamento contra massa e não mais contra as fases do transformador. Observe que o cabo preto do Megôhmetro deverá ficar firmemente fixado à carcaça do transformador.

Figura 06 - Uso de Megômetro digital

Da mesma forma que fizemos anteriormente, devemos registrar num formulário os valores obtidos na medição da resistência do isolamento do transformador contra massa. Terminado o processo de medição da resistência do isolamento tanto entre fases do motor quanto contra massa, podemos considerar o transformador apto a entrar em operação se os valores obtidos atenderem ao mínimo estabelecido pela fórmula vista no início deste trabalho.

1.3 - Identificação de início e fim de bobina em transformadores
Trata-se da aplicação de tensão nos enrolamentos do transformador para obtenção do sentido de enrolamento do mesmo.

O  método que pode ser utilizado para identificação de inicio e fim de bobina é do golpe indutivo com corrente contínua.

Figura 07 - Golpe Indutivo

Liga-se os terminais de tensão superior H1 e H2 a uma fonte de corrente contínua e instala-se um voltímetro entre esses terminais de modo a obter uma deflexão positiva ao se ligar a fonte CC. Em seguida, transfere-se o voltímetro para os terminais de baixa tensão, desliga-se a tensão de alimentação e observa-se o sentido de deflexão do voltímetro; quando as duas deflexões são em sentidos IGUAIS a polaridade é ADITIVA.

O arquivo para análise de isolação de máquinas elétricas com Megômetro digital elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 23_08_03 Manutenção - Análise de isolação e continuidade de máquinas elétricas – Máquina desligada.

Manual do Megohmetro: Instrutherm MI 390.

Manual do Medidor LCR Meter:  LCR Meter CHY 41R.

© Direitos de autor. 2017: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 29/08/2023

Aula 25 - Inspeção Visual - Máquina Desligada

Figura 01 - Desligar o circuito antes da inspeção visual.

A inspeção visual é uma das técnicas de Engenharia de Manutenção de maior simplicidade em sua realização, e de menor custo operacional. Ela depende do poder de observação do indivíduo e da capacidade técnica do mesmo em compreender o significado da falha ou evento. Por sua simplicidade, não há nenhum processo industrial em que ela não esteja presente, sendo utilizada normalmente na verificação de alterações dimensionais, desgastes, corrosão, deformação, alinhamento, trincas e outros...
Atualmente, existem no mercado câmeras digitais de grande capacidade para armazenamento de fotos e de excelente resolução gráfica, tais câmeras, permitem a confecção de relatórios que demonstrarão as ocorrências do meio industrial, sendo um meio eficaz para registro e confecção de históricos de manutenção, bem como de suporte para análise e tomadas de decisão; podendo ser, ainda, empregada como um meio para realização de Manutenção Preditiva.

Figura 02 - Bloquear o circuito antes da inspeção visual.

Nesse sentido, a Inspeção Visual é um procedimento que ajuda a detectar rapidamente os pontos críticos e/ou problemáticos de uma instalação ou sistema. E, conforme se verá, é um procedimento que exige conhecimento técnico, objetividade e bom senso. O seu principal objetivo é verificar se os componentes e equipamentos de sua planta estão:
• em conformidade com as Normas aplicáveis;
• corretamente selecionados e instalados de acordo com as Normas aplicáveis;
• não danificados visivelmente, de modo a restringir seu funcionamento adequado e sua segurança.
Exemplos de Problemas Detectados por Inspeção Visual
Com o objetivo de demonstrar o emprego desta ferramenta na detecção de falhas, ilustramos, com fotos, exemplos de inspeções visuais realizadas por pessoal técnico de Manutenção.

Figura 02 - Falhas detectadas na inspeção visual.

Caso 1: Emenda em Cabo de Neutro da Instalação, com falha na isolação dentro da bandeja. Risco de Curto-Circuito (figura 1). Ação corretiva: passar fita isolante no local faltante.
Caso 2: Mangueira furada após a reguladora de pressão da máquina (figura 2). Ação corretiva: Cortar a mangueira no vazamento e deslocá-la para o novo ponto. Se o tamanho da mangueira não for suficiente, substituí-la.
Caso 3: Apresentou problema de fuga para terra, ou seja, a isolação de AT passou a conduzir devido à deterioração da mesma pela presença de ácido, vindo a descarregar sobre o terra no ponto indicado pela seta em vermelho na figura 3. A mufla e sua isolação foram refeitas, e a mesma foi afastada do barramento. Pois, ela encontrava-se junto ao barramento (no ponto indicado pela seta em vermelho); salientamos tratar-se de 13,2 kV – não sendo necessário contato direto para haver condução. O problema foi detectado devido ao alto ruído provocado pelo defeito, em uma inspeção visual de rotina.
Caso 4: Disjuntor “jumpeado”, com defeito na Fase S (figura 4). Ação corretiva: substituir o disjuntor. Observação: esta ação é feita em emergência para não parar o equipamento, devendo ser reestabelecida a condição original, o mais breve possível, pois, o equipamento fica sem proteção.
Caso 5: Terminal com mau contato, com presença de oxidação (óxido de cobre, também chamado de “zinabre” (figura 5). Ação corretiva: fazer a limpeza do local, substituir terminal e refazer conexão Observação: foi detectado em uma inspeção visual; neste caso, a Termografia não detectou o problema, pois o painel estava desligado quando da inspeção termográfica.

Figura 03 - Fazer lista de check-up para inspeção visual.

Caso 6: Motivo da Queima do Motor 100 CV (19/11/01) – 6 polos: curto contra a massa. Sendo, portanto, um defeito de isolamento na fabricação do produto. Veja a figura 6. Foi encaminhado para ser rebobinado pela Assistência Técnica do fornecedor do motor (por estar dentro do prazo de garantia do produto), após emissão de laudo técnico sobre a causa da queima.
A inspeção visual pode não apenas servir como um instrumento de Preditiva e análise de equipamentos/componentes, mas também para Emissão de Laudos Técnicos para equipamentos em Garantia que estejam danificados, contribuindo para a não assimilação de custos indevidos na Manutenção (conforme já mostrado em item anterior).
Nos casos de equipamentos/componentes danificados já fora da Garantia, serve como forma de avaliação dos mesmos, ajudando a se tomar medidas preventivas/corretivas para evitar repetições do fato.
Os relatórios baseados nestas inspeções formarão um excelente Histórico de Manutenção, que será de valia para tomadas de decisão referentes a Investimento na Empresa.
Hoje em dia, o grande paradigma na área de Manutenção consiste em evitar que as falhas, quebras, queimas e danos ocorram, não bastando apenas consertar a quebra o mais rápido possível, mas evitando que ela ocorra.
Existem no mercado várias técnicas e ferramentas de Manutenção Preditiva, no entanto, a mais simples e a de menor custo ainda é a Inspeção Visual, e para que esta técnica possa ser aplicada na Manutenção se faz necessário boa capacitação técnica dos profissionais de Manutenção.

O arquivo para inspeção visual elaborado pelo professor Sinésio Gomes tendo com referências o trabalho dos professores Alexandre Rubio e Agnaldo Miranda pode ser baixado em: 16_06_001 Relatório de Inspeção Visual - Máquina desligada .

Informações sobre Motores Elétricos podem ser obtidos no link: Dados técnicos do Motor Elétrico Eberle .

Informações sobre Acoplamentos Flexíveis Gummi podem ser obtidos no link: Acoplamentos Gummi  .

Informações sobre Centrífugas podem ser obtidos no link: Centrífuga de Aplicação Múltipla - Padrão 15-70 .

Referência: Mecatrônica Atual; Ano:11; N° 57; Jul/ Ago – 2012

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/04/2016