Aula 43 - Circuitos de controle de iluminação no ambiente de trabalho.

 Em geral, as instalações elétricas comerciais e industriais podem utilizar interruptores simples, paralelos, intermediários ou ainda sensores. Embora o objetivo final seja ligar e desligar a iluminação, na maioria das vezes, cada um deles permite atender uma certa necessidade do ambiente.

Figura 01 - Interruptor Pulsador

A fim de explicar melhor as diferenças entre esses produtos e suas aplicações, apresento uma breve descrição de cada um, com alguns exemplos práticos.

Interruptor pulsador - O Interruptor pulsador possui uma gravação de campainha em seu interruptor. Quando pressionado fecha um circuito elétrico. 

Seu interruptor tem volta automática. Muito utilizado para acionamento de campainhas em geral. No diagrama unifilar da figura 01 há a indicação dos condutores de: neutro, fase, terra e retorno.

Para as instalações temos que identificar os condutores, o fio fase é o que vem do disjuntor, desde o quadro de distribuição até onde será instalado o interruptor, já o fio neutro tem origem no barramento neutro do quadro de energia, geralmente é na cor azul claro, e segue para qualquer ambiente onde estará o bocal da lâmpada, ele garante a segurança quando necessitamos substitui-la, o terceiro fio chama-se fio de retorno, que tem função essencial de ligar a lâmpada ao interruptor. Para os fios fase e de retorno, não existe regra para as cores, mas jamais poderá ser na cor azul claro (neutro) ou verde/amarelo (proteção).

Figura 02 - Interruptor Simples

As escolha da seção dos condutores adequada á instalação deve ser de; 1,5 mm para interruptores, 2,5 mm para tomadas de 10 amperes e 4 mm para tomadas de 20 amperes.

 

Interruptores simples - Quando há necessidade de ligar e desligar uma lâmpada ou um grupo de lâmpadas, a partir de um só ponto de comando, este é o tipo de interruptor indicado. 

Portanto, sua utilização é comum em ambientes como banheiros e dispensas, por exemplo. Em geral, os interruptores simples do tipo mais comum (unipolares) possuem apenas 2 terminais para a ligação dos cabos (“fios”). 

No diagrama unifilar da figura 02 há a indicação dos condutores de: neutro (azul), fase (vermelho) terra (verde) e retorno (amarelo). 

Figura 03 - Interruptor Dimmer

Interruptores Dimmer - O dimmer é um dispositivo elétrico rotativo, que quando está em série com uma lâmpada, tem a capacidade de alterar os valores de luminosidade produzida pela lâmpada. Para ambientes em que é necessário estar atento, geralmente o nível de iluminação é alta, já em ambientes onde a prioridade é o relaxamento e a sensação de acolhimento, o nível de iluminação baixa dá um toque especial.

Para variar a utilização dos ambientes ou para alterar a iluminação nos diferentes períodos do dia existe o dimmer, que é um componente capaz de alterar o nível de iluminação nos ambientes.

Os dimmeres mais antigos funcionam com um potenciômetro, que nada mais é do que uma resistência variável. Esse potenciômetro regula a quantidade de corrente que chega na lâmpada, sendo essa relação inversamente proporcional. Quanto maior a resistência, menor a corrente elétrica que chega na lâmpada e consequentemente, menor será a iluminação emitida. 

O dimmer é instalado de forma semelhante a instalação de um interruptor simples. Conecte o cabo de fase no borne indicado do dimmer, esse borne geralmente vem com a letra L, o cabo de retorno será instalado no outro borne do dimmer e também no soquete da lâmpada. A lâmpada também deve receber o cabo de neutro, diretamente do quadro de distribuição, assim como mostra o esquema da figura 03.

Interruptores paralelos - Os interruptores paralelos também são conhecidos como three-way. Eles permitem ligar e desligar uma lâmpada ou grupo de lâmpadas, a partir de dois locais diferentes. 

Figura 04 - Interruptores paralelos.

Assim, sua utilização é comum em corredores e dormitórios, por exemplo. Nestes últimos, é frequente encontrar um interruptor próximo à porta de acesso e outro na cabeceira da cama. 

Os interruptores paralelos mais comuns são unipolares, e possuem 3 terminais para a ligação dos cabos.

Repare que na interconexão entre os interruptores são utilizados dois fios de retorno, além do fio retorno que se conecta com a lâmpada no circuito, ou seja, em um circuito com interruptores paralelos utilizamos 3 fios de retorno.

 No diagrama unifilar da figura 04 há a indicação dos condutores de: neutro (azul), fase (vermelho) terra (verde) e de três cabos de retorno (amarelo). 

Interruptores intermediários - Os interruptores intermediários, também conhecidos como chave cruz ou ainda four-way, são utilizados em conjunto com dois interruptores paralelos. 

Figura 05 - Interruptores paralelos
e intermediário.

Eles permitem ligar e desligar uma lâmpada ou grupo de lâmpadas, a partir de três ou mais pontos de comando. Portanto, encontram aplicação em locais como corredores e escadarias com múltiplos acessos, por exemplo.

Esses interruptores possuem 4 terminais para a ligação dos cabos. E eventualmente, podem trazer alguma marcação no corpo, para facilitar a distinção de outros produtos parecidos, que também possuem 4 terminais, como os interruptores simples bipolares.

Na instalação, utilizam-se os interruptores paralelos nos extremos, intercalando-se interruptores intermediários entre eles, em número  suficiente para atender todos os pontos de comando requeridos pelo ambiente. 

No diagrama unifilar da figura 05 há a indicação dos condutores de: neutro (azul), fase (vermelho) terra (verde) e de cinco cabos de retorno (amarelo). 

Figura 06 - Relé fotoelétrico.

Relé fotoelétrico - A finalidade do relé fotoelétrico é substituir o comando manual de iluminação por um comando automático. Isso significa que a lâmpada acende ao anoitecer e apaga ao amanhecer. O esquema multifilar e unifilar para instalar corretamente o relé fotoelétrico para o comando de iluminação em lâmpadas incandescentes está na figura 06.

Para o comando de lâmpadas a vapor de mercúrio, vapor de sódio e multi-vapor metálico (lâmpadas de descarga) são necessários um reator para cada lâmpada com potências equivalentes. Logo, cada lâmpada deverá ter o seu respectivo reator com potência igual à da lâmpada. 

Figura 07 - Interruptor bipolar.

Interruptor bipolar - Os interruptores bipolares são utilizados em sistemas bifásicos para comandar lâmpadas em um único ponto de comando. Ele possui possui quatro pontos de conexão elétrica, podemos descrever ele como sendo dois interruptores simples acionados por uma única tecla. Isso ocorre para que ambas as fases sejam interrompidas no circuito, visando segurança ao trocar uma lâmpada. Como temos um circuito bifásico, não temos mais fio neutro, apenas fases, retorno e terra. Em nossa carga (lâmpada incandescente) ficam dispostos os fios de retorno.

No diagrama unifilar da figura 07 há a indicação dos condutores de: Fase R (preto), fase S (vermelho) terra (verde) e de dois cabos de retorno (amarelo). 

Figura 08 - Interruptor bipolar paralelo.

Interruptor bipolar paralelo - O interruptor bipolar paralelo é utilizado em sistemas bifásicos (duas fases). Instala-se esse interruptor para ligar e desligar lâmpadas em dois pontos de comandos dentro do mesmo ambiente, como escadarias ou corredores. Assim como os demais interruptores já apresentados, o interruptor bipolar paralelo possui como características elétricas principais 10 A  e 250 V. A Figura 8 apresenta o esquema funcional para o circuito com interruptor bipolar paralelo e lâmpada incandescente e o esquema unifilar para um circuito com interruptores bipolares paralelos e lâmpada incandescente..

Figura 09 - Sensor de presença

É possível visualizar que o interruptor paralelo possui seis pontos de conexão elétrica. Assim como ocorre com o interruptor bipolar simples, é como se tivéssemos dois interruptores paralelos sendo acionados por uma única tecla simultaneamente. De acordo com a NBR5410, é obrigatório que os pontos centrais recebam os fios fase do circuito em um dos interruptores e os outros quatro pontos, inferior e superior, recebam fios de retorno do circuito.

No diagrama unifilar da figura 06 há a indicação dos condutores de: Fase R (preto), fase S (vermelho) terra (verde) e de seis cabos de retorno (amarelo).

Sensor de presença - Os sensores de presença são comumente utilizados nas instalações elétricas residenciais, comerciais e prediais, principalmente para acionamento de lâmpadas ou portas por exemplo. Sensores de presença são basicamente dispositivos capazes de detectar movimentos de determinados corpos.

Quando o sensor detecta algum movimento um relé é acionado, fechando um contato normalmente aberto, permitindo a passagem da corrente elétrica e acionando um componente por exemplo, que neste caso será acionada uma lâmpada.

No diagrama unifilar da figura 09 há a indicação do condutor de: Fase R (preto), neutro (azul) e de retorno (amarelo).

Tomadas

As tomadas são dispositivos que permitem ligações elétricas provisórias de aparelhos portáteis industriais e eletrodomésticos. A ligação é feita através de encaixe entre o plugue (móvel) e a tomada (fixa), figura 07.

A partir de 2011, conforme o novo padrão brasileiro, só podem ser comercializados plugues com três pinos e tomadas com três furos (neutro, terra e fase), figura 08. Tais tomadas permitem a ligação de aparelhos por meio de plugues de dois e três pinos redondos. Os plugues de três pinos são utilizados em aparelhos que necessitam de aterramento. O terceiro pino (central), realiza a ligação com o fio terra, evitando que o consumidor sofra um choque elétrico ao ligar aparelhos com falha de isolação.

Figura 10 - Plugue e tomada.

O novo padrão brasileiro foi desenvolvido com o objetivo de diminuir as possibilidades de choque elétrico, incêndios e mortes. Por isso, as tomadas possuem formato em poço, o que impede o contato acidental do usuário com o pino energizado.

Configurações para os plugues e tomadas do padrão brasileiro:

• Com diâmetro de 4 mm para corrente nominal de até 10A (TUG)
• Com diâmetro de 4,8 mm para corrente nominal de até 20A (TUE)

Essa distinção existe para garantir que os consumidores não liguem equipamentos de alta potência em um ponto não projetado para esse fim.

As tomadas até 10A, com pinos mais finos e que são mais facilmente encontradas em nossas residências, são classificadas como tomadas de uso geral ou TUG, visto que ela podem ser aplicadas com os mais diversos tipos de equipamentos de baixa potência.

Figura 11 - Posição dos cabos.

As tomadas até 20A, com pinos mais grossos, não são encontradas em todas residências. Existem apenas em algumas delas quando o projetista fez o dever de casa. Isso porque elas são destinadas a utilização de equipamentos de potência média, de apenas alguns aparelhos específicos e que, em geral, não ficam mudando de lugar a todo momento. Estas tomadas de até 20A são classificadas como tomadas de uso específico ou TUE. Podemos classificar como TUE as tomadas que serão utilizadas para alimentar, por exemplo, lavadoura de roupas, forno microondas, forno elétrico, ar condicionado, torneira elétrica, chuveiro elétrico, secador de cabelo, dentre outros.

Figura 12 - Chuveiro.

O chuveiro no diagrama elétrico ele é considerado como um ponto de TUE, mas na ligação elétrica física, como em 95% ele possui uma corrente superior a 20A, ele não poderá utilizar a tomada e plugue para 20A. Neste caso, utiliza-se conectores de porcelana ou baquelite, que suporta temperaturas e correntes adequadas. Utilizar elementos plásticos em correntes elevadas é certeza de deterioração dos elementos, derretimento e possivelmente curto-circuito, figura 09. Por fim, em relação a ligação elétrica das tomadas, conforme normas brasileiras vigentes a mesma deve ser instalada para que fique a altura padronizada do piso acabado:

• 0,30 metro (baixa)
• 1,30 metro (média)
• 2,20 metros (alta)

No link a seguir exemplos de diagramas unifilares para ensaio de controle de iluminação do tipo: pulsador, simples, paralelo, intermediário, bipolar, bipolar paralelo, dimerizado, fotoelétrico, temporizado , automático e por relé de impulso e seu diagrama funcional . Há também o diagrama unifilar para ensaio de controle de iluminação por relé de impulso e sensor de presença e o diagrama do quadro de cargas, ambos realizado pelo Engenheiro Eletricista Márcio Luiz de Paula, para montagem em laboratório.

© Direitos de autor. 2019: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 28/02/2023

Aula 42 - Análise de Vibração com Medidor Portatil de Vibração - CMA-S – Máquina Ligada

Figura 01 - SKF Machine Condition Advisor.

O SKF Machine Condition Advisor (CMA-S) fornece uma leitura geral de vibração da “velocidade”, que mede os sinais de vibração da máquina e os compara automaticamente com as diretrizes pré-programadas da Organização Internacional para Padronização (ISO).

Um alarme de “Alerta” ou “Perigo” é exibido quando as medições excedem essas diretrizes. Ao mesmo tempo, é feita uma medição do “envelope de aceleração” e uma comparação com as diretrizes de vibração estabelecidas do rolamento para verificar a conformidade ou indicar os possíveis danos no rolamento. 

Ao realizar medições, o sinal de entrada do sensor de aceleração do CMA-S é processado para gerar duas medições diferentes em cada PONTO da máquina – velocidade geral e envelope de aceleração. Ao mesmo tempo, o sensor infravermelho sem contato mede a temperatura da superfície do local de medição e exibe simultaneamente todos os valores de medição. 

Figura 02 - Planos de medição de vibração.

O Analisador de Vibração apresenta duas importantes leituras: de vibração e integridade da máquina e a medição de temperatura, além de oferecer automaticamente informações de alarme quando as leituras de vibração da máquina excederem orientações aceitas.

Com as medições de vibração de velocidade total, a interpretação da causa do excesso de vibração pode se relacionar à posição da sonda ao fazer a medição, seja no plano horizontal, vertical ou axial.

Horizontal – normalmente, eixos desalinhados tendem a ocasionar vibrações radiais (horizontal e vertical), dependendo do design do suporte.

Vertical – a vibração vertical em excesso pode indicar frouxidão mecânica, além de falta de desequilíbrio.

Axial – vibração axial em excesso é um forte indicador de desalinhamento.

É importante observar que estas são orientações gerais para eixos horizontais, e que é necessário o conhecimento de sua máquina e das técnicas adequadas do sensor portátil, a fim de interpretar com exatidão a causa do excesso de vibração.

Figura 03 - Medição de Vibração com ACM-S.

A vibração mecânica é um movimento oscilatório de uma máquina ou de um componente da maquina, em torno de um ponto de referência. A vibração pode ser destrutiva quando ultrapassar os limites toleráveis pela máquina, provocando a falha por fadiga.

As principais fontes causadoras de vibração são: desbalanceamento, desalinhamento, folgas mecânicas, eixo empenado, defeitos de rolamentos, lubrificação, falha elétricas em motores, engrenamentos defeituosos, falha em polias e correias, etc.

É natural que todo equipamento apresente vibrações em determinadas frequências quando de seu funcionamento. Estas vibrações são decorrentes da própria vibração do equipamento e de seus elementos de máquina, sendo consideradas normais desde que mantidas dentro de um limite aceitável de amplitude e sem aparecimento de componentes indesejáveis tais como famílias de harmônicas, bandas laterais, etc...

Dos sinais inerentes ao funcionamento dos equipamentos pode-se destacar como os mais comuns e que devem ser conhecidos de antemão pelo analista: Frequência de rotação da máquina; Freqüência de passagem de pás quando bombas ou ventiladores; Frequências de engrenamento quando redutores.

Tabela 01 - Limites de ruídos em máquinas.

Estes sinais estão todos relacionados com a rotação do equipamento e devem ser conhecidos pelo analista, pois muitas vezes servem como referência para o ajuste e análise da vibração.

De acordo com o ISO-10816-1, existem limites recomendados para diferentes classes de máquinas, conforme tabela apresentada.

Zona A: Vibração de máquinas recentes instaladas.

Zona B: Máquinas com vibração normalmente aceita, para operação sem restrição a longo prazo.

Zona C: Máquinas com vibração considerada insatisfatória para operação contínua. Geralmente, a máquina pode ser operada por um período limitado nessa condição, até que ocorra uma oportunidade para corretiva.

Zona D: Valores de vibração dentro desta zona são, normalmente, considerados suficientemente graves para causar danos à máquina.

Os valores numéricos atribuídos às zonas não tem a intenção de servir como especificação de aceitação, as quais devem estar sujeitas à acordos entre o fabricante da máquina e o cliente. Os limites da zona, entretanto, devem garantir que defeitos grosseiros ou requisitos irrealistas sejam evitados.

O arquivo para análise de vibração com Machine Condition Advisor elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_005 Manutenção - Análise de Vibração – Máquina Ligada.


Informações sobre uso do Machine Condition Advisor podem ser obtidos no link: AT 05 - Machine Condition Advisor 1 - Instruções de Uso .

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

Aula 41 - Diagnósticos de Manutenção com uso de Termografia

A Termografia constitui uma poderosa ferramenta preditiva usada no diagnóstico precoce de falhas e outros problemas em componentes elétricos em geral, evitando assim, panes e interrupções de energia nas instalações de interesse do usuário. É uma técnica de inspeção não destrutiva que se fundamenta na detecção e interpretação da radiação térmica emitida pelos equipamentos inspecionados, permitindo exame e a avaliação dos seus componentes sem a necessidade de qualquer contato físico com os mesmos. Os resultados são apresentados instantaneamente, durante a inspeção, na forma de imagens térmicas ou termogramas e como tal registrados para fins das subsequentes providências (imediatas ou não), por parte dos interessados e posterior arquivamento. Portanto, por sua característica básica, a Termografia integra-se perfeitamente aos programas de Manutenção Preditiva de redes e instalações elétricas em geral, painéis, subestações, motores elétricos, etc.

No caso de instalações e equipamentos elétricos, a inspeção termográfica visa a identificação e avaliação daqueles componentes com temperaturas de funcionamento significativamente superiores às temperaturas especificadas pelos fabricantes. A elevação anormal das temperaturas de funcionamento de alguns componentes elétricos se deve, principalmente, a um aumento de resistência ôhmica provocado por oxidação, corrosão, falta de contato em conexões e acoplamentos, ou pelo subdimensionamento de condutores e/ou componentes (sobrecarga). Isto faz com que os componentes sobreaquecidos(defeituosos) destaquem-se, na imagem térmica, como “pontos quentes”, pois encontram-se numa temperatura que, além de superior à temperatura ambiente, situa-se também acima daquela esperada para componentes idênticos em boas condições de funcionamento.
A utilização mais conhecida da termografia é a referente aos sistemas elétricos, onde permite o conhecimento de diferenciais de temperatura, evitando o contato com partes energizadas. Os equipamentos que permitem essa leitura são o radiômetro e o termovisor, ambos recebem uma distribuição da emissão de radiação do corpo aferido, ou seja, radiação emitida + radiação refletida. Por isso, há a necessidade do operador do equipamento tomar cuidado com relação a reflexos em corpos de baixa emissividade (Exemplo: alumínio).

Outro cuidado a se tomar ao aferir objetos com o radiômetro ou o termovisor, é de não visar o objeto em ângulos superiores a 60°, pois estes sofrem redução de emissividade. A emissividade é um dos fatores que influenciam a emissão de radiação, variando de 0 a 1, de acordo com o ângulo de visualização, comprimento de onda e textura do material. 
Outros pontos a serem destacados na termografia são:
• O fato de não se fazer análise de tendência em componentes elétricos devido aos mesmos possuírem carga (corrente) variável ao longo do tempo – o termograma representa a imagem térmica do componente naquele momento, indicando a presença ou não do defeito;
• O fato das máximas temperaturas admissíveis (MTA) não depender e não ser variável com a Temperatura Ambiente dos componentes, já que estes deveriam estar especificados para trabalhar em ambientes mais quentes se necessário.
• O fato de adotar-se uma Emissividade de 0,8 para realização das inspeções em componentes elétricos, porque a emissividade de diferentes tipos de material é variável, sendo que na prática adota-se o valor de 0,8 como sendo um valor médio.
Com relação a componentes elétricos, através de vários estudos, chegou-se a uma tabela para Temperaturas Máximas Admissíveis, registradas pelo Termovisor:
• Bobina contatores: 100°C à 140°C
• Fusíveis(Corpo): 90°C à 110°C
• Fusíveis NH(Garra): 90°C
• Régua de Bornes: 70°C
• Fios encapados: 70°C à 110°C
• Conexões Metal-Cabo (BT 90°C): 70°C à 90°C
• Conexões Metal-Cabo (barramentos de BT): 90°C
• Seccionadoras AT: 50°C
• Conexões AT: 60°C
Tais coeficientes de máximas temperaturas admissíveis determinam a intervenção (com urgência ou não) no sistema elétrico. Normas utilizadas para a confecção das máximas temperaturas admissíveis foram: Norma Petrobrás SC-23 N-2475; Norma Eletronuclear PN-T12 e MIL – STD – 2194-SH.
Outra vantagem da Termografia em sistemas elétricos deve-se ao fato de ela ser benéfica ao esforço para redução e conservação de energia elétrica, pois, maus contatos em componentes elétricos provocam perda de energia por efeito Joule (aquecimento). Mesmo em situações, onde o aquecimento se encontra dentro da máximas temperaturas admissíveis, caso dos cabos elétricos.
Os principais motivos para o aquecimento em cabos elétricos são:
• subdimensionamento ou instalação indevida;
• sobrecarga ou alteração dos componentes adjacentes;
• envelhecimento;
• fiação partida.
Destacando a termografia como mais uma ferramenta na área de Manutenção Preditiva que vem auxiliar no aumento da disponibilidade de máquinas e equipamentos industriais no ciclo produtivo, evitando panes e interrupções da produção, além de contribuir com economia e redução de energia elétrica nos componentes elétricos, garantindo assim seu retorno de investimento.

O arquivo para análise de temperatura com Termografia elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_008 Manutenção - Análise por Termografia – Máquina Ligada.


Informações sobre uso do Câmera Termográfica pode ser obtidos no link: AT 08 - Câmera Termográfica TKTI 10 - Instruções de Uso .

Este arquivo pode ser baixado em: 16_04_001 MISEI Aula 08 - Diagnósticos de Manutenção com uso de Termografia .

As fotos para análise de temperatura com Termografia elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 25_11_01 FLIR_I40 - Análise por Termografia – Máquina Ligada _SRG e em: 25_11_02 FLIR_I40 - Análise por Termografia – Máquina Ligada _SRG.

© Direitos de autor. 2016: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 01/04/2016

Aula 40 - Análise de Temperatura com Termômetro IR – Máquina Ligada

Figura 01 - Graxa expelida pelo rolamento do mancal.

Os mancais são dispositivos utilizados para realizar o suporte de eixos, e podem ser de deslizamento ou rolamento. 

A manutenção desses componentes é uma ocorrência constante dentro de qualquer indústria, sendo esses elementos abundantes em máquinas e equipamentos mecânicos, e tendo especificações de tempo de vida útil e capacidade muito rigorosas. 

A análise das condições de temperatura dos equipamentos para verificar a necessidade de manutenção e a constante lubrificação dos mesmos assegura um aumento na vida útil desses componentes, o que é de grande importância, pois evita paradas na produção e diminui os custos industriais. O óleo contido na graxa forma uma película protetora separando e evitando o contato entre as partes girantes, protegendo contra desgaste e corrosão. Além da função de lubrificação dos rolamentos, a graxa veda os labirintos impedindo a entrada de contaminantes nos mancais. 

Figura 02 - Medida de temperatura em mancal.

Ao injetar graxa nova nos mancais do britador, a pressão faz com que a graxa antiga seja expulsa pelos labirintos ao meio externo limpando os canais de contaminantes como o pó, minérios e água. 
A presença de contaminantes nos mancais prejudica severamente os rolamentos reduzindo sua vida útil. Dessa forma, é muito importante que a periodicidade e quantidade de graxa sejam seguidas, além de cuidados básicos no momento da lubrificação como, por exemplo, limpar o bico das graxeiras antes de lubrificar. 
Além dos problemas relacionados à falta de lubrificação, o excesso de graxa nos mancais também pode gerar problemas. A presença de altas temperaturas nos mancais faz com que a graxa se liquefaça e escorra pelas chapas laterais e eixo. Nesse caso, lubrifique os mancais conforme o recomendado pelo manual de operação e manutenção.

Alta temperatura do mancal ou do rolamento também é um indicador de problemas, como lubrificação deficiente ou em excesso, presença de sujeiras, excesso de carga, folga interna muito pequena, início de desgastes, excesso de pressão nos retentores, calor proveniente de fonte externa, entre outros. A temperatura pode ser determinada por modernos termômetros digitais.

Temperatura dos mancais 

O monitoramento diário da temperatura pode auxiliar na detecção de problemas no britador. A leitura deve ser feita com o britador parado quando os sensores não forem instalados nos mancais.

A temperatura normal de operação varia de 40 a 70°C.

Caso a temperatura operacional atinja 75°C, ou em condições muito quentes 90°C, inspecione o mancal para verificar a causa.

Faça também uma inspeção cuidadosa se um mancal apresentar temperatura de 10 a 15°C acima dos demais.

O arquivo para análise de temperatura com Termômetro IR elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_006 Manutenção - Análise de Temperatura – Máquina Ligada.


Informações sobre uso do Termômetro podem ser obtidos no link: AT 06 - Termômetro IR 1 - Instruções de Uso .

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

Aula 39 - Inspeção Visual com Estroboscópio - Máquina Ligada

Figura 01 - Estroboscópio 

Um dos equipamentos utilizados para Inspeção Visual com máquina ligada são os estroboscópios. Estroboscópios são instrumentos portáteis, compactos e fáceis de usar, que permitem que o movimento de máquinas rotativas ou alternativas pareça congelado. Eles permitem que aplicações como pás de ventiladores, acoplamentos, rodas dentadas, eixos-árvore de máquinas-ferramenta e acionamentos por correia sejam inspecionados durante o funcionamento.
Os estroboscópios são úteis em programas de confiabilidade dirigida pelo operador e são instrumentos essenciais para técnicos de manutenção. Os mais simples possuem frequência de flash de até 12.500 flashes por minuto, abrangendo uma ampla gama de aplicações.

Figura 02 - Equipamento "congelado"

Variando a frequência do estroboscópio podemos observar a forma como a polia gira a diferentes frequências. Quando a polia fica em “câmara lenta”, significa que gira com uma frequência de ressonância e com um modo de vibração muito distinto.
Na verdade, o estroboscópio é um dispositivo ótico que permite estudar e registar o movimento periódico de elevada frequência de um objeto, com o objetivo de o fazer parecer quase parado. Esse efeito é conseguido através da iluminação com uma luz intensa, pulsada, com efeito de flash – a chamada lâmpada estroboscópica.
A lâmpada estroboscópica permite, portanto, visualizar a forma de vibração dos objetos, pois fazendo coincidir a frequência da iluminação com a do movimento, cada feixe de luz ilumina a mesma fase do movimento, resultando numa aparente imobilidade do corpo em vibração.

O arquivo para inspeção visual com estroboscópio elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_002 Manutenção - Inspeção visual - Estrobocópio .

Informações sobre uso do Estroboscópio podem ser obtidos no link: AT 02 - Estroboscópio 1 - Instruções de Uso .

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

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

Aula 38 - Análise de Ruído com Estetoscópio – Máquina Ligada

Figura 01 - Análise de ruído com estetoscópio

A análise de ruído é uma monitoração e acompanhamento do equipamento que utiliza dos cinco sentidos para definir se a máquina está ou não em   bom   funcionamento,   esse   tipo   de monitoração   não   utiliza   equipamentos especiais com precisão elevada, onde o operador ou mecânico responsável pelo equipamento usa seu aparelho auditivo, com auxílio ou não de equipamentos (Estetoscópio), para verificar se existem defeitos no equipamento ou se este está funcionando corretamente.
Para que possa ser feita de forma corretamente a análise de ruído deve ser feita com o equipamento em funcionamento e individuo que irá executar a análise deve conhecer muito bem o equipamento e tê-lo acompanhado por um período de tempo   considerável,   vale   ressaltar   que   o   nível experiência   do   mecânico   na monitoração é de extrema importância, pois só assim seria capaz de definir se o ruído apresentado durante o funcionamento é incomum ou não.
Uma observação importante é que o som é a propagação de uma onda mecânica gerada por uma fonte em movimento imersa em um meio material, logo há de se presumir que onde há vibração excessiva há ruído, sendo assim a análise de vibração e de ruídos são duas análise diferentes onde se pode chegar às mesmas conclusões.

Figura 02 -  Estetoscópio

Alguns exemplos de problemas que podem ser identificados com o uso da análise de ruídos:

• Falta de lubrificação  ou óleo com prazo  de vida útil vencido  (O atrito demasiado gera ruído)
• Desbalanceamento
• Falta de alinhamento entre eixos
• Elemento de máquina desgastado (rolamentos, engrenagens...)
• Folga excessiva entre elementos
• Choque entre elementos de máquinas
• Uso do equipamento acima da potência pré estabelecida.

O Estetoscópio eletrônico é um instrumento sensível de alta qualidade que permite a determinação de problemas inoportunos com componentes de máquinas por meio da detecção de ruídos ou vibrações da máquina. 
O estetoscópio inclui um fone de ouvido, sondas com comprimentos diferentes (70 e 220 mm), Alguns fabricantes também disponibilizam um CD de áudio pré-gravado que demonstra os ruídos de máquinas problemáticas mais frequentemente encontrados, tudo isso fornecido de forma completa em um estojo. 

O arquivo para análise de ruído com Estetoscópio elaborado por Sinésio Gomes pode ser baixado em: 16_06_005 Manutenção - Análise de Ruído – Máquina Ligada.

Informações sobre uso do Estetoscópio podem ser obtidos no link: AT 04 - Estetoscópio 1 - Instruções de Uso .

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

Aula 37 - 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 36 - 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 35 - 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