50O Setor Elétrico / Julho de 2010

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Por Igor Mateus de Araújo e João Maria Câmara*

Capítulo VII

Sistema de manutenção planejada e em motores elétricos

O Sistema de Manutenção Planejada (SMP) é

formado por instruções, listas e detalhamento de

tarefasederecursosnecessáriosaoseucumprimento,

econstitui-seemumasistemáticadentrodoescopoda

manutençãopreventiva.

Conceitos OsSMPscompreendemváriosprocedimentosque

visammanteramáquinaeosequipamentosemperfeito

estado de funcionamento, ou seja, o SMP consiste,

essencialmente, na consolidação dos procedimentos

demanutençãopreventivadosdiversosequipamentos

esistemasdeváriasorigensexistentesnaorganização,

de forma padronizada e eficiente, e com a máxima

economiademeios.

Éummétodoquetemcomopropósitopermitira

máximadisponibilidade,confiabilidadeedesempenho

dosequipamentosesistemasporeleabrangidos,por

meio da otimização dos recursos disponíveis para a

manutenção.

Desgaste ou deterioração e falhas aleatórias

provocam avarias ou degradações de desempenho

domaterial.Parareduzirefeitosdefalhasdecorrentes

de desgastes ou defeitos progressivos, os sinais de

desgasteoudeterioraçãopodemseridentificadospor

meiodetesteseverificações,realizadosemintervalos

adequadosedemodoapermitirascompetentesações

demanutençãocorretiva.

As falhas aleatórias, por sua própria natureza,

nãopodemserprevistas.Osistema,noentanto,deve

proporcionarasinformaçõesnecessáriasparaoinício

dasatividadesdemanutençãocorretiva.

Características Asatividadesdemanutençãosãoconduzidaspor

meiodeumaestruturaorganizacionalcomváriosníveis

de operação, como departamentos, divisões, seções,

etc.Elassãoplanejadasparacadaníveldeoperação,

considerandoasdemaisatividadesdaorganização.

Aexecuçãodastarefasdemanutençãoédescentralizada,

cabendo a cada indivíduo a responsabilidade pelo

cumprimentodatarefaquelhefoiatribuída.Asatividades

decadaníveldeoperaçãodosistemasãocontroladas,de

formaaassegurararealimentaçãodainformação,sendo

o funcionamento do SMP baseado na existência – em

níveisestabelecidospeloprópriosistema–dosseguintes

requisitosdedocumentação:equipamentoseferramental

deteste,sobressalentesequalificaçãodopessoal.

UmSMPnãoentraemfuncionamentoporsisó,nem

produz resultadosautomaticamente.É indispensávela

existência,emtodososníveisdeoperaçãodosistema,

deumaatitudementalpositiva,decrençaeconfiança

na eficiência do SMP, que deve ter condições para

permitiroinícioimediatodasatividadesdemanutenção

corretivaaoseridentificadaavariaduranteaexecução

derotinasdemanutençãopreventiva.

São obrigatórios para um SMP a existência de

elementosparaumacontínuaavaliaçãodaeficiência

dosistemaedeinstrumentosparaseuaperfeiçoamento.

Organização do SMP

A organização de um SMP pode ser visualizada

por meio da descrição das etapas do sistema e da

documentaçãoenvolvida.

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Asetapasdosistema

Etapas que compõem um SMP:

•Planejamento:distribuiçãodasatividadesdemanutenção(rotinas

demanutenção)aolongodeumperíodoconsideradocomociclo

paraaorganização;

•Programação: programar as tarefas demanutenção a partir do

planejamento realizadoedentrodoperíodobásico estabelecido

paraaorganização;

• Execução: realização propriamente dita das tarefas de

manutençãoprogramadas;

• Registro: consiste no lançamento, em registros próprios, das

informaçõesrelevantesobtidasduranteaexecuçãodasatividades

demanutenção;

• Controle: inclui o acompanhamento das atividades em cada

níveldeoperaçãodosistema,aanálisedosresultadosobtidosea

apresentaçãodasconclusõesdecorrentesdessaanálise;

•Acessórios:sãoosarquivos,caixas,etiquetasedemaismateriais

utilizadosnaoperaçãodoSMP.

O projeto de um SMP

OprojetodeumSMPdeveráseguiraseguintesequência:

•Definiçãodalistadeequipamentosaseremincluídosnosistema;

•Estabelecimentodociclooperativodaorganização;

•EstabelecimentodoperíodobásicooudereferênciadoSMP;

•Definiçãodahierarquiadomaterial;

•DefiniçãodosníveisdeoperaçãodoSMP;

•Caracterizaçãodaperiodicidadedasrotinas;

•Definição da documentação básica (planomestre, programas,

tabelas,quadros,etc.);

•Definiçãodassaídasdosistema;

•Elaboraçãodasinstruçõesparafuncionamento.

A documentação do SMP

Os documentos básicos para a operaçãode umSMP sãoos

seguintes:

•Planomestredemanutenção:contémadistribuiçãodetodasas

rotinasdemanutençãoaolongodociclodeterminado;

• Programas de manutenção: documentos que permitem a

programaçãoparacadadiadoperíodobásicodaorganizaçãoda

manutenção preventiva constante do planejamento estabelecido

paraociclo;

•Tabelasecartõesdemanutenção:sãodocumentosemformato

padronizado, extremamente detalhados, em que constam os

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Manutenção elétrica industrial

instrumentosparaaexecuçãoderotinasdemanutenção;

•Registrosdiversos:permitemregistrarocumprimentoounãodas

rotinasdemanutenção,asinformaçõesrelevantesparaohistóricodos

sistemaseequipamentos,edemaisdadosdeinteresseparaoSMP;

•Quadrosdiversos: têmafinalidadedepermitiraprogramação,

adivulgaçãoeoacompanhamentodamanutençãoplanejadapor

meiodaapresentaçãovisualedofácilacessoaosinteressados;

• Instruções para o funcionamento: estas instruções estabelecemo

ciclodeoperaçãoeoperíodobásicodoSMP,osníveisdeoperação,

acomposiçãohierárquicadasrotinasdemanutenção,descriçãodo

sistemae,finalmente,asinstruçõesefluxogramadefuncionamento.

Manutenção em motores elétricos Osmotores elétricos sãomáquinas que transformamenergia

elétricaemenergiamecânica.Assim,aoligarmosummotoràrede,

eleiráabsorverumadadaquantidadedeeletricidadee,emtroca,

acionaumacarga.Umexemplodissoéobonde.

Esteprocessodeconversãodaformadeenergiaéanálogoao

serverificadoemummotoragasolina.Nestemotor,tambémdito

motoraexplosão,éaproveitadaaenergiaprovenientedaqueima

decombustívelparamovimentaroveículo.Emummotorelétrico,

ocombustíveléaenergiaelétrica.

Osmotoreselétricosemgeral sãocompostosdeduaspartes

principais:orotorqueéapartemóveleoestator,oucarcaça,que

éapartefixa.

Figura 1 – Composição de um motor elétrico

Podemos classificar os motores, quanto à energia elétrica

absorvida,daseguintemaneira:

•Motoreselétricosdecorrentealternada(CA);

•Monofásico;

•Trifásico;

•Motoreselétricosdecorrentecontínua(CC).

Osmotoreselétricosdecorrentealternadafuncionamquando

ligados a uma rede de tensão alternada e são monofásicos ou

trifásicossenecessitamdetensãomonofásicaoudetensãotrifásica.

53O Setor Elétrico / Julho de 2010

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Os motores elétricos de corrente contínua funcionam quando

ligadosaumarededetensãocontínua.OsmotoresdeCAsãohoje

os mais utilizados, podendo ser encontrados em refrigeradores

domésticos, máquinas, ferramentas, etc. Os motores de CC são

de empregomais restrito, sendo encontrados na tração elétrica,

grandeslaminadores,etc.

VamosestudarcommaiorprofundidadeosmotoresdeCA.Eles

podemserclassificados,segundoosistemaelétricodealimentação

eoprincípiodefuncionamentoouarranque,em:

•Motorestrifásicosdeinduçãoouassíncrono;

•Derotoremcurtoougaioladeesquilo;

•Derotorbobinado;

•Motorestrifásicosdesíncrono;

•Motoresmonofásicosdeinduçãoouassíncrono;

•Dearranquecapacitativoemarchaindutiva(fasedividida);

•Dearranqueporrepulsãodepolodividido;

•Motoresmonofásicos..

Carregamentoconvenientedosmotores

•ConjugadonominalCn;

•AvelocidadenominalNn.

Istoé,paraumapotêncianominalPn,temos:

Variação do rendimento de motores de 75 CV

Carregamento (%)

70

50

25

Diminuição do rendimento (%)

1

2

7

Pn = Cn x Nn

Asperdaselétricas(ouperdastérmicas)variamcomoquadrado

doconjugadoresistente(carga).Emummotorbemdimensionado,

oconjugadoresistentedevesermenorqueoconjugadonominal.

Seforigualouligeiramentesuperior,oaquecimentoresultanteserá

considerável.Noentanto,ummotor"subcarregado"apresentauma

sensívelreduçãonorendimento.

O carregamento ideal deveria corresponder à carga do

trabalhoaserefetuado,oquenemsempreéfácildedeterminar.

Seotrabalhoexigidodamáquinaacionadaapresentarsobrecargas

temporárias, a potência domotor deve ser ligeiramente superior

àpotêncianecessária.Finalmente,devemoslembrarquemotores

individuaissãogeralmentemaiseconômicosemenergiadoqueas

transmissõesmúltiplas.

Para ilustrar,apresentamos,noquadroaseguir,adiminuição

dorendimentodeummotorassíncronotrifásicode75CVequatro

polosemfunçãodocarregamentoapresentadoemregimenormal

deoperação.

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Manutenção elétrica industrial

*IGOR MATEUS DE ARAÚJO é engenheiro eletricista, atua na área de

manutenção elétrica desde 2003 e é, atualmente, gestor da Unidade

de Manutenção de Subestações e Linhas de Transmissão da Companhia

Energética do Rio Grande do Norte (Cosern).

JOÃO MARIA CÂMARA é técnico em eletrotécnica, engenheiro

eletricista, engenheiro de segurança do trabalho e especialista em

instrumentação. Foi chefe do departamento de manutenção elétrica da

Indústria Têxtil Seridó, professor do departamento de engenharia elétrica

da Universidade Federal do Maranhão e, atualmente, é professor e chefe

do departamento de engenharia elétrica da Universidade Federal do Rio

Grande do Norte.

CONTINUA NA PRÓXIMA EDIÇÃOConfira todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br

Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para o e-mail redacao@atitudeeditorial.com.br

O motor elétrico absorve energia elétrica da linha e

a transforma em energia mecânica disponível no eixo.

O rendimento define a eficiência com que é feita esta

transformação.

Chamando de “potência útil” Pu a potência mecânica

disponível no eixo, e de “potência absorvida” Pa a potência

elétricaqueomotorretiradarede,orendimentoseráarelação

entreasduas,ouseja:

Pu(W)736.P(cv)1000.P(kW)η=———=———————=———————Pa(W)3.U.I.cosϕ3.U.I.cosϕ

ou

736.P(cv)η%=———————.1003.U.Icosϕ

Ventilação adequada

O sistema de ventilação bem projetado, além de ter um

ventiladoreficienteecapazdemovimentarumgrandevolume

dear,devedirigiresseardemodoa“varrer”todaasuperfície

dacarcaçaemqueaconteceatrocadecalor.Denadaadianta

umgrandevolumedearseeleseespalhasemretirarocalordo

motor.

Paraanalisarseosmotorespodemounãotrabalharnestes

ambientes, devem ser informados o tamanho e a quantidade

aproximadadasfibrascontidasnoambiente.Essesfatoressão

importantes,poisumagrandequantidadedepoeiradepositada

sobre as aletas do motor pode funcionar como um isolante

térmico, e fibras de maior tamanho podem provocar, no

decorrerdotempo,aobstruçãodaventilação,prejudicandoo

sistemaderefrigeração.

Quando o conteúdo de fibras for elevado, devem ser

empregadosfiltrosdearouefetuarlimpezanosmotores,além

de:

•Limparcuidadosamenteosorifíciosdeventilação;

•Limparasaletasretirandoapoeiraeosmateriaisfibrosos;

•Cuidarparaqueolocaldeinstalaçãodomotorpermitalivre

circulaçãodear;

•Verificarofuncionamentodosistemadeventilaçãoauxiliare

alivrecirculaçãodoarnosdutosdeventilação.

Controle da temperatura ambiente

Motoresquetrabalhamemtemperaturasinferioresa-20ºC

apresentamosseguintesproblemas:

• Excessiva condensação, exigindo drenagem adicional ou

instalaçãode resistênciadeaquecimento,casoomotor fique

paradoporlongosperíodos;

•Formaçãodegelonosmancais,provocandoendurecimento

dasgraxasou lubrificantesnosmancais, exigindooemprego

delubrificantesespeciaisougraxaanticongelante.

Em motores que trabalham a temperaturas ambientes

constantemente superiores a 40º C, o enrolamento pode

atingir temperaturas prejudiciais à isolação. Este fato tem de

ser compensado por um projeto especial do motor, usando

materiais isolantes especiais ou pela redução da potência

nominaldomotor.

Dependendo da potência e criticidade do motor, é

realizadamanutençãopreditiva(análisetermográficaeanálise

devibração).

Figura 2 – Ilustrações de análises termográficas e de vibração.

Cuidado com as variações de tensão

A queda na tensão limita o fluxo do circuito magnético,

reduzindo as perdas no ferro e a corrente em vazio. Porém,

o conjugadomotor deve superar o conjugado resistente para

impedir o aumento excessivo do escorregamento. Como

o conjugado motor é função do produto entre o fluxo e a

intensidade da corrente absorvida, se o fluxo diminui, a

intensidade da corrente aumenta. Com a corrente em carga

aumentada pela queda de tensão, o motor se aquecerá,

aumentandoasperdas.

Um aumento de tensão de alimentação terá efeitos mais

limitados,umavezqueacorrenteemvazioaumentaenquanto

acorrenteemcargadiminui.