Download - Ceminário manutenção em motores elétricos
-
UNIVERSIDADE PAULISTA
RENAN ADRIEL FERMINO MARQUES RA: A40501-1
RLIO SILVA REZENDE RA: A7449I-0
GILSON SILVA REZENDE RA: A744AB-1
THALES PUTINHON CARUSO RA: A737JJ-6
MARCELO DA SILVA ALVES RA: A772GG-0
FABRCIO DA SILVA SANTOS RA: A80FBA-7
GUSTAVO GALERA TAHA RA: B07316-0
MANUTENO EM MOTORES ELTRICOS
SO JOSE DO RIO PRETO
2015
-
UNIVERSIDADE PAULISTA
RENAN ADRIEL FERMINO MARQUES RA: A40501-1
RLIO SILVA REZENDE RA: A7449I-0
GILSON SILVA REZENDE RA: A744AB-1
THALES PUTINHON CARUSO RA: A737JJ-6
MARCELO DA SILVA ALVES RA: A772GG-0
FABRCIO DA SILVA SANTOS RA: A80FBA-7
GUSTAVO GALERA TAHA RA: B07316-0
MANUTENO EM MOTORES ELTRICOS
Trabalho de Manuteno em Motores eltricos,
apresentado ao Profo MSc. Alberto Lyra.
SO JOSE DO RIO PRETO
2015
-
LISTA DE ILUSTRAES
Imagem 1 Curto entre espiras no enrolamento principal 06
Imagem 2 Curto entre enrolamentos principal e auxiliar 06
Imagem 3 Curto entre espiras no enrolamento auxiliar e Metade do enrolamento principal
sobreaquecido 07
Imagem 4 Curto na conexo e Curto na sada da ranhura 07
Imagem 5 Curto dentro da ranhura e Rotor travado 08
Imagem 6 Sobreaquecimento no enrolamento principal e Sobreaquecimento no enrolamento
auxiliar 08
-
SUMRIO
1.0 INTRODUO 01
1.1 OBJETIVO 01
2.0 - MANUTENO PREDITIVA 01
2.1 DEFEITOS 03
2.2 - SOLUO DOS DEFEITOS 04
2.2 - AS IMAGENS ABAIXO APRESENTAM AS CARACTERSTICAS DE ALGUNS
TIPOS DE QUEIMAS DE ENROLAMENTOS 06
3.0 - MANUTENO PREVENTIVA 09
3.1 - MANUTENO PREVENTIVA DO ISOLAMENTO ELTRICO 10
3.2 - MANUTENO PREVENTIVA EM OUTRAS PARTES 13
4.0 - MANUTENO CORRETIVA 14
5.0 - REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS 14
-
1
1.0 - INTRODUO
Os motores eltricos so responsveis por grande parte da energia consumida nos
segmentos onde seu uso mais efetivo, como nas indstrias, onde representam em mdia
mais de 50% do consumo de eletricidade dessas instalaes. So, portanto, equipamentos
sobre os quais preciso buscar, prioritariamente, a economia de energia. Nos motores
eltricos as operaes de controle de materiais e equipamentos tm na sua maioria um efeito
direto sobre o estudo mecnico e eltrico destes equipamentos, agindo direta ou indiretamente
sobre seus rendimentos.
1.1 - OBJETIVO
A finalidade da manuteno prolongar ao mximo possvel a vida til do
equipamento. A vida til de motores e sua eficincia podem ser estendidas atravs de
manuteno peridicas no motor. As atividades peridicas de manuteno em um motor so
definidas pelos fabricantes e so apresentadas em intervalos de tempo ou atravs do nmero
de partidas do motor. A correta aplicao das manutenes peridicas em um motor amplia
sua vida til e evitam manutenes corretivas e paradas no processo produtivo.
2.0 - MANUTENO PREDITIVA
Consiste no planejamento antecipado das intervenes corretivas, a partir da aplicao
sistemtica de uma ou mais tcnicas de monitorao, como:
Anlise de vibraes de equipamentos rotativos e alternativos
Anlise de corrente e fluxo magntico de motores eltricos
Anlise de leo lubrificante (tribologia e ferrografia)
Termografia de sistemas eltricos e mecnicos
Ultra-som para deteco de vazamentos e defeitos de vlvulas e purgadores.
Essas tcnicas so capazes de detectar eventuais falhas de funcionamento sem a
necessidade de interrupo do processo produtivo e de modo que a interveno corretiva
possa ser programada com antecedncia suficiente proporcionando os seguintes benefcios:
-
2
Aumento da segurana e da disponibilidade dos equipamentos, com reduo dos riscos
de acidentes e interrupes inesperadas da produo.
Eliminao da troca prematura de componentes com vida til remanescente ainda
significativa
Reduo dos prazos e custos das intervenes, pelo conhecimento antecipado dos
defeitos a serem corrigidos.
Aumento da vida til das mquinas e componentes pela melhoria das condies de
instalao e operao.
A anlise estatstica dos dados coletados pela Manuteno Preditiva permite ainda:
Identificar equipamentos com problemas crnicos e orientar a sua correo
Avaliar a eficcia e a qualidade dos servios corretivos e propor programas de
treinamento e a adoo de novas tecnologias, visando o seu aprimoramento.
De um modo geral, pode-se afirmar que a aplicao de programas de Manuteno
Preditiva em indstrias de processo resulta, a mdio e longo prazo, em redues da ordem de
2/3 nos prejuzos com interrupes inesperadas de produo e de 1/3 nos gastos com a
manuteno, aps uma fase inicial de investimentos.
Uma das tcnicas de manuteno preditiva que ao longo dos ltimos anos passou a ser
uma das mais utilizadas por parte das empresas a Termografia infravermelha.
Em geral uma falha eletromecnica antecedida pela gerao e troca de calor. Este calor
se traduz habitualmente em uma elevao de temperatura que pode ser repentina, mas que em
geral, dependendo do objeto, a temperatura comea a manifestar-se em pequenas variaes.
Se for possvel detectar, para comparar e determinar esta variao, as falhas podero ser
detectadas no incio do seu desenvolvimento e que podem produzir no futuro prximo ou em
mdio prazo uma parada programada do equipamento. Isto permite a reduo dos tempos de
interrupo e a diminuio da probabilidade de sada de servio no prevista, no
programadas. Os benefcios incluem a reduo de custos com economia de energia, proteo
dos equipamentos, velocidade da inspeo e reparao.
-
3
2.1 - DEFEITOS
Entre os problemas possveis de serem detectados temos:
DEFEITOS POSSIVEIS CAUSAS
MOTOR NO CONSEGUE PARTIR
Interrupo na alimentao do motor
Fusveis queimados
Erro na conexo do motor
Mancal travado
O MOTOR PARTE MUITO
LENTAMENTE E NO ATINGE
ROTAO NOMINAL
Carga com torque muito elevado durante a
partida.
Queda de tenso muito alta nos cabos de
alimentao.
RUDO ELEVADO/ANORMAL
Defeito nos componentes de transmisso ou
na mquina acionada.
Base desalinhada/desnivelada.
Desbalanceamento dos componentes ou da
mquina acionada.
Sentido de rotao do motor errado.
Parafusos de fixao soltos.
Ressonncia da fundao.
Rolamentos danificados.
AQUECIMENTO EXCESSIVO NO
MOTOR
Refrigerao insuficiente.
Sobrecarga.
Excessivo nmero de partidas.
Tenso muito alta.
Tenso muito baixa.
Interrupo de um cabo de alimentao.
Desequilbrio de tenso nos terminais de
alimentao do motor.
-
4
AQUECIMENTO DOS MANCAIS
Graxa/leo em demasia.
Envelhecimento da graxa/leo.
Utilizao de graxa/leo no especificados.
Falta de graxa/leo.
Excessivo esforo axial ou radial.
2.2 - SOLUO DOS DEFEITOS
DEFEITOS SOLUO
MOTOR NO CONSEGUE PARTIR
Verificar o circuito de comando e os cabos
de alimentao do motor.
Substituir os fusveis.
Corrigir as conexes do motor conforme
diagrama de conexo.
Verificar se o mancal gira livremente.
O MOTOR PARTE MUITO
LENTAMENTE E NO ATINGE
ROTAO NOMINAL
No aplicar carga na mquina acionada
durante a partida.
Verificar o dimensionamento da instalao
(transformador, seo dos cabos, disjuntores,
etc.)
RUDO ELEVADO/ANORMAL
Verificar a transmisso de fora, o
acoplamento e o alinhamento.
Realinhar/nivelar o motor e a mquina
acionada.
Refazer balanceamento.
Inverter o sentido de rotao do motor.
Reapertar os parafusos.
-
5
Verificar o projeto da fundao.
Substituir o rolamento.
AQUECIMENTO EXCESSIVO NO
MOTOR
Limpar as entradas e sadas de ar da defletora
e da carcaa.
Medir a corrente do motor, analisando sua
aplicao e, se necessrio, diminuir a carga.
Reduzir o nmero de partidas.
Verificar a tenso de alimentao do motor.
Verificar a tenso de alimentao e a queda
de tenso no motor.
Verificar a conexo de todos os cabos de
alimentao.
Verificar se h fusveis queimados,
comandos errados, desequilbrio nas tenses
da rede de alimentao, falta de fase.
AQUECIMENTO DOS MANCAIS
Fazer limpeza do mancal e lubrificar segundo
as recomendaes.
Reduzir tenso nas correias.
Redimensionar a carga aplicada ao motor.
-
6
2.2- AS IMAGENS ABAIXO APRESENTAM AS CARACTERSTICAS DE ALGUNS
TIPOS DE QUEIMAS DE ENROLAMENTOS.
Imagem 1 Curto entre espiras no enrolamento principal
Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-
de-instalacao-portugues-br.pdf
Imagem 2 Curto entre enrolamentos principal e auxiliar
Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-
de-instalacao-portugues-br.pdf
-
7
Imagem 3 Curto entre espiras no enrolamento auxiliar e Metade do enrolamento principal sobreaquecido
Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-
de-instalacao-portugues-br.pdf
Imagem 4 Curto na conexo e Curto na sada da ranhura
Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-
de-instalacao-portugues-br.pdf
-
8
Imagem 5 Curto dentro da ranhura e Rotor travado
Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-
de-instalacao-portugues-br.pdf
Imagem 6 Sobreaquecimento no enrolamento principal e Sobreaquecimento no enrolamento auxiliar
Fonte: http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-50009254-guia-
de-instalacao-portugues-br.pdf
-
9
3.0 - MANUTENO PREVENTIVA
A rotina para a execuo das inspees relativas a manuteno preventiva de
equipamentos eltricos envolve a observao visual de algumas de suas condies especificas,
bem como, quando possvel, os reparos necessrios que podem ser realizados no campo. A
frequncia destas inspees depende, sobretudo, da importncia critica do equipamento em
questo, das condies ambientais, e/ou das condies operacionais. Atitudes simples, como
verificar se h ventilao suficiente e efetuar a limpeza frequentemente so fatores da maior
importncia. Alm disto, necessrio intervir imediatamente ao surgirem ou ao serem
notados quaisquer indicativos de anormalidades. No caso de mquinas rotativas tem-se, por
exemplo: vibraes excessivas, batidas de eixo, resistncia de isolamento decrescente,
indcios de fumaa e fogo, faiscamento ou forte desgaste no comutador ou coletor e escovas
(se houverem), variaes bruscas de temperatura nos mancais e outros. A primeira
providncia a ser tomada nestes casos desligar o equipamento e examinar todas as suas
partes, tanto mecnicas como eltricas. Deste modo, o conhecimento adequado de alguns
sintomas, suas causas e efeitos de suma importncia pois permite evitar a evoluo de
problemas indesejveis que tornam necessria uma ao corretiva com prejuzos financeiros
elevados. As rotinas de inspeo bsicas para equipamentos eltricos em operao normal
envolvem, de uma forma geral, avaliar:
Corrente: O aquecimento de um equipamento eltrico depende de sua capacidade
trmica. O controle de sua temperatura de operao se reveste de elevada importncia,
pois, quando o mesmo opera acima do nvel mximo de temperatura permitido pela
classe de isolamento, ocorre um decrscimo na sua expectativa de vida. Por exemplo,
um equipamento com isolamento classe B ou F, operando com 8 a 10 C acima de sua
temperatura normal de trabalho, tem sua expectativa de vida reduzida metade. Estes
fatos reforam a necessidade de um monitoramento adequado das condies de
carregamento, ou seja, da corrente de carga e da temperatura associadas, para evitar
eventuais sobrecargas;
-
10
Tenso: A tenso aplicada a um equipamento deve ser monitorada de forma similar
corrente de carga. Sobre e subtenses, tenses desequilibradas e/ou com contedo
harmnico so fatores que afetam o seu isolamento e o seu desempenho em muitos
casos.
Limpeza: importante que o equipamento fique isento de poeiras, teias de aranha,
fiapos de algodo, leo, ou seja, sujeira em geral. A sujeira cria uma camada nos
enrolamentos e/ou carcaa diminuindo a troca de calor com o ambiente, alm de reter
umidade e provocar um curto-circuito, bem como, ser um elemento propagador de
incndios. Desta forma, conveniente limpar externamente o equipamento e, logo
aps, as suas partes internas. Para tanto, usa-se ar comprimido seco e limpo, soprando-
se o p e os resduos do seu interior. importante certificar-se que todas as passagens
de ar esto livres e desimpedidas.
Nas mquinas eltricas rotativas, tambm interessante verificar-se:
Vibraes ou rudos: Deve-se atentar para a ocorrncia de vibraes anormais ou rudos
estranhos para mquinas rotativas em perfeito estado de funcionamento. Elas podem ser
indicativos de problemas de origem eltrica e mecnica;
Temperatura dos mancais: Para bom desempenho de suas funes a temperatura do mancal de
mquinas rotativas deve ser no mximo, 80 graus, 85 graus
Assim, conveniente verific-la atravs de termmetro. Ressalta-se que, tambm neste caso,
a vida til diminui com a temperatura; Superfcie do estator e do rotor: Inspeo visual para
determinar a presena de alguma contaminao ou ferrugem, bem como lascas, borbulhas e
arranhes;
3.1 - MANUTENO PREVENTIVA DO ISOLAMENTO ELTRICO
O sistema isolante representa um dos principais aspectos para o funcionamento de um
equipamento eltrico, sendo a sua vida til considerada como a do prprio equipamento. A
-
11
vida til de um isolamento slido compreendida como o tempo necessrio para que seus
elementos constituintes falhem, ou seja, que sua fora de trao reduza-se a determinadas
percentuais do original. Note-se que no final da vida, a isolao se apresenta frgil e
quebradia, com baixa resistncia mecnica. Embora, os sistemas de isolamento de alguns
equipamentos incorporem um fludo (por exemplo, leo mineral em transformadores ou gs
SF
em disjuntores), o isolamento slido (papel e vernizes) est presente em todos eles. Desta
forma, prtica comum no meio tcnico considerar-se que o envelhecimento destes sistemas
est associado com a resistncia mecnica do segundo. Por outro lado, a deteriorao das
propriedades isolantes de um material depende, de forma bsica, de suas caractersticas fsico-
qumicas e do regime de operao a que for submetido. Note-se que, como citado
anteriormente, muitos fatores podem afet-los tais como a umidade, sujeira, agentes qumicos,
esforos dieltricos excessivos, danos mecnicos e a temperatura, entre outros. interessante
observar que durante o processo de envelhecimento do papel, as suas propriedades dieltricas
praticamente no diminuem. Desta forma, um transformador envelhecido, por exemplo, ser
mais sensvel aos esforos mecnicos, provenientes, principalmente, de curto-circuitos no
sistema, apesar de poder apresentar boa isolao dieltrica. Nestes casos, a baixa resistncia
mecnica provocar uma diminuio dos espaamentos dieltricos (falha mecnica),
provocando a falha eltrica. Em funo do exposto, a manuteno preventiva do isolamento
de fundamental importncia. No caso especfico de mquinas rotativas, necessrio
inspecionar todos os isolantes de bobina de campo quanto e trincas e indicaes de
superaquecimento. Mas, os principais pontos de manuteno de um isolamento de uma
mquina so: limpeza, secagem, reenvernizamento e conservao.
A limpeza o primeiro e mais importante quesito de manuteno do isolamento. A
remoo de poeiras pode ser feita com um aspirador de p ou com ar comprimido seco (com
29 a 40 psi de presso), porm o ltimo apresenta a desvantagem de espalhar a poeira por
outras mquinas ao redor.
Sujeiras encrostadas entre as passagens de ar da mquina devem ser removidas com
uma esptula de madeira ou de fibra. No se deve usar pontas e raspadeiras metlicas, pois
estas podem ferir o isolamento. A limpeza de graxas e leos deve ser feita com pano isento
de fiapos embebido com um solvente recomendado, como o Varsol, a Benzina e o
-
12
Tetracloreto de Carbono. O uso de solvente em excesso arruna o verniz que compe o
isolante; portanto, deve se usar a quantidade justa de solvente e em seguida enxugar com um
pano seco. O uso de solventes requer cuidados; os derivados de petrleo so inflamveis e o
tetracloreto de carbono, que no inflamvel, muito txico (deve ser usado em lugares bem
ventilados). No caso de isolamentos contaminados pela gua do mar ou com lama de
inundaes, estes devem ser lavados com gua doce (com presso de 29 a 40 PSI), sendo
necessria secagem posteriormente. A secagem a operao que tem por fim retirar a
umidade ocasionalmente depositada ou absorvida pelo isolamento. O mtodo mais favorvel
a aplicao de calor externo (lmpadas infravermelhas ou aquecedores eltricos), dentro
duma estufa ou coberta de lona.
Trs cuidados so requeridos:
Sempre deixar uma abertura no topo da coberta para permitir o escape do ar mido.
No caso da estufa, faz-se a extrao forada do ar (rarefaz a presso melhorando a
secagem).
No aproximar muito as fontes de calor do isolamento para no carboniz-lo (no caso
de lmpadas cujo o feixe dirigido, recomenda-se um afastamento de mais de 30 cm).
Temperatura do isolamento no deve ultrapassar 90 graus.
Outro mtodo muito usual o de fazer passar uma corrente eltrica pelos condutores do
prprio equipamento, cuja fonte pode ser:
Alternada, proveniente de um autotransformador regulvel.
Continua, gerada por uma mquina de solda eltrica.
Ou ainda, continua gerada pelo prprio equipamento cuja armadura colocada em
curto-circuito.
-
13
3.2 - MANUTENO PREVENTIVA EM OUTRAS PARTES
Outras partes componentes dos equipamentos merecem ateno quanto manuteno
preventiva, alm das atitudes citadas anteriormente. Exemplificando para mquinas rotativas,
tem-se:
Peas aparafusadas ou caladas - Sua inspeo, de vez em quando, servir para notar se
esto todas bem firmes e sem corroso ou ferrugem. Ateno particular deve ser dada aos
parafusos que seguram os grampos de suporte dos cabos e de certos isolamentos;
Fundaes e placas de apoio - Devem ser verificadas a sua rigidez e seu nivelamento, pois
muitas vezes tais apoios podem ceder ou escorregar por efeito dos prprias trepidaes do
mquina;
Acoplamentos - O aperto e o alinhamento dos flanges de acoplamento devem ser verificados
uma vez por ano e sempre que a mquina sofrer algum impacto, eltrico ou mecnico, ou
quando houver deslocamento nos fundaes;
Cabos de ligao - Inspecionar quanto a sinais de superaquecimento, isolao deficiente ou
avaria mecnica. Certificar-se de que todos os terminais esto apertados.
Filtros de ar (se houverem) - devem ser limpos regularmente, com intervalos que dependem
do grau de impurezas do meio ambiente. A queda de presso nos filtros dever ser
constantemente observada, pois, caso ela ultrapasse o valor admissvel, h o risco de
diminuio do volume de ar e do efeito filtrante. A limpeza de filtros de malha grossa (filtros
de metal) pode ser efetuada, com jatos de ar ou lavando o filtro com dissolventes. Os filtros
finos (com capas de fibras) podem ser lavados em gua (a uns 40 graus, contendo detergente
normal para roupa fina), ou jatos de ar para limpa-los,
Tratando-se de p contendo graxa necessrio lavar com gasolina, tricloretileno ou gua
quente com aditivo P3. Evitar torcer ou escorrer o filtro. Todos os filtros devem ser secados
depois da limpeza.
-
14
4.0 - MANUTENO CORRETIVA
Manuteno Corretiva: Atuao para a correo da falha ou do desempenho que est menor
que o esperado. Subdivide-se em:
Manuteno Corretiva No Planejada: exige a atuao imediata para correo da
falha de maneira aleatria. No h tempo para preparao das aes e normalmente
implica altos custos.
Manuteno Corretiva Planejada: detectada a anomalia, programa-se a interveno
corretiva. Esta deciso normalmente tomada em funo do acompanhamento
preditivo ou pela deciso de operar at a quebra. Aplicada para compatibilizar o
momento de interveno com o interesse da produo, melhor planejamento dos
servios, garantia de existncia recursos (peas, pessoal, servios, tcnica adequada e
ferramentas).
5.0 - REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS
http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAgGoAI/manutencao-preditiva-motores-eletricos
http://www.cimentoitambe.com.br/tipos-de-manutencao-2/
http://dsc.inf.furb.br/arquivos/tccs/monografias/TCC-2-2012-2-20-MuriloCCardoso-VF.pdf
http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-iom-general-manual-of-electric-motors-manual-
general-de-iom-de-motores-electricos-manual-geral-de-iom-de-motores-electricos-50033244-
manual-english.pdf
http://www.selinc.com.br/guia_aplic/Manutencao-Preventiva-em-Motores-com-o-uso-do-
Rele-de-Protecao-SEL-710.pdf
http://hpeletromecanica.com.br/manual%20motores%20ac%20-%20manut.pdf
http://www.dee.ufrn.br/~joao/manut/10%20-%20Cap%EDtulo%208.pdf
http://ecatalog.weg.net/files/wegnet/WEG-danos-em-enrolamentos-motores-monofasicos-
50009254-guia-de-instalacao-portugues-br.pdf