Apostila - Instalação E Manutenção De Motores Elétricos WEG (EXCELENTE), Notas de estudo de Eletromecânica

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IN INSSTTAALLAAÇÇÃÃOO EE

MAMANNUUTTEENNÇÇÃÃOO

MO MOTTOORREESS

ELELÉÉTTRRIICCOOSS

WEWEGG

• 1 - PLACA DE IDENTIF ICAÇÃO
• 1.1 Interpretando a Placa de Identificação ..............................................................................................
• 2 - ASPECTOS ELÉTRIC OS................................
• 2.1 - Princípio de Funcionamento .................................................................................................................
• 2.2 - Alimentação dos Motores .....................................................................................................................
• 2.3 - Variação de Tensão e Frequência .....................................................................................................
• 2.4 - Tipos de Part ida de Motores Elétricos ................................................................................................
• 2.4.1 - Partida Direta: .........................................................................................................................................
• 2.4.2 - Chave Estrela - Triângulo: ...................................................................................................................
• 2.4.3 - Partida com Chave Série - Paralelo: ..............................................................................................
• 2.4.4 - Partida com Chave Compensadora (Aut o- Transformador): ..............................................
• 2.4.5 - Soft- Start (Partida Eletrônica): ..........................................................................................................
• 2.4.6 - Inversor de Frequência ........................................................................................................................
• 2.5 - Dispositivos de Proteção Térmica dos Motores Elétricos ............................................................
• 2.6 - Classes de Isolamento .............................................................................................................................
• 2.7 - Dispositivos de Proteção .........................................................................................................................
• 2.7.1 - Termostat os: .............................................................................................................................................
• 2.7.2 - Termistores (PTC): ...................................................................................................................................
• 2.7.3 - Termoresistência: ....................................................................................................................................
• 2.7.4 - Protetores Térmicos ...............................................................................................................................
• 2.7.5 - Resistência de Aquecimento: ...........................................................................................................
• 2.8 - Materiais Isolantes e cabos utilizados em Motores Weg............................................................
• 2.8.1 - Film es Isolantes ........................................................................................................................................
• 2.8.2 -Espaguetes – Isoladores Tubulares ...................................................................................................
• 2.8.3 - Verniz (Impregnação) ..........................................................................................................................
• 2.8.4 - Cabos de Saída ....................................................................................................................................
• 2.9 - Entrada em Serviço e Exames Preliminares: ....................................................................................
• 3 - MANUTENÇÃO ELÉTR ICA
• 3.1 - Principais Ensaios El étricos ......................................................................................................................
• 3.1.1 - Medição da Resistênc ia de Isolamento .......................................................................................
• 3.1.2 - Medição do Índic e de Polarização ................................................................................................
• 3.1.3 - Medição d e Resistência Ôhmica: ...................................................................................................
• 3.1.4 - Teste da Corrente em Vaz io ..............................................................................................................
• 3.1.5 - Teste de Tensão Apl icada ..................................................................................................................
• 3.1.6 - Loop Test ...................................................................................................................................................
• 3.1.7 - Teste Para Verificação de Rotor Falhado ....................................................................................
• 4. MANUTENÇÃO MECÂNI CA;
• 4.1. MANCAIS DE ROLAMENTO: .....................................................................................................................
• 4.1.1. Classificação dos Rolamentos: ..........................................................................................................
• 4.1.2. Vedações: .................................................................................................................................................
• 4.1.3. Folgas Internas: .........................................................................................................................................
• 4.1.4. Orientações para armazenamento de rolamentos: .................................................................
• 4.1.5. Desmontagem de Rolamentos: ........................................................................................................
• 4.1.6. Montagem de Rolamentos: ................................................................................................................
• 4.1.7 Anéis de Fixação do Rolamento ........................................................................................................
• 4.1.8. Algumas dicas: .........................................................................................................................................
• 4.2. LUBRIFICAÇÃO: ............................................................................................................................................
• 4.2.1. Lubrificação com Graxa: .....................................................................................................................
• 4.2.2. Características da lubrificação com Graxa: ................................................................................
• 4.2.3. Falhas na Lubrificação: .........................................................................................................................
• 4.3 Relubrificação de Rolamentos de Motores Elétricos: ....................................................................
• 4.3.1. Motores sem Graxeira: ..........................................................................................................................
• 4.3.2. Motores com Graxeira: ........................................................................................................................
• 4.4. VEDAÇÕES: ...................................................................................................................................................
• 4.4.1. Anel V’ring: ................................................................................................................................................
• 4.4.2. Retentor: .....................................................................................................................................................
• 4.4.3. Labirinto Taconite: ...................................................................................................................................
• 5. MANUTENÇÃO DE MOT ORES MONOFÁSICOS:
• 5.1.Centrífugo: ......................................................................................................................................................
• 5.1.1. Platinado: ...................................................................................................................................................
• 5.2. Chave Eletrônica: .......................................................................................................................................
• 5.3. Ponte Retificadora: ....................................................................................................................................
• 6. MOTOFREIO:
• 7. TIPOS DE ACOPLAME NTO
• 7.1. Acoplamento Direto ..................................................................................................................................
• 7.2. Acoplamento por Engrenagens ...........................................................................................................
• 8 - MÉTODOS DE MANUT ENÇÃO
• 8.1 – MANUTENÇÃO CORRETIVA ...................................................................................................................
• 8.2 – MANUTENÇÃO PREVENTIVA ..................................................................................................................
• 8.3 – MANUTENÇÃO PREDITIVA ......................................................................................................................
• ANEXO III
• PLANO DE MANUTENÇÃO – MOTOR DE INDUÇÃO T RIFÁSICO
• ANEXO IV
• ANEXO V
• ANEXO VI
• ANEXO VII

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

INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE MOTORES ELÉTRICOS

1 - PLACA DE IDENTIF ICAÇÃO

A placa de identificação contém as informações que determinam as características nominais e de desempenho dos motores, conforme Norma NBR 7094.

Placa e Identifi cação de Motor Trifásico

Placa de Identificação de Motor Monofásico

uma capacidade de suportar melhor o funcionamento em condições desfavoráveis.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

380/660 V

Monofásicos em:

110/220 V ou 220/440 V

• Outras tensões são possíveis, com prévia consulta a

fábrica.

2.3 - VARIAÇÃO DE TENSÃO E FREQUÊNCIA

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

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

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

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

2.4 - TIPOS DE PARTI DA DE MOTORES ELÉTRI COS

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

2.4.1 - Partida Direta:

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

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

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

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

2.4.5 - S oft- Start (Partida Eletrônica):

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

2.4.6 - I nversor de Frequência

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

Características Operacionais

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

E 1 = 4,44. f 1. N 1. Φ

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

Φ = E 1 / f (^1)

Onde : E 1 = Tensão aplicada na bobina do estator (V) f 1 = Frequência da tensão estatórica (Hz) N 1 = Número de espiras no estator Φ = Fluxo de magnetizaçãp (Wb)

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

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

2.5 - DISPOSITIVOS D E PROTEÇÃO TÉRMICA D OS MOTORES ELÉTRICOS

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

2.6 - CLASSES DE ISO LAMENTO

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

A

E

B

F

H

2.7 - DISPOSITIVOS D E PROTEÇÃO

2.7.1 - Term ostatos:

Características Aplicação Instalação Bimetálicos Na cabeça de bobina do lado oposto a ventilação Baixo Custo Nos Mancais Sensível a Temperatura e Corrente

Ligado na Bobina do Contator Tempo de Resposta Alto

Sinalizador para alarme e/ou Desligamento (^) Pode ser ligado em Série ou Indi vidual

2.7.2 - Termistores (PTC):

Material Semicondutor pode ser:

• PTC – Coeficiente de Temperatura Positivo
• NTC – Coeficiente de temperatura N egati vo

Características Aplicação Instalação Baixo custo Pequena dimensão

Dentro da cabeça de bobina no lado oposto a ventilação Sem contatos móveis Elemento frágil Necessidade relé para comando e atuação

Sinalizador para alarme e/ou Desligamento Pode ser ligado em série ou individual

2.7. 3 - Termoresistência:

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

Características Aplicação Instalação Tempo de resposta curto ≤ 5s

Monitorar a temperatura dos mancais e dos

Na cabeça de bobina e nos mancais