Máquinas CA

Eng Elétrica – 8º

Máquinas CA

SUMÁRIO

MOTORES ELÉTRICOS de CORRENTE ALTERNADA

Motor elétrico é a máquina destinada a transformar energia elétrica em energia mecânica.

Vantagens:

 Limpeza e simplicidade de comando;

 Construção simples e custo reduzido;

 Grande versatilidade de adaptação às cargas dos mais diversos tipos.

 motor de indução trifásico opera normalmente com uma velocidade constante que varia ligeiramente com a carga mecânica aplicada ao eixo, devido a sua SIMPLICIDADE e ROBUSTEZ é um motor muito utilizado, sendo adequado para quase todos os tipos de máquinas acionadas, encontradas na prática.

As correntes elétricas alternadas em geral obtidas variam de forma senoidal com o tempo, ou seja, oscila senoidalmente entre valores máximos e mínimos. A expressão para a força eletromotriz tem a forma:

ε = εm . senω . t

εm é a amplitude máxima da força eletromotriz e ω é a frequência angular em rad/s.

Conforme mudam os valores do tempo, a amplitude da força eletromotriz também muda. Os valores mínimos ocorrem para os n.π, com n variando de 0 a ∞. Os valores máximos da força eletromotriz ocorrem para os (n + ½).π, com n inteiros variando de 0 a ∞.

Imediatamente após aplicada a tensão, a corrente elétrica varia de maneira irregular com o tempo. Este é o chamado efeito transiente.

A expressão para a intensidade da corrente elétrica tem a mesma forma da equação para a tensão, embora agora seja necessário introduzir a constante de fase Φ, entre a força eletromotriz e a corrente:

i = im. sen(ωt – Φ)

Para a análise das correntes alternadas, usa-se um circuito RLC com ambos os componentes, resistor, indutor e capacitor em série, conectados a uma fonte de força eletromotriz alternada.

Figura 1 – Circuito RLC

Manutenção de motores elétricos CA

A manutenção dos motores elétricos, adequadamente aplicados, resume-se numa inspeção periódica quanto a níveis de isolamento, elevação de temperatura, desgastes excessivos, correta lubrificação dos rolamentos e eventuais exames no ventilador, para verificar o correto fluxo de ar. A freqüência com que devem ser feitas as inspeções, depende do tipo de motor e das condições do local de aplicação do motor.

Os motores devem ser mantidos limpos, isentos de poeira, detritos e óleos.

Para limpá-los, deve-se utilizar escovas ou panos limpos de algodão. Se a poeira não for abrasiva, deve-se utilizar o jateamento de ar comprimido, soprando a poeira da tampa defletora e eliminando toda acumulação de pó contida nas pás do ventilador e nas aletas de refrigeração.

Em motores com proteção IP55, recomenda-se uma limpeza na caixa de ligação. Esta deve apresentar os bornes limpos, sem oxidação, em perfeitas condições mecânicas e sem depósitos de pó nos espaços vazios. Em ambiente agressivo, recomenda-se utilizar motores com grau de proteção IPW55, que é o motor que necessita proteção contra o acúmulo de poeiras prejudiciais ao gerador e jatos de água em todas as direções, conforme as normas IEC e ABNT-NBR 6146.

Um dos testes mais necessários antes de energizar qualquer motor elétrico trifásico é medir a resistência do isolamento. A resistência de isolamento de um motor ou gerador pode variar conforme seu tamanho ou pelas características de seu projeto.

As medidas, ainda, podem ser afetadas pelas condições de umidade, temperatura ou pela magnitude do teste e sua duração. Tem-se como padrão considerar que a resistência mínima de um isolamento nunca poderá estar abaixo do resultado da seguinte fórmula:

Rm = (Tensão da Máquina + 1 megohm a 40ºC)/1000

Estando acima desse valor, pode-se com certa margem de segurança, considerar o equipamento em condições satisfatórias para efeito de operação e pode-se, também, efetuar outros testes, como, por exemplo, Indice de Polarização ou, até mesmo passar o HI-POT.

Toda medida de resistência do isolamento deverá ser sempre considerada estando o equipamento a uma temperatura de 40ºC. Se o equipamento estiver em outra temperatura que não os 40ºC, será necessário efetuar os cálculos para correção ao equivalente ao valor de 40ºC.

A resistência do isolamento diminui consideravelmente à medida que a temperatura se eleva. Por isso, todos os resultados de testes feitos com Megger sempre devem ser acompanhados da tomada da temperatura do equipamento e esta temperatura corrigida para um valor básico.

Aqui temos uma tabela que poderá ser usada para correção da temperatura.

O equipamento a ser testado deve estar desenergizado e desconectado de qualquer outro equipamento ou cabos.

Na tabela ao lado, o eixo x (horizontal) indica a temperatura que se encontra o isolamento a ser medido e o eixo y (vertical) é uma constante, a qual você deve utilizar procedendo conforme abaixo descrito:

Se você, medindo a resistência do isolamento do estator de um motor, obteve um valor hipotético de 5300 megohms a temperatura de 65ºC, multiplique esse valor pelo coeficiente onde a linha vertical da temperatura cruza com a linha diagonal da tabela.

No caso do exemplo acima, seria multiplicar 5300 por 5 e então você teria a resistência de 26500 megohms que seria o valor a 40ºC.

Agora que você já sabe transformar a temperatura medida para a temperatura a 40ºC, podemos começar a trabalhar

Você precisa ter em mãos os equipamentos a seguir indicados, antes de iniciar seu trabalho de medição da resistência do isolamento.

Tenha em mãos:

Megger nas escalas de 500V, 1000V, 2500V e 5000V, Termômetro de Contato e Cronômetro

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