No mundo de hoje, os motores de indução CA trifásicos são amplamente usados em aplicações comerciais e industriais, de secadores de grãos a serradoras, sistemas de esteiras, refrigeração e ar condicionado, devido a sua simplicidade, robustez e custos de fabricação relativamente baixos. O uso de motores elétricos aumentou significativamente a produtividade e reduziu os custos operacionais. Entretanto falhas inesperadas nos motores elétricos podem resultar em perda de capacidade, além de reparos excessivos e custos desnecessários de manutenção Agilent Technologies.
O que é um motor trifásico?
Antes de mostrar como eliminar problemas em um motor CA trifásico, explicaremos rapidamente o que ele é. Um motor CA trifásico é um motor alimentado por três fases, conforme ilustra a figura 1. Ele tem três fios, que carregam formas de onda de tensão defasadas em 120 graus uma com relação à outra e atingem os mesmos valores instantâneos em momentos diferentes.
A alimentação trifásica normalmente é usada para alimentar cargas industriais de alta potência. As falhas mais comuns nos motores que observamos são o disparo de reles por sobrecarga, motores que não dão partida, motores rodando abaixo de seus valores nominais de rpm e motores recém-instalados que não dão partida.
Falhas imprevistas de motores usados em serviços críticos podem afetar a disponibilidade da planta instalada. Aqui mostramos algumas dicas que podem ajudar os engenheiros e técnicos a eliminar problemas em motores CA trifásicos de maneira eficiente com o multímetro de mão, da série U1240A da Agilent.
Testes básicos de tensão para a identificação da tensão aplicada
Como você sabe, um motor CA trifásico é alimentado por uma rede de três fases. A alimentação trifásica deve fornecer três formas de onda de mesma amplitude e frequência. Qualquer desvio em qualquer uma das linhas pode provocar falhas no motor.
A primeira coisa que os eletricistas ou técnicos devem fazer quando se deparam com uma falha no motor é executar um teste de tensão no motor trifásico, usando um multímetro digital de mão (DMM). A figura 2 orienta como verificar a tensão entre as fases Ti e T2, T2 e T3, e Ti e T3.
Testes básicos de corrente para a identificação da sobrecarga
Se não houver variação na alimentação de entrada, você deve executar o teste de corrente no motor trifásico. Coloque o alicate- amperímetro em um dos terminais que alimenta o motor. Verifique se a corrente de partida cai à medida que o motor atinge a velocidade plena. Uma corrente de partida alta demais ou que dure tempo demais abrirá o relé de sobrecarga, ou queimará fusíveis. As correntes de partida do motor que não caem rapidamente serão altas demais para serem suportadas pela proteção normal contra sobrecarga. O motor e sua carga associada devem acelerar rapidamente. Se a aceleração for retardada por algum problema na carga, o resultado poderá ser a abertura do relé.
Quando a corrente cair até os níveis normais de operação, passe rapidamente o seu medidor de corrente por todos os terminais, para verificar todas as três fases. Todas as correntes do motor devem estar "equilibradas" e não devem ultrapassar a corrente nominal do motor. Observe a figura 3.
Caso as correntes estejam desbalanceadas, verifique se as tensões aplicadas no motor em carga plena estão iguais. O desbalanceamento na tensão do motor não deve ultrapassar 5% da tensão da linha. Qualquer desbalanceamento de tensão reduzirá significativamente a capacidade de saída do motor. Qualquer desbalanceamento de corrente que ultrapasse a faixa de 5% indicará que a carga do motor deve ser reduzida para compensar a potência perdida.
Teste de tensão entre o terminal e o terra para a identificação de um fusível queimado
O teste da tensão entre o terminal e o terra é um método de teste que pode ser usado na identificação de um fusível queimado. Coloque o seletor de funções em VCA e meça a tensão entre o terminal e o terra. Você deve segurar a ponta de prova corretamente e tomar cuidado ao medir a tensão. Repita o procedimento em todas as três fases. Normalmente, se a tensão do terminal mostrar uma diferença de alguns poucos milivolts com relação ao terra, isso indicará um fusível queimado. Se o fusível estiver em boas condições, a leitura do potencial entre a linha e o terra será normal.
Lembre-se que no caso de uma falha grave de tensão, pode ser criada uma trilha de resíduos da queima dentro do fusível queimado, que resulta em uma leitura de tensão que pode confundir um voltímetro muito sensível e você também. (figura 4).
Teste de continuidade para confirmar a queima do fusível
Para confirmar a queima de um fusível, você precisa verificar a continuidade desse fusível. O primeiro passo é colocar o seletor de funções na posição do teste de continuidade. Esse teste mostrará uma resistência muito baixa e emitirá um sinal sonoro se a medição encontrar continuidade. Antes de medir um fusível, certifique-se de que a chave de alimentação está desconectada em todas as três fases. Meça todos os fusíveis e substitua os que estiverem queimados. Veja na figura 5.
Teste de continuidade
Um motor tem grupos de enrolamentos distintos, que são conectados internamente para formar os enrolamentos das fases. Ao eliminar problemas em um motor, é uma boa ideia verificar se os números dos condutores do motor estão corretos e se não há falhas elétricas que criem curtos-circuitos entre fases diferentes. Você pode usar a função de medição de ohms do multímetro para ver que fios estão conectados a quais circuitos. Nesse processo, você pode determinar a resistência do circuito em ohms e fazer comparações entre circuitos equivalentes. Na figura 6, o ohmímetro deve mostrar continuidade quando conectado ao número 1 e o número 4, porque estes são extremidades opostas de um circuito do motor. No teste feito na figura 7 se o enrolamento estiver OK, o ohmímetro deverá indicar uma alta resistência, porque não há um circuito fechado.
Conclusão
Em conclusão, motores CA trifásicos têm um papel importante em nosso mundo altamente tecnológico. Motores trifásicos movem escadas rolantes, trens, ventiladores e máquinas produtoras de papel. Qualquer interrupção provocada por uma falha do motor resulta em interrupções de operação de alto custo. É necessário fazer a manutenção preditiva e preventiva adequada para reduzir essas falhas nos motores. Como todas as aplicações mencionadas acima lidam com altas tensões, os engenheiros e técnicos devem ser extremamente cuidadosos ao escolherem um DMM de mão para esse tipo de aplicações. Em ambientes como estes, normalmente você deve usar um DMM de mão com especificação nominal CAT IV 600 V, para a sua própria segurança.
