4 principais problemas eléctricos nos motores industriais

Ter um programa de manutenção preventiva é a melhor forma de monitorizar a saúde de um motor elétrico, uma vez que nos permite identificar, avaliar e resolver problemas que surgem ao longo do tempo e que podem exigir um serviço de reparação, o que, por sua vez, resulta num aumento dos custos.

Os motores eléctricos são equipamentos complicados e complexos. Por isso, podem deixar de funcionar por muitas razões. Tanto os motores CA como os motores CC podem desenvolver problemas semelhantes. Quer seja devido à falta de manutenção, ao desgaste ou simplesmente à idade avançada, as falhas ocorrem devido a várias causas.

A este respeito, os principais problemas eléctricos nos motores industriais podem ser classificados em quatro categorias básicas:

• Efeitos de desequilíbrio de tensão,
• Efeitos do funcionamento em fase única,
• Efeitos de sobrecarga, e
• Efeitos ambientais e de manutenção.

Mas vejamos, em pormenor, todos e cada um destes problemas eléctricos nos motores industriais que podemos encontrar na nossa instalação:

• Problemas eléctricos em motores industriais: Efeitos de desequilíbrio de tensão

  Existe uma boa quantidade de literatura sobre o tema do desequilíbrio de tensão e do desequilíbrio de corrente associado. Em geral, pode estabelecer-se que, quando as tensões estão desequilibradas, estão presentes correntes induzidas mais elevadas no rotor, porque este tem uma impedância mais baixa para as componentes de tensão de sequência negativa.

  Por exemplo, para um desequilíbrio de tensão de 3%, o desequilíbrio de corrente pode ser de 18% a 24%. O aumento da corrente do estator é normalmente pequeno, pelo que a proteção contra sobrecargas não actua a tempo de proteger contra danos devido à elevada corrente induzida no rotor. Este calor adicional no rotor pode estar presente durante um período de tempo considerável e, uma vez que as lamelas do rotor e o veio do rotor constituem um elemento metálico contínuo, este calor é transmitido às chumaceiras, reduzindo a vida útil das chumaceiras.

  Os problemas de desequilíbrio de tensão podem ocorrer desde a rede de alimentação eléctrica até à indústria ou instalação, ou no próprio sistema de distribuição da fábrica ou indústria. Os problemas potenciais são os seguintes:

  • Potenciais problemas na rede de alimentação eléctrica. Estes problemas têm a ver com desequilíbrios de tensão na linha, utilização reduzida de transposições nas linhas, deltas abertos nos transformadores, situações que provocam efeitos de desequilíbrio de tensão, nomeadamente aquecimento do estator (falta de enrolamento) e do rotor (problemas com rolamentos vibratórios, etc.).
  • Potenciais problemas no próprio sistema de distribuição da instalação. Desde grandes cargas monofásicas, cargas de iluminação desequilibradas, impedância diferente dos condutores, fusíveis queimados numa fase de uma bateria de condensadores para correção do fator de potência e expansões sem a capacidade adicional necessária. Isto causa efeitos como o desequilíbrio da tensão, ou seja, o aquecimento do estator (falha do enrolamento) e o aquecimento do rotor (problemas com rolamentos, vibrações, etc.).
• Problemas eléctricos em motores industriais: Efeitos da perda de fase única

  Os efeitos potenciais que a perda monofásica pode provocar são semelhantes aos produzidos pelo desequilíbrio de tensão; no entanto, a perda monofásica representa um dos piores casos de desequilíbrio de tensão. Além disso, ocorre um sobreaquecimento excessivo nos enrolamentos das duas fases que permanecem em funcionamento. O desequilíbrio de fase ocorre quando as linhas de alimentação estão desfasadas ou "fora de fase".

  Naturalmente, o desequilíbrio em motores trifásicos ocorre quando são aplicadas cargas monofásicas, o que faz com que uma ou duas das linhas transportem mais ou menos carga. As cargas trifásicas em instalações trifásicas são equilibradas desde a conceção e instalação. O desequilíbrio começa quando cargas monofásicas adicionais são adicionadas ao sistema. Este desequilíbrio faz com que as linhas trifásicas não estejam 120 "eletricamente" desfasadas nas suas correntes e tensões, e que os motores trifásicos funcionem a temperaturas mais elevadas do que as indicadas como valores nominais.

  Um motor trifásico a funcionar num circuito desequilibrado não pode fornecer o seu potencial nominal, pelo que devem ser aplicados factores de degradação. Isto gera potenciais problemas na rede de alimentação eléctrica, ou seja

  • Perda de uma fase na rede de alimentação.
  • Fusível queimado numa fase da rede eléctrica.
  • Defeito numa fase da linha de alimentação.
  Durante a perda de uma fase, há um aquecimento excessivo nos enrolamentos das restantes fases e um aquecimento no motor (bielas do motor e problemas com rolamentos e lubrificantes).

• Problemas eléctricos em motores industriais: efeitos das sobrecargas

  A maioria dos problemas causados por sobrecargas reflecte-se apenas como sobreaquecimento no estator, enquanto dois problemas, arranques repetidos e paragens repetidas, também causam tensões mecânicas nas cabeças dos bicos individuais e nos bicos.

  Estas forças mecânicas geradas através do processo de funcionamento do motor (arranque-paragem, etc.), reflectem-se como tensão física nas cabeças de bobina e nos terminais das bobinas de cobre, aumentando os potenciais problemas devido à fratura do isolamento das partes condutoras.

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