TESTANDO MOTORES ELÉTRICOS - ROUTINE TEST FOR ELECTRIC MOTORS

Desenho motor de indução

Sérgio Morales


Você gostaria aprender a fazer testes de rotina em Motores Elétricos?

Would you like to learn how to make routine tests for Electric Motors?

Neste espaço, você encontrará vários tipos de testes que poderão ser aplicados em Motores Elétricos para determinar o grau de confiabilidade em seu desempenho.
Here you will find several types of tests that can be applied in Electric Motors to determine the degree of reliability in performance.
Os testes aqui apresentados são de rotina e bastante simples, os quais você pode executar sem grandes investimentos em equipamentos sofisticados.

The tests presented here are fairly simple and routine, which you can run without large investments in sophisticated equipment.

Os testes de rotina realizados no motor podem ser divididos em duas categorias:
a) - Testes realizados para manutenção preventiva
b) - Testes realizados para manutenção preditiva
Routine tests performed on electric motors can be divided into two categories:
a) - Tests for preventive maintenance
b) - Tests for predictive maintenance 

Os testes realizados na manutenção preventiva são aqueles que mostram a situação em que se encontram alguns componentes do motor e possibilitam ao pessoal da manutenção tomar medidas imediatas para evitar que problemas maiores possam surgir.
Tests conducted in preventive maintenance are those that show the situation there is in some motors components and allow maintenance personnel to take immediate action to prevent larger problems that may arise
Os testes realizados na manutenção preditiva também objetivam atingir esses mesmos resultados, só que permitem identificar futuros problemas.

The tests in predictive maintenance also aim to achieve these same results, only identifying future problems.

Vamos trabalhar?
Let´s to work?

TESTES EM ROTORES:
ROTORS TEST

Rotores de motores elétricos trifásicos, tipo gaiola de esquilo e curto circuitados, podem apresentar vários tipos de avarias.

Electric motors three-phase squirrel cage and short circuited rotors, can present several types of faults.

Rotor de motor de indução seccionado

Até a década dos anos 80, pelo menos

10% das falhas observadas em motores elétricos desse tipo, tinham sua origem nos rotores.
Until the 80s, at least 10% of observed failures in electric motors of this kind, had its origin in the rotors.
A porosidade era a principal causa de problemas. O alumínio injetado sempre tem alguma porosidade e se essa porosidade se concentrar em algumas barras, alí poderá ocorrer trincas ou quebras dos barramentos.

The porosity was the main cause of problems. The injected aluminum always have some porosity and this porosity is concentrated in a few bars, there may occur cracks or breaks of the buses.

Se seccionar-mos um rotor veremos o alumínio injetado nas ranhuras do núcleo, conforme se vê no desenho acima.
If sectioning a rotor we will see the aluminum injected into the grooves of the core, as shown in the drawing above.

Rotor em alumínio injetado  com porosidade

Hoje, com a substancial melhoria dos processos de
fabricação de rotores, esse percentual já apresenta
 boa redução, embora, ainda persistam em quantidade
 acima das desejáveis, quando se trata de trincas ou
 quebras de barramentos.
Nowdays, with the substantial improvement of
  manufacturing processes, that percentage already 
has good reduction, though, still persist in quantities 
 above desirable when it comes to cracks or breaks 
 buses.

Rotor com barramentos de cobre

Esse tipo de problema - trincas ou quebras de barramentos - são difíceis de detectar, pois, não são visíveis a olho nú e os sintomas de vibração podem ser confundidos com desbalanceamento ou desalinhamento.
This kind of problem - cracks or breaks buses - are difficult to detect because they are not visible to the naked eye and the symptoms can be confused with vibration imbalance or misalignment.

Um experiente Analista de Vibração poderá detectar e identificar trincas ou quebras de barramentos, porém, uma das formas mais simples é a indução de uma corrente pelo rotor.
An experienced Analyst Vibration can detect and identify cracks or breaks buses, but one of the simplest ways is the induction of a current through the rotor.Este teste é realizado com o motor desmontado e o rotor fora do estator.

Foto de rotor com barramentos de cobre

Para realizá-lo, você terá que contar com um dispositivo bastante simples de ser construído, conforme a seguir descrevemos.
This test is performed with the the motor disassembled and the rotor outside the stator.
To accomplish it, you will have to build a simple device, as described below.

Indutor de Tensão:

Os rotores tipo Gaiola de Esquilo podem apresentar defeitos oriundos de falhas nas barras soltas, dissoldadas, trincadas ou quebradas. 

Squirrel Cage type rotors can take malfunction arising from failures in bars loose, cracked or broken

 Para verificar a condição das barras de um Rotor tipo Gaiola, utiliza-se um Indutor de Tensão, popularmente conhecido como “Tatú”, ou “Zumbidor”, o qual induz uma tensão no rotor.

To check the condition of the bars of a  squirrel cage type rotor,you can use an inductor voltage, popularly known as "Tatú" or "buzzer", which induces a voltage in the rotor.

Operando como se fosse o primário de um transformador, quando acoplado ao rotor este se transforma em secundário e recebe uma tensão induzida nas bobinas ( barramentos ) pela ação de transformação

Operating as if it were the primary of a transformer, when conected in the secondary to this rotor turns and receives a voltage induced in the coils (busbars) by the action of transforming.

O Indutor de Tensão geralmente é constituido por um núcleo de lâminas de aço silício em perfil H, recortadas no topo em forma de V. conforme se vê na figura abaixo. 
The inductor is usually composed of a core of steel laminations H profile, cut the top V-shaped as seen in figure below.

Uma bobina construida em condutores de cobre esmaltados é enrolada em volta do núcleo, calculando-se para uma tensão de 120V, 60Hz. 

A copper wire coil is builted around the core, calculating for a voltage of 120V, 60Hz.

Nas figuras a seguir você vê o desenho do indutor de tensão a que nos referimos.

In the figures below you can see the design of the inductor voltage to which we refer.

É importante observar que o indutor de tensão deverá ter o tamanho que envolva

pelo menos 1/3 do núcleo do rotor.

It is important to note that the inductor voltage must be sized involving
at least 1/3 of the rotor core.

Assim, se você vai testar rotores de tamanhos pequenos e grandes, tenha em mãos os dois tipos de indutores.

So, if you are going to test small or large sizes rotors, please have the two types of inductors.

Na figura ao lado, mostramos a foto de um indutor de tamanho
pequeno, útil para testes em rotores de pequeno porte.

In the figure we show a photo of an inductor small size,
useful for testing small rotors.

Quando se tratar de rotores de motores com potência de 100HP

ou acima, utilize um indutor de maior tamanho,
de sorte que seu teste envolva, pelo menos, 1/3 do núcleo do rotor

In the case of rotors with 100HP
or above,you must use a larger inductor, so that your test involving 
at least 1/3 of the rotor core

Realizando Testes: (passo a passo)

Performing tests: (step by step)

Antes de iniciar o teste no rotor tipo gaiola, você deve ter em mãos:

Before starting the test in the rotor cage, you should have on hand:

Indutor de Tensão

- O Indutor de Tensão apropriado para o tamanho do rotor

- Uma lâmina de aço fina, tipo lâmina de serra

- Luvas de raspa de couro para proteger as mãos

- Óculos de segurança

- Protetor auricular

- The inductor voltage appropriate for the size of the rotor
- A thin steel blade, type saw blade
- Leather Gloves scrapes to protect hands
- Safety glasses
- Protector Headset

 1 - Coloque o Rotor sobre o Indutor ou, dependendo
     do tamanho do rotor, coloque o Indutor sobre o Rotor,
     conforme se vê na figura ao lado
 1 - Place the rotor on the Inductor or, depending of
      the size of the rotor, place the inductor on to the rotor,
      as seen in the figure below

2 - Ligue o Indutor na tensão apropriada, ou seja, 110 ou 220V

2 - Connect the inductor in the appropriate voltage, ie 110 or 220

3 - Deslise a lâmina lentamente sobre toda superfície do rotor

3 - Slide the blade slowly over the entire surface of the rotor

Testando Rotor

4 - Se o rotor estiver bom, isto é, se todas as barras estiverem

     inteiras e curto-circuitdas, a lâmina será atraída para o

     nucleo do rotor.

4 - If the rotor is good, that is, if all the bars are intact and  

     short-circuited, the blade will be attracted to the nucleus of the rotor

 5 - Se, por outro lado, alguma barra estiver solta, frouxa,

     trincada, quebrada ou dissoldada, a lâmina não será atraída
     ao passar por aquela bobina ( barra ) ou, se atraída,  será de forma leve,
     revelando o grau da extensão da  avaria existente naquela bobina ( barra )
 5 - If, on the other hand, some bar is loose, slack, cracked or broken, the blade will not be attracted
      to go through that coil (bar) or, if drawn, will be lightly, revealing the degree of the  
      damage that existing ib the coil (bar)

6 -Assinale com um giz ou caneta apropriada o local no rotor onde a barra ou
     barras apresentam-se com pouca ou nenhuma atração.

6-Mark with a chalk or proper pen  the place in the rotor where the bar or
    bars are shown with little or no attraction.

O tipo de teste aqui mostrado é o mais simples e o mais econômico, de vez que
exige somente um pequeno investimento na fabricação do indutor.

The type of test shown here is the simplest and most economical of all and
requires only a small investment in manufacturing inductor.

Conclusão:

Um rotor de gaiola de esquilo com alumínio injetado, o qual apresente uma ou mais
barras trincadas, quebradas ou interrompidas apresentará aquecimento progressivo e perda de potência.

A squirrel-cage rotor with aluminum injected which presents one or more
bars cracked, broken or interrupted  will growing in progressive heating and power loss.

Deve ser substituido por um rotor novo em perfeitas condições

Should be replaced by a new rotor in perfect condition.

 Em casos muitos especiais, onde não houver a possibilidade de substituição por rotor novo, pode-se recuperar o rotor, retirando o aluminio injetado e substituindo-o por barras curto circuitadas em anel.
É um processo possível, porém, oneroso e inviável economicamente.

In some special case, where there is no possibility of replacement by new rotor, it is possible to recover the rotor, removing the aluminum injected and replacing it with short circuited copper bars.
This process is possible, however, costly and uneconomical.