BOBINAS PRÉ-MOLDADAS - TESTES COM HI-POT

Sérgio Morales


BOBINAS PRÉ-MOLDADAS:

   Denominamos Bobinas Pré-Moldadas bobinas do estator ou do rotor, as quais são fabricadas, geralmente, com condutores de
cobre retangular.
   Esse tipo de bobina é usada em motores de potências mais elevadas e classes de tensões também mais elevadas, ou seja, igual ou acima de 2.200V, conforme ilustram as fotos abaixo:

Estador de motor

Estator de gerador

    Motores de menor potência ou menor tensão de trabalho, também podem utilizar bobinas pré-moldadas, dependendo do projeto do fabricante.

  A vantagem de utilizar condutores de cobre retangular é que ocupam menos espaço dentro das ranhuras e, por isso,permitem aumentar o material isolante que os revestem sem ter que alterar o tamanho da carcaça ou do estator

  Como motores ou geradores que operam em tensões mais elevadas(média ou alta tensão), necessitam maior quantidade e melhor qualidade de material isolante, condutores de cobre retangulares são especialmente indicados.

  Outra vantagem é que, nesse caso, as bobinas ficam mais compactas quando impregnadas a vácuo,eliminando a possibilidade de vibração nas cabeças das bobinas.
  No desenho da figura aabaixo,vemos os diversos componentes de

Desenho de uma bobina pré-moldada, vendo-se os fios de cobre retangulares, as camadas de fita de mica, fita de vidro e a tinta condutiva

uma bobina pré-moldada.
   Na maioria das vezes uma bobina pré-moldada é composta de:
   A - Condutores de cobre retangular
   B - Camadas de fita de mica
   C - Camadas de cadarço de fita de

       vidro   
   D - Tinta condutiva
   Os condutores de cobre podem, ainda, serem só esmaltados ou esmaltados e com uma ou duas camadas de poliglass ( fibra de vidro) impregnada com uma resina especial.
   Para motores ou geradores que operam em médias ou altas tensões ( acima de 4.160V), as bobinas pré-moldadas recebem uma leve camada de tinta condutiva na parte reta, ou seja, na parte da bobina que fica dentro da ranhura do motor.
   Essa tinta tem a função de evitar o efeito corona, tão comum em equipamentos operando nessas classes de tensões.
   O cadarço de fibra de vidro, além de reforçar a isolação, tem como principal objetivo propiciar um reforço mecânico à bobina.
   O teste de Alto Potencial é aplicado nas bobinas pré-moldadas após fabricadas e nas diversas etapas do processo de Rebobinamento dos motores, como veremos a seguir.

1 -  BOBINAS NOVAS - Para reenrolamento completo:  
   Se você gerencia um departamento de manutenção e na sua planta fabril existem motores de média e alta tensão, certamente será muito útil você saber quais os níveis de tensão a que devem ser submetidas as bobinas desses motores quando houver uma manutenção corretiva.
   Abaixo seguem algumas tabelas orientativas para que você exija de seu fornecedor de bobinas ou do seu recuperador de motores, os testes de alto potencial que ele deve fazer, sempre com o seu acompanhamento.

   Antes de prosseguirmos, vamos tecer algumas considerações sobre a aplicação de teste de alto potencial em todas as bobinas.
      É certo que esse tipo de teste sendo um teste destrutivo, sempre provoca altum “stress” no material isolante e isso gera polêmica sobre a conveniência de se aplicar na totalidade ou só por amostragem.
   Quando se aplica na totalidade das bobinas, todas sofrem o stress e, mesmo sem estarem operando dentro do motor, já sofreram alguma avaria, mesmo que essas avarias não tenham sido detectadas.
   A questão é: deve-se ensaiar todas as bobinas ou só fazê-lo por uma amostragem?
   Como o processo de fabricação de bobinas para substituição em manutenções corretivas é quase um processo artesenal, torna-se muito difícil assegurar a qualidade de todas as bobinas sem que o teste de alto potencial seja aplicado em todas elas.
   Assim, ainda que preocupante, deve-se ensaiar a totalidade das bobinas para assegurar a confiabilidade do material isolante suportar tensões mais elevadas.
 Feitas essas considerações, vamos ilustrar, a seguir, como essas etapas acontecem quando se vai recuperar um motor com bobinas pré-moldadas.


Fig. 53

 A fig. 53 ao lado mostra a foto de um motor fabricado com bobinas pré-moldadas.

  

A fig. 54 mostra as bobinas queimadas desse motor

Fig. 54

A fig. 55 mostra as bobinas queimadas do mesmo motor

Fig. 55



   Tratando-se de um motor que opera em 4.160V, na primeira etapa dos testes deve-se aplicar 9.984V em cada bobina.
   Conforme mostrado na tabela anterior, cada bobina nova foi ensaiada com o teste de alto potencial, aplicando-se 9.984V em cada uma,concluindo-se assim, a primeira etapa.
   Quando as bobinas jã estavam colocadas (todas) dentro do estator, fez- se a aplicação do teste referente a segunda etapa, ou seja, aplicando-se 4.14.
 

Estator com parte das
bobinas colocadas 

   Após conectadas, passou-se a terceira etapa, aplicando-se, então, 3.664V.conforme estágio de recuperação visto na figura abaixo.

   Concluidas as primeiras três etapas, fez-se a impregnação do estator

Estator com todas as
bobinas colocadas

  Com as bobinas já colocadas no estator, as ligações feitas e a impregnação concluída, resta agora submeter o motor a um tratamento térmico adequado para que todo conjunto fique seco e sem umidade.

Estator impregnado e
com tratamento térmico
concluido

  Na foto ao lado vemos o estator do motor já dentro da carcaça, devidamente impregnado e com o tratamento térmico concluído.

  Agora é a hora de executar a 4º e última 

etapa do processo.

  Conforme visto na tabela anterior,nesta etapa do teste devemos aplicar 9.320V durante 60 segundos.

  Não havendo fuga, conclui-se que o motor está em perfeitas condições sob o aspécto do dielétrico e pronto para ser montado,embarcado e entrar em operação.

2 - Bobinas Usadas -  Para reenrolamento parcial
    Para Estatores de Corrente Alternada e Rotores de Corrente Contínua com tensão de trabalho de 600 V ou acima.
    A tabela abaixo deverá ser aplicada quando se tratar de bobinas usadas,ou seja, quando você vai fazer o teste em um motor que esteja operando e você quer se assegurar da confiabilidade do material isolante ou, ainda,quando da recuperação parcial do estator.

(*) Para obter o valor em CC, multiplique o valor CA por 1.6

Valores de Testes para Geradores de Locomotivas

Locomotivas são máquinas bastantes complexas, as quais operam com um Motor Diesel, um Gerador CC

e Motores de Tração, sendo um em cada roda.          

A tabela abaixo da foto da locomotiva, mostra três modelos de Geradores de Locomotivas:
                           D-12
                           D-22
                           D-32
Para esses modelos de Geradores de Locomotivas, ao fazer-se o teste de HI-POT, deve-se aplicar 2.400V para bobinas novas e 1.600V para bobinas usadas

Ilustrando um pouco mais nosso trabalho, mostramos baixo as fotos de uma Armadura e um Estador de Gerador de Locomotiva modêlo D-22

Armadura de Gerador de Locomotiva modêlo D-22

Estator de Gerador de Locomotiva modêlo D-22