TESTE DE POLARIDADE EM MOTORES ELÉTRICOS DE CORRENTE CONTÍNUA - HOW TO MAKE TEST OF POLARITY IN DIRECT CURRENT MOTORS

TESTE DE POLARIDADE
TEST OF POLARITY


Sérgio Morales 


O teste de polaridade é feito para detectar se em um circuito elétrico de motor CC, existe algum polo invertido.
The polarity test is performed to detect if there is any inverted pole in a DC motor circuit

Como de hábito, nossos testes procuram envolver dispositivos bem simples para que o aluno possa realizá-lo gastando o mínimo possível em equipamentos.

As usual, our goal is show  you the most simple  and easy way to perform tests that involve simple devices, so that you can accomplish it by spending as little as possible in equipment

Este é um desses testes importantes, o qual você pode realizar de forma muito simples, 

So, this is one of these important tests that you can perform it in a very simple way

É um teste simples, mas de grande utilidade, pois, na montagem de um  motor ou gerador   CC, poderá ocorrer um erro de ligação das bobinas e um ou mais polos ficarem  invertidos.
It is a simple way, but very useful, because in the assembly of a DC motor or generator, an error may occur by an inverted a pole when you are performing the coils´s connections.
 
O teste é baseado no princiípio dos campos magnéticos que se atraem  ou se repelem.

This test is based on the magnetic fields

Equipamento necessário: 
The device you  need

Um suporte de madeira, uma cordoalha de algodão e um ímã

A wooden stand, one cotton cordage and a little piece of magnet
 

Como você verá a seguir, este é realmente um teste muito útil, o qual um dispositivo muito simples que você mesmo poderá construir.
As you will see forward, this is really a very useful test, and to performing it you need just  a very simple device  that you can build it by yourself

  
    Tenha em mãos:
     Have on your hand:

        Um imã com cerca de 3 x 0,5 x 0,5 cm
        Uma cordoalha de algodão ( barbante)
        Um suporte de madeira ou plastico de cerca de 12 x 1 x 1 cm
       A piece of magnet measuring about 30 mm length, 5 mm width and 5 mm
       thickness.
       A cotton cordage (string)
       A little piece of  plastic or wood measuring about 12 mm length, 10 mm width and
       10 mm thickness.
        
Amarre uma extremidade do barbante à extremidade do suporte de madeira  ou plástico.

Tie the end of the string to the end of the piece of wood or plastic.

Pinte a metade do imã na cor amarela e a outra na cor preta ou branca, ou quaisquer outras cores que melhor facilite a visualização.

Now you must paint half of the magnet in yellow  color and the other half in black color or white or any other color that best allow you the visualization.

Amarre a outra extremidade do barbante exatamente no centro do imã, onde as cores se unem.
Tie the other end of the string in the exact center of the magnet, where the colors come together. 

Pronto.
OK

Você já tem o dispositivo para realizar o teste de polaridade em motores de corrente contínua.
Now you have in your hand the the device for testing polarity in DC motors.

É simples, fácil, barato e de grande utilidade.   
It's simple, easy, cheap and very useful. 

Verificando a polaridade passo a passo:
Checking polarity step by step
       
Passo 1:
Step 1:
 
Injete uma tensão CC no circuito elétrico do motor ou gerador CC que está sendo testado.
Turn on the motor that you are performing the test, using a DC current
 

Desenho de carcaça de motor CC
A DC motor´s frame drawing

A  tensão deverá ser adequada  e suficientemente apropriada para provocar um campo magnético no núcleo das sapatas polares, conforme mostrado no desenho da figura acima.
The voltage should be as suitable as possible,  to make a magnetic field in the core of the pole shoes, as shown in figure drawing up

Passo 2: 
Step 2

Insira o dispositivo no centro do circuito e aproxime o imã da sapata polar.
Insert the device in the center of the circuit and approach the imam of the pole shoe.

Verifique qual o lado ( cor ) do imã foi atraido nessa sapata polar.
Check out which pole shoe of the magnet (color) was attracted
 

Desenho mostrando o fluxo do campo
Drawing showing the flow of field

Passo 3:
Step 3
 
Aproxime o imã na sapata imediatamente próxima à direita e observe qual lado ( cor ) do imã foi atraído por essa outra sapata polar.
Bring  the magnet to the next right  pole and note which side (color) of the magnet was attracted.    


Conclusão:
Conclusion:
    
A polaridade estará correta se alternadamente o ímã for atraído por  um lado ( cor ) numa sapata polar e pelo outro lado ( cor ) na sapata polar próxima adejacente.
The polarity will be correct if the magnet is alternately attracted to one side (color) in a pole shoe and the other side (color) in the next  pole shoe. 

Se não houver essa constante alternância de lados/ cores, há erros de polaridade. 
If there isn't this constant switching, there are polarity errors.
 
Nesse caso, verifique o circuito, cheque as ligações e corrija o problema.
In this case, check the circuit, check the connections and correct the problem 

July, 29 2013

PERFORMING ELECTRICAL MOTORS TEST - TESTANDO MOTORES ELÉTRICOS - DESBALANCEAMENTO DOS ENROLAMENTOS - IMBALANCED OF WINDING COILS

LIGAÇÕES INVERTIDAS  -  INVERTED CONNECTIONS
TESTE USANDO UMA ESFERA DE AÇO - TEST USING A STEEL BALL BEARING

Sérgio Morales

Este teste tem como objetivo verificar se os enrolamentos do estator estão com as ligações apropriadamente conectadas.

    Nota: Não confundir com desbalanceamento de bobinas ou desbalanceamento de grupos de     

              bobinas.        

 Making this test you can determine if  the stator windings are properly connected.

     Note: Do not confuse  with unbalanced coils ou unbalanced of groups of coils.

Este teste deve sempre ser realizado depois que o estator tenha sido enrolado, mas antes de ser impregnado.

Esfera de aço

This teste must be performed after the stator has been wound, but before being impregnated.

Verificando balanceamento dos enrolamentos:

Checking balancing winding

Tenha em mãos uma esfera de aço retirada de um rolamento de esfera relativamente grande, de aproximadamente 1/2” de diâmetro, conforme se vê na figura ao lado. 

Have an available large steel ball bearing, approximately 1/2" diameter.

 Tenha em mãos, também:
        1 - Cronômetro
        1 - Voltimetro

Have an available:

        1 - Cronometer

        1 - Voltimeter

 O diâmetro da esfera deverá ser sempre ligeiramente maior que a distância entre duas ranhuras adjacentes.

 The ball bearing diameter must be always larger than the distance between two adjacent grooves.

Coloque a esfera de aço no interior do núcleo do estator, conforme se vê na figura  abaixo.

Place the steel ball bearing inside the stator core, as shown in the figure below.

Estator com esfera de aço dentro

Verifique para qual tensão os cabos de ligação estão conectados.

Check the voltage cables are connected
Aplique 50% da tensão prevista, ou seja, se ligado para 220V, aplique 110V durante 7 segundos.

Apply 50% of the expected voltage, ie if conected in 220V applies 110 V during 7 seconds.

Se a esfera correr radialmente num mesmo sentido ao longo do núcleo é porque as ligações estão corretas. Caso a esfera não gire ou gire aleatoriamente, alguma ligação está incorreta.

If the steel ball bearing goes up in the same direction along the core, it means that the conections are correct. Otherwise if the ball bearing does not spin or rotate randomly means that any connections are incorrect.

Em ambos os casos, isto é, se corretas ou incorretas, os enrolamentos      sofrerão um aquecimento e aparecerão  “manchas quentes” se a tensão de alimentação permancer ligada por mais tempo que o tempo estritamente necessário, ou seja, 7 segundos, podendo provocar a queima dos enrolamentos.

In both cases whether correct or not, the windings suffer an overheating and hot spots may appear if the supply voltage is on for longer than necessary, ie 7 seconds. Lasting more than 7 seconds can burn the windings.

Este é um teste muito simples e eficiente e que não exige nenhum investimento em     equipamento especial para fazê-lo.

This is a very simple test and easy to implement, requiring no investment in especial equipment to perform it.

O objetivo aqui é facilitar ao máximo o trabalho dos técnicos e operadores quando se depararem com situações em que necessitam saber se as conexões estão corretas e não contam com instrumentos ou equipamentos específicos para fazê-lo.
The aim of this test  is to facilitate the work of technicians when they encounter situations that require to know if the connections are correct and do not have appropriate tools do do it.

MANUTENÇÃO EM GERADORES DE LOCOMOTIVAS

CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES SOBRE GERADORES:

•     Existem vários modelos de Geradores Principais de Locomotivas. Neste trabalho  vamos  nos ater aos  modelos:  D-12 , D-15, D-22, D-25 e D-32.

•    Cada modelo tem algumas características especiais que o diferencia dos demais e, ainda, pode ter letras que sucedem ao número, indicando outras particularidades.

GERADORES PRINCIPAIS MODELOS:      D-12, D-22 E D-32

•   Os Geradores Principais, cujos modelos estão acima identificados, são muito semelhantes entre si, tanto na aparência quanto na construção.

•  A diferença externa primária entre o Gerador D-32 e os Geradores D-12 e D-22 é que no D-32 não existe a barra coletora.

•  Existem vários modelos de Geradores D-32 que apresentam algumas diferenças entre si, tais como: cabos leads, pés de fixação, barra coletora e localização da caixa de   ventilação quando se tratar de ventilação forçada ou não.

•  Os Geradores D-32D e D-32E tem um campo de excitação separado em lugar de uma combinação de campo de bateria e campo shunt.
• Esses Geradores não são auto excitados e não contém um campo shunt. Toda excitação provém de um campo de excitação separado ( exclusivo dos Geradores D-32D e D-32E.
• Os dois modelos diferem entre si somente pelo tipo de bobinas de campo em seus estatores. Os campos são construidos contendo duas bobinas em cada polo principal, a saber:
  
• Gerador Pincipal modêlo D-32D a) - Bobina interna consistindo normalmente de 47 espiras dispostas em forma cruzada. b) - Bobina externa consistindo normalmente de 97 espiras dispostas em forma aberta.
•  Gerador Principal modêlo D-32E a) - Bobina interna consistindo normalmente de 66 espiras dispostas em forna cruzada. b) - Bobina externa consistindo normalmente de 78 espiras dispostas em forma aberta.

•  Os Geradores são acoplados a um Motor Diesel e, quando acionados, produzem uma tensão de 600V em corrente contínua que vai alimentar os Motores de Tração.
•  Os Geradores são fabricados contento vários enrolamentos que executam as seguintes funções:
•  a) - Campo de Compensação: Ajuda a proteger a Armadura contra fluxos magnéticos distorcidos, criados pelo campo do gerador
  
• b) - Campo Diferencial: Altera as características do gerador em trabalho, de forma que mesmo uma pequena mudança no nível de excitação é suficiente para obter uma constante geração de kilowatt de saída.
•  c) - Campo Bateria: Um campo de excitação separado conectado à bateria e ao circuito do gerador auxiliar. O campo da bateria controla a carga do regulador, o qual serve para manter uma constante demanda de potência da máquina para qualquer demanda de corrente, dentro da capacidade do gerador e da carga do regulador.
• d) - Campo de Partida
         Energizado pela bateria da locomotiva durante a partida do motor de forma a  acionar o      motor diesel.   
      e) - Interpolo
        Auxilia a reversão da corrente nos enrolamentos da armadura durante a comutação.
      f) - Campo Shunt ( exceto nos modelos D-32D e D-32E )
        Uma parte da tensão de saída do gerador é realimentada e usada para excitar o campo shunt.
           
  Uma resistência externa conectada em série com o campo shunt é usada para mudar as caraterísticas do gerador em relação ao número  e conexões dos motores alimentados pelo Gerador.
  
      g) - Campo de Excitação Separado ( Modelos D-32D e E-32E )
             Os geradores D-32D e D-32E não são auto excitados e não contém campo shunt.
             Toda excitação do gerador é obtida por um campo de excitação separado.
             O campo é constituido por duas bobinas em cada polo principal, conforme se viu na página anterior deste Manual.
  
      O campo de excitação separado consiste de 12 polos principais e 24 bobinas de polos principais
           
     As bobinas são conectadas em dois grupos de 12 bobinas cada, com as bobinas conectadas alternadamente dentro e fora nos polos adjacentes.
  
      Isto é possível pelo fato que as bobinas são moldadas alternadamente cruzada e aberta, permitindo polaridade oposta nos polos adjacentes.
  
      Os dois grupos de séries de 12 bobinas são conectados para propiciar um total de 24 séries de bobinas
  
      A maioria dos modelos D-12, D-22 e D-32 tem um a alternador auxiliar montado diretamente na carcaça do estator do gerador. O Rotor do Alternador é acoplado diretamente na aranha da armadura do gerador.    Quando conectado, o alternador torna-se uma parte integrante do gerador.
  
  GERADORES MODELOS D-15 E D-25
      Os Geradores Principais Modelos D-15 e D-25 são muito similares na aparência e na construção.
  
      O Gerador Principal D-25 é o Gerador mais atualizado e veio a substituir o Gerador Principal D-15.
  
      Assim, um Gerador Principal D-25 pode perfeitamente substituir um Gerador Principal D-15, todavia, um antigo Gerador Principal D-15 não poderá substituir um Gerador Principal D-25 sem que haja modificações elétricas.
  
      Há vários modelos de Geradores Principais D-15 e D-25, os quais são designados por uma         letra colocada logo após o número do modelo, tais como D-15B ou D-15C
  
    As letras representam o tipo de ventilação, a colocação da caixa de ventilação, o tipo de         acoplamento e a posição dos pés do gerador.
     
     O sistemas de ventilação poderão ser:
          1 - Ventilação própria:  onde o ventilador é montado no disco de acoplamento   
          2 - Ventilação forçada: onde a ventilação é gerada por um ventilador conectado ao gerador auxiliar    
           
           
  CONTINUA......

MANUTENÇÃO EM MOTOR DE CORRENTE ALTERNADA PASSO PASSO....- "MANTENEMIENTO EN MOTORES ELECTRICOS...- "ELECTRICAL MOTORS MAITENANCE"

Sérgio Morales

Motor trifásico com bobinas pré-moldadas

INSPEÇÃO VISUAL
   Antes de ser desmontado, todo motor deve sofrer uma inspeção visual apropriada e ser submetido a testes elétricos para determinar o estado dos enrolamentos.
   All motors must be object of  a proper visual inspection and  undergo to electrical tests before disasembled to determine the real state of its windings.
  O mecânico deverá observar e anotar na Ficha de Conserto as seguintes condições:
The mechanic personal should observe and note in a Sheet Repair the following conditions:    
Inspeção Visual:
    - Estado da carcaça:
        -Quebrada ou trincada
        -Pé quebrado ou trincado
        -Caixa de ligação quebrada, trincada ou faltando
Visual Inspection:
     - Frame:
         -Broken or cracked
         Foot broken or cracked
         Box-binding broken, cracked or missing
   - Eixo
        -Quebrado, trincado ou torto
        -Canal de chaveta danificado
        -Com ou sem chaveta
    - Motor Shaft:
        - Broken, cracked or bent

         - Key bolt damaged 

         - With or without key

    - Tampas:
    - Covers

        -Quebrada ou trincada ( LA e LOA )
        - Broken or cracked
        -Parafusos de fixação quebrados ou faltando
        - Cover screw broken, cracked or without 
Nota:
Note
LA é a tampa posicionada no lado do acoplamento

LA is the position  of the motor cover where the pulley is located  

LOA é a tampa posicionada no lado oposto ao acoplamento
LOA is  the opposite place where the pulley is positioned 
    - Caixa de ligação:
        -Quabrada, trincada ou faltando
    - Acoplamento:
        -Tipo de acoplamento;
          - Rígido
          - Flexivel
          -Trincado, quebrado ou gasto
    Testes Elétricos:
          - Resistência do Isolamento
          - Resistência Ôhmica

Notas.: 1 - Medir resistência dos enrolamentos do Estator, utilizando Megger  500V
             2 - Os procedimentos para medição da resistência dos enrolamentos deverão

                  ser aqueles descritos na página "Testes e Ensaios", neste blog 

          -Sensores:
           -Identificar o tipo do Sensor, medir a temperatura de desligamento e efetuar testes
            para certificar-se do estado de sua integridade física e capacidade de
            funcionamento.
Obs:   Os resultados dos testes elétricos determinarão o estado dos enrolamentos do
           estator,  indicando se o mesmo está bom ou deve ser reenrolado.

                    MODELO DE FICHA DE CONSÊRTO PARA ANOTAÇÕES
    
     Este é somente um modelo    É de fundamental importância anotar na Ficha de Conserto todas as situações encontradas no motor na inspeção visual e todas as medidas feitas nos  componentes analisados.
   Acima é visto a face frontal de uma Ficha de Conserto, onde aparecem os campos que são importantes e necessários o seu preenchimento.
  Esses dados servirão para a tomada de importantes decisões quanto a ações mecânicas a serem adotadas.
 Sempre leia com muita atenção os números escritos na face dos rolamentos.
 Um pequeno descuido com a omissão de uma letra ou número pode destorcer totalmente o tipo do novo rolamento a ser aplicado.
  Importante, também, obter medidas exatas nos acentos dos rolamentos dos eixos. Da acuidade dessas medidas dependerão ações para metalizar ou não o eixo
.
 DOCUMENTANDO COM FOTOS TODAS AS ETAPAS DO PROCESSO
   Todas as etapas do processo de manutenção preventiva e corretiva deverão ser documentadas com fotos digitalizadas.
    Dependendo da importância ou do tamanho do equipamento, é desejável que você tire fotos antes mesmo do embarque ou desembarque.
    Fotografe a posição do motor em cima da carreta em vários ângulos quando se tratar de equipamentos de grande porte.
 O Banco de Fotos deverá conter fotos digitalizadas das seguintes etapas do processo de recuperação:
                          1 - Fotos do recebimento, embalagem etc.
                          2 - Fotos dos componentes na desmontagem.
                          3 - Fotos da posição de alguns componentes
                               Isto facilitará a montagem depois
                          4 - Fotos relevantes tiradas durante o processo de recuperação.
                          5 - Fotos tiradas durante o processo de montagem e embarque.

DESMONTAGEM DO MOTOR

Usando ferramentas apropriadas:

Antes de iniciar a desmontagem, tenha em mãos:
a)-Uma caneta de tinta
     especial para assinalar
     o número da FC em
     todos os componentes.
b)-Uma  caixa de plástico
     limpa, onde deverá
     depositar os componen-
     tes pequenos do motor,
     à medida que vão sendo
     retirados.
Notas:
1 - Nunca esqueça de escrever com caneta de tinta especial o número da FC em todas as peças a medida em que você vai desmontando.
2 - Quando for rebobinar, retire com cuidado a placa de identificação do motor, a placa de ativo fixo  outras placas fixadas na carcaça do motor e  guarde-as cuidadosamente na  caixa de componentes do motor.
Obs.:  Certifique-se se não há travas internas no eixo, tipo Allem sem cabeça

REMOVENDO O ACOPLAMENTO

1-Certifique-se se o motor está colocado  em superfície plana e se os pés estão em perfeito contato com essa superfície.
2-Certifique-se se o local está limpo e se as ferramentas que serão utilizadas estão disponíveis e em boas consições de uso.
3-Certifique-se, ainda, se o sacador é o apropriado para o tipo de acoplamento ou se o Pistão Hidráulico está com o dispositivo correto.

Nota: Essas precauções  evitam acidentes de queda do motor ou quebra do acoplamento ou dispositivos que estão sendo utilizados.

.4-Aplique a força necessária para remover o acoplamento e observe  atentamente se o acoplamento está deslizando sobre o eixo sem arrastar material.
5-Caso necessário, aqueça o acoplamento utilizando “turbo-tourch” e distribua a chama ao longo  de toda superfície externa do acoplamento.
6-À medida que o acoplamento tenha sua temperatura aumentada, permaneça exercendo força constante no sacador ou pistão hidráulico.
7-Dê um adequado volume de chama e distribua o calor em toda superfície do acoplamento,  de forma que a dilatação possa se processar ao longo de toda superfície e o  mais rápido possível.
8-Cuide para que a chama não se concentre só numa pequena região do acoplamento, o que poderá provocar danos ao mesmo.
9-Em casos mais críticos de acoplamentos "encalacrados”, paralelamente às medidas acima descritas, resfrie o eixo colocando sacos de gelo na ponta do eixo e nos locais do eixo que possam provocar a contração de suas moléculas.
10-Se, apesar dessas medidas, o acoplamento permanecer fixado ao eixo, pare o processo e estude outras alternativas, inclusive a de destruição do acoplamento e fabricação de um ovo

.                                                        REMOVENDO TAMPAS

 

Removendo tampas

Removendo tampas

1-Certifique-se que as chaves que vai utilizar são apropriadas para desparafusar as tampas.

Antes de iniciar a operação verifique as medidas dos parafusos que vai remover e confira se sua chave está correta.

Nota: Nunca utilize chaves em polegadas para parafusos em milímitros ou vice-versa
2-Certifique-se que a caixa onde você vai colocar os parafusos e peças do motor está  limpa e com a identificação do número da Ficha De Conserto escrito nela.
3-Comece retirando os parafusos da tampa de Cobertura.
4-Remova, em seguida, os parafusos da  tampa LOA  (lado oposto ao acoplamento)
5-Para separar a tampa da carcaça, se necessário, use uma cunha de aço ou, preferencialmente, dois

Removendo Ventilador

Ao preparar as Formas, você deverá certificar-se antes qual o tipo de bobina que irá fabricar, considerando os tipos acima
    Os tipos A e B são os mais simples e não exigem muitas medidas. Basta você saber as  medidas A, B e C e preparar as formas, conforme se vê nas fotos abaixo

......................CONTINUA...........

M

ANALISANDO E LUBRIFICANDO ROLAMENTOS

   
 Sérgio Morales


Antes de entrarmos no tema “Lubrificação de Rolamentos”, vamos entender melhor o que são rolamentos e como eles se deterioram ao longo do tempo de uso.
    Para efeito de uma compreensão mais simples e rápida, podemos dizer que os rolamentos podem ser divididos em duas categorias:
           a) - Rolamentos de rolos visto no desenho a direita
           b) - Rolamentos de esferas visto no desenho a esquerda

Fig. 1  -  Rolamento rígido de esferas

Fig   2   -  Rolamento de rolo

Os rolamentos são, basicamente, compostos de quatro elementos, a saber:
- Um anel externo com uma pista interna
- Um anel interno com uma pista externa
- Um conjunto de esferas ou rolos

- Um separador

Fig. 3  -  Conjunto de aneis, esferas e separado

O anel externo, visto no desenho acima, tem uma pista interna por onde deslizam as esferas ou rolos.

O anel interno também tem uma pista externa por onde deslizam as esferas ou rolos e, mantendo o     conjunto de esferas ou rolos em ordem, vemos o separador.
O anel interno é fixado no eixo e o anel externo é alojado na tampa.
Abaixo mostramos a figura contendo os quatro principais componentes de um rolamento rígido de esfera.                                                

Fig.  4  -  Desenho mostrando o anel externo, anel interno, esferas e separador

Fig. 6  - Tampa

As figuras abaixo mostram onde o anel interno é fixado no eixo e o anel externo é alojado na tampa.

Fig. 5  -  Eixo

     Existem normas que especificam as interferências que devem existir tanto na fixação no eixo, quanto no alojamento da tampa.
    Ao montar um rolamento num motor, você deve estar muito atento quanto às interferências que deverão ser observadas, tanto no eixo quanto na tampa, seja do lado do acoplamento, seja do lado oposto ao acoplamento.
    Todos sabemos que materiais diferentes tem dilatações diferentes quando aquecidos.
    Um motor operando em regime normal, vai aquecer seus componentes, mesmo havendo bom sistema de troca de calor.
    A dilatação de uma tampa de ferro fundido é diferente da dilatação do eixo fabricado em aço, ou, também, dos rolamentos.
    Como em mecânica tratamos com centésimos ou até mesmo em milésimos de milimetros, é muito importante estar atento às interferencias que devem ser observadas.
    Fabricantes de rolamentos oferecem tabelas contendo as interferências que devem ser observadas em razão do diâmetro tanto no assento do rolamento quando no alojamento da caixa.
    Ao especificar rolamentos, deve-se levar em consideração outros componentes, além do  tipo do rolamento propriamente dito.
    Um arranjo de rolamentos consiste em rolamentos, eixo, caixa, lubrificante e vedadores. Portanto, além dos componentes dos rolamentos vistos acima, temos que considerar, também, o tipo de material e o diâmetro do eixo no assento do rolamento; o tipo de material e o diâmetro interno da caixa de alojamento do rolamento; o tipo e características apropriadas do lubrificante em função do trabalho e, finalmente, o material e características dos vedadores.

TIPOS, TAMANHO E CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS DE ROLAMENTOS
    Existe uma variedade bastante grande de tipos, tamanhos e características de rolamentos.
    Neste nosso estudo, vamos no limitar a dois tipos específicos de rolamentos, os quais são mais usados em motores elétricos industriais.
    a) Rolamentos rígidos de esferas
    b) Rolamentos auto compensadores de rolos
    Conforme manuais dos fabricantes, “cada tipo de rolamento tem propriedades que o tornam particularmente apropriado para certas aplicações".

Rolamentos rígidos de esferas: ( Fig. 1 )
    Os rolamentos rígidos de esfera podem suportar cargas radiais moderadas, bem como cargas axiais.
    Possuem baixo momento de atrito e apresentam baixo nível de ruído quando em funcionamento. Portanto, eles são particularmente adequados para aplicação em motores elétricos de pequeno e  médio porte.

Rolamentos auto compensadores de rolos ( Fig. 2)
   Os rolamentos autocompensadores de rolos podem suportar altas cargas e são autoalinhantes. Essas propriedades os tornam populares em aplicações pesadas, onde as cargas são elevadas e onde ocorrem deformações e desalinhamentos.
   Para eixos de pequenos diâmetros, todos tipos de rolamentos rígidos de esfera podem ser usados.
   A magnitude da carga é o fator que normalmente determina o tamanho do rolamento a ser utilizado.
   Geralmente os os rolamentos de rolos são capazes de suportar cargas maiores que os rolamentos de esfera.
    Assim, os rolamentos de esfera são utilizados principalmente onde as cargas são leves ou moderadas.
    Para cargas pesadas ou onde são utilizados eixos de diâmetro muito grande, os rolamentos de rolos são a escolha apropriada.”
   Como vimos anteriormente, um arranjo apropriado consiste não só no tamanho do rolamento, mas, também, na dimensão do eixo.
    Como foi dito acima, é de fundamental importância observar as interferências do rolamento tanto no eixo quanto na tampa.
    Imaginemos que o rolamento da fig. 7 tenha um diâmetro interno (furo) de 90 mm e ele será aplicado no eixo da fig. 8.
   
    

Fig. 7  -  Rolamento Rígido de esfera

Fig. 8 - Eixo

Qual deve ser o diâmetro do eixo para esse tipo de rolamento?
   Existem normas que determinam a dimensão correta do diâmetro do eixo no assento do rolamento com furo de diâmetro de 90 mm.  
    A Norma K5 se aplica a eixos maciços, e cargas normais e pesadas e quando se tratar de aplicações em rolamentos de motores elétricos, bombas, turbinas e engrenagens e com diâmtro de eixo de 18 mm a 100 mm.
    No exemplo acima, vemos que o furo do rolamento tem um diâmtro de 90 mm, portanto,deve-se aplicar a norma K5 e o diâmetro do eixo deverá se situar muito próximo a essa dimensão.
    Imaginemos que quando medimos o diâmetro do eixo, obtivemos o número 90,015 mm.
    As especificações da Norma K5 para esse tipo de rolamento e com esse diâmtro de furo, estipula que o diâmetro do eixo poderá variar de 90.003 a 90.018.
    Portanto, se o eixo está com 90.015, está dentro das especificações, porém,  0,004 mm acima do diâmetro ideal.
   É muito importante que antes de se substituir um rolamento se tome as seguintes medidas:
   -  Medir o diâmetro do eixo no assento do rolamento 12 locais, a saber:
      -  Em ângulos de 0, 15, 45 e 60   graus medir nas posições:
          -   Próximo a borda externa do rolamento
          -   No centro do rolamento
          -   Próximo a borda interna do rolamento

Fig. 8  -  Desenho de motor em corte onde aparecem

os rolamentos LA e LOA

    Ao proceder com esse cuidado, você consegue detectar se em algum local da superfície do eixo no assento do rolamento houve algum desgaste maios que em outros locais. 
   Adotar como referência a menor medida obtida nos 12 locais.

DESIGNAÇÕES MAIS USUAIS DADAS AOS ROLAMENTOS:
   Os rolamentos possuem letras e números os quais aparecem como sufixos após o número do rolamento.  
   A quantidade de sufixos existentes nos rolamentos é bastante grande, porém, no nosso trabalho vamos nos limitar aos quatro sufixos principais e mais comuns. Os sufixos farão referência aos itens abaixo:
    - Placas de vedação
    - Placas de proteção
    - Tipo de gaiola
    - Folgas
    Para efeito de melhor entendimento, vamos exemplificar utilizando o Rolamento 6310.

- Placas de vedação:
   Os sufixos RS indicam que o rolamento contem placas de vedação com contato de borracha sintética reforçada com uma alma de aço nos lados do rolamento.

Fig. 9  -  Foto de rolamento com placa  de vedação de borracha

        -  RS1 significa que o rolamento contem a placa de vedação com as características acima somente de um lado.
         -  RS2 indica que o rolamento contem placas com as características acima dos dois lados.

- Placas de proteção:

Fig. 10  -  Foto de rolamento com placa de proteção

As placas de proteção são assinaladas por sufixos representados pelas letras  “Z” e “ZZ”.
 As placas de proteção são aros de aço fixados nas laterais dos rolamentos.
    Z significa que o rolamento possui um só lado com a placa de proteção.
    ZZ indica que o rolamento possui placa de proteção nos dois lados
 - Tipos de gaiolas (separadores):                      
                                                     F -   Gaiola de aço ou ferro fundido
                                                     J  -   Gaiola prensada em aço
                                                    M -   Gaiola usinada em latão
                                                    P   -  Gaiola moldada em poliamida


- Folgas:
                                                   C1  -  Folga menor que C2
                                                   C2  -  Folga menor que a folga normal
                                                   C3  -  Folga maior que a folga normal
                                                   C4  -  Folga maior que a folga C3
                                                   C5  -  Folga maior que a folga C4

                                         Exemplo prático para o rolamento 6310:

        - 6310 2RS C3:

          - Rolamento 6310 com duas vedações em borracha sintética e com folga C3

        - 6310 ZZ:

          - Rolamento 6310 com placa de proteção em aço nos dois lados.

        - 6310 ZZ C3:

          - Rolamento 6310 com placa de proteção em aço nos dois lados e com folga C3.

        - 6310 C3:

           - Rolamento 6310 sem proteção e sem vedação e com folga C3.

    Citamos acima somente alguns exemplos das designiações mais usuais de rolamentos, sejam eles rígido de esferas ou de rolos.
    Os fabricantes disponibilizam manuais completos para quem desejar se aprofundar no conhecimento de rolamentos.

(........Continua........)




  
                      

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