CURSO DE DIAGNÓSTICO DE MOTORES ELÉTRICOS - 11

1. Diagnóstico de Motores Eléctricos 11 Vibrações em motores DC www.DMC.pt

2. PROGRAMA DE FORMAÇÃO 2020 Para mais informações ver www.dmc.pt

3. Sobre a DMC e aD4VIBequipamentos e serviços de manutenção preditiva Adaptamo-nos às suas necessidades ! Apoio técnico Relatórios

4. Tecnologias preditivas Vibrações Medição de tensão em veios Emissão acústica Análise de motores elétricos Termografia Ultrassons

5. Tecnologias corretivas Equilibragem no local Alinhamento de veios Proteção de rolamentos Calibração de cadeias de monitorização de vibrações

6. Conteúdo do curso (I) • 01 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Controlo de Condição de Motores Elétricos - uma perspetiva • 02 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Princípio de Funcionamento • 03 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Modos de Falha • 04 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Frequência das vibrações • 05 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Tipos de anomalias elétricas e suas vibrações • 06 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Tipos de anomalias mecânicas e suas vibrações • 07 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Pata coxa

7. Conteúdo do curso (II) • 08 Diagnóstico de Motores Eléctricos - A Análise de Corrente • 09 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Medição de tensão no Veio • 10 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Medição de Temperatura • 11 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Vibrações em motores DC • 12 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Proteção de rolamentos em motores accionados por variadores de frequência. • 13 Diagnóstico de Motores Eléctricos - Introdução à ISO 20958:2013 - Análise de assinatura elétrica de motores de indução trifásicos • 14 Diagnóstico de Motores Elétricos pela técnica de comparação com modelo matemático – MCM

8. Rectificação da onda de corrente alterna • Rectificação da onda de corrente alterna • Na maioria dos casos, a corrente necessÁria para um motor de corrente continua não provem de um gerador de corrente continua, mas sim da rectificação da onda de corrente alterna do fornecimento da rede. • No processo de rectificação, a parte negativa da onda de alterna é eliminada, deixando únicamente a parte positiva da corrente. • Este processo simples denomina-se de rectificação de meia onda, já que só fica a metade positiva da onda. • A rectificação de meia onda deixa um 50% de espaços vazios na onda. • Um equipamento de rectificação de onda total converte a parte negativa da onda em positiva, com o que o valor eficaz da corrente é de 2/3 do valor pico. • A rectificação das três fases AC, onde as fases estão desfasadas 120 graus entre si, suaviza enormemente a onda resultante, e deixa uma onda de corrente continua positiva mais ou menos constante.

9. O rectificador de onda completa mais comum é denominado silicon-controler ou SCR. Os motores de ondas completas rectificadas geram um sinal a 6 X Frequência de Rede (6FL = 300 Hz = 18000 CPM); enquanto que os motores DC de meia onda rectificada geram 3X Frequência de Rede (3FL = 150 Hz = 9000 CPM). A frequência de rectificação SCR está normalmente presente num espectro de motor DC, mas com baixas amplitudes. Notar a ausência de outros picos a múltiplos de 50 hZ. Focos de vibração em motores DC

10. ESPECTRO NORMAL Frequência SCR= 6x50 Hz ( onda totalmente rectificada) = 3x 50 Hz( Meia onda rectificada) Frequência SCR

11. PROBLEMAS EM MOTORES DC • Bobinas de defeituosas, problemas de terra ou sintonização defeituosa do sistema • Quando os espectros do Motor DC estão dominados por altos niveis a SCR ou 2X SCR, isto normalmente indica que existem bobinas defeituosas no motor ou sintonização defeituosa do sistema de controlo eléctrico. Frequência SCR

12. Carta de controlo de disparo • Geralmente dispõ-se de uma carta de controlo de disparo para cada SCR que controla a potência do motor. • Estas cartas devem trabalhar correctamente para garantir um bom funcionamento do SCR. • Como há uma ordem de disparo desde a carta de controlo por cada SCR, existe a possibilidade de que um funcionamento incorrecto de uma ou várias das cartas produza falhas de rectificação (desconexão e disparo). • A análise de vibração utiliza-se para a detecção desta avaria típica, já que se manifiesta como subarmónicos da frequência SCR (300 Hz ou 150 Hz). • Quando num espectro de frequências se observa uma frequência dominante a 1/3 das frequências de corrente continua e harmónicos, 50 Hz ou 100 Hz, segundo a rectificação seja de meia onda ou total, pode supor-se a existência de uma carta de controlo de disparo ou de um SCR defeituoso.

13. Carta de controlo de disparo defeituosa Frequência SCR

14. CARTA DE CONTROLO DE COMPARAÇÃO • A carta de comparação é a responsável de determinar a diferença entre a velocidade actual do motor e a velocidade ideal de trabalho. • Quando há um funcionamento incorrecto neste componente electrónico, pode-se observar a presença de bandas laterais em torno das frequências de rectificação de onda. • Estas bandas laterais não correspondem com unas frequências particulares, mas são equidistantes das referidas frequências , podendo corresponder com pequenos incrementos de RPM, pelo que costuma ser necesário uma boa resolução para as diferenciar das frequências dominantes. • Outra possivel causa deste fenómeno vibratório pode encontrar-se num tacómetro que não funcione correctamente, enviando um sinal incorrecto para a carta. Em tal caso, recomenda-se verificar a voltagem de saida do tacómetro para confirmar esta situação

15. CARTA DE CONTROLO DE COMPARAÇÃO Bandas laterais Frequência SCR Espectro de 3200 linhas

16. Comutação de corrente • A comutação de corrente nos motores de corrente continua é um foco de vibração produzido pelo contacto mecânico entre as escovas e os segmentos do coletor. • Como o coletor não é perfeitamente redondo, as escovas sofrem oscilações à medida que o motor gira. • A oscilação das escovas cria uma frequência de vibração igual ao número de segmentos do coletor multiplicado pela velocidade de rotação do rotor. • Esta frequência ou seus harmónicos podem excitar as frequências de ressonância de outros componentes mecanicos do motor. • A existência de vibração de escovas indica que estas todavía se encontram em bom estado, e que as suas molas estão a exercer pressão sobre o coletor.

17. No espectro de corrente dum motor DC de onda completa rectificada, a frequência predominante é a de 300 Hz. ANÁLISE DO ESPECTRO CORRENTE

18. Na forma de onda vemos os 6 pulsos cada 20 mseg. (50Hz). ANÁLISE DO ESPECTRO CORRENTE

19. Quando falha a rectificação da onda o pico predominante pode ser o de 50, 100, 150, 200, 250 Hz, dependendo dos pulsos que falhem. ANÁLISE DO ESPECTRO CORRENTE

20. Na forma de onda vemos 4 pulsos cada 20 mseg. (50Hz). ANÁLISE DO ESPECTRO CORRENTE

21. Sistemas de monitorização permanente Sistemas protetivos e preditivos Ex Transmissores de vibrações Monitorização permanente de vibrações Sistemas wireless Análise da assinatura de motores elétricos pela técnica do MCM Meggitt Vibro-Meter®

22. Equipamentos portáteis • Vibrometros • Analisadores de vibrações • Coletores de dados • Medidores de ultrassons • Sensores de vibrações

23. Pode ver um artigo sobre este tema neste link https://www.dmc.pt/analise-de-vibracoes-em-motores-eletricos/ www.DMC.com

24. Esperamos que esta apresentação tenho sido interessante