A manutenção dos seus motores elétricos, trata-se de um processo que procura prolongar o tempo de vida útil e melhorar o rendimento de um equipamento e de instalações elétricas.
Resultados da manutenção preventiva de equipamentos
- Trabalho em condições seguras;
- Redução de custos operacionais;
- Diminuição do número de interrupções e paragens no funcionamento de equipamentos.
Desta forma, a fiabilidade e rendimento das instalações é também melhorada.As ações de manutenção são imprescindíveis para que os equipamentos sejam conservados, restaurados ou substituídos, de forma a garantir que o mesmo continua a operar nas condições ótimas.
A manutenção não é mais do que uma forma de manter os equipamentos com as características originais, tanto no que se refere às funcionalidades dos mesmos como em relação à segurança de quem trabalha com eles e de todos os intervenientes. Todas as máquinas e equipamentos devem ser alvo das respetivas manutenções e certificações.
A manutenção de instalações elétricas é um tema muito abrangente, por este motivo descrevemos aqui alguns dos principais tópicos a ter em consideração:
- Ferramentas e instrumentos de medição elétrica.
- Manutenção de motores AC.
- Transformadores de potência.
- Fator de potência e condensadores.
1. Ferramentas e instrumentos de medição elétrica.
Com o aumento e variação nas demandas de energia a partir de vários processos industriais, muitas cargas impõem hoje em dia graves distúrbios na rede, originando uma má qualidade da onda de tensão / corrente e maior manutenção de equipamentos em instalações elétricas.
Uma fraca qualidade de energia é o problema de muitas indústrias, desde "data centers" até plataformas petrolíferas. A fraca qualidade energética contribui para elevados custos de energia e distúrbios na produção no qual é especialmente problemático para os equipamentos modernos que tenham maior sensibilidade. Ironicamente, muitas vezes é o próprio equipamento que gera os distúrbios.
Desta forma os instrumentos de medição elétrica assumem um papel preponderante em todas as ações de manutenção preventiva e corretiva, permitindo assim a redução e otimização de custos e processos.
Antes de seguir para uma manutenção e resolver o problema é necessário identificar a causa e o problema existente. Para isso, existem diferentes instrumentos de medição elétrica, entre os quais:
- Voltímetros e amperímetros;
- Medidor de temperatura e ruído;
Uma análise avançada de qualidade de energia para captação de todos os pormenores relativos a perturbações de energia, análises de tendências e testes de conformidade da "qualidade do serviço" de Classe A ao longo de um período de tempo definido pelo utilizador, fazem parte dos procedimentos a efetuar antes de uma manutenção.
2. Manutenção de Motores AC
A manutenção de motores AC engloba dois aspetos importantes, envolvendo a parte elétrica e a mecânica.
É necessário o domínio destas duas áreas para a manutenção do equipamento como um todo. Em função da exigência da aplicação e necessidade de operação contínua, a manutenção básica é deixada muitas vezes em segundo plano. Fatores imprescindíveis para a operação do motor tais como relubrificação, alinhamento, dimensionamento, limpeza e especificação, se mal elaborados, refletem negativamente no desempenho da máquina. Como consequências ocorrem quebras e paragens inesperadas.
Na manutenção de motores AC é importante ter especial atenção às seguintes partes:
- Enrolamento do estator e rotor;
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- Variadores de velocidade;
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- Caixas de ligação e aterramentos;
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- Dispositivos de monitorização;
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Com os variadores de velocidade é possível variar a velocidade e o binário de um motor elétrico e por outro lado uma manutenção reduzida. Desta maneira, existe menos desgaste e danos no motor e na máquina acionada. Por exemplo, a capacidade de aumentar a velocidade de processos lentamente evita o choque repentino da carga dinâmica que, ao longo do tempo, pode danificar um motor e a máquina acionada.
3. Transformadores de Potência
Os transformadores de potência são máquinas estáticas que transferem energia elétrica de um circuito para outro, mantendo a mesma frequência e, normalmente, variando valores de corrente e tensão. Esta transferência de energia é acompanhada de perdas que dependem basicamente da construção do transformador, do seu regime de funcionamento e da manutenção efetuada.
As principais perdas de energia em transformadores são as perdas no ferro. As perdas no ferro são determinadas pelo fluxo estabelecido no circuito magnético e são praticamente constantes para cada transformador, estando ele a operar com carga ou em vazio.
As perdas no cobre correspondem à dissipação de energia por efeito Joule, determinada pelas correntes que circulam nos enrolamentos do primário e secundário e dependem da carga elétrica alimentada pelo transformador, sendo proporcionais ao quadrado dessa carga.
Com relação às perdas no cobre, para se determinar o carregamento económico de cada transformador devem ser considerados os parâmetros de construção, operação, tempo de utilização com carga e em vazio e preço da energia.
Na prática deve-se evitar o funcionamento dos transformadores com carga superior à potência nominal. O carregamento máximo deve situar-se em torno de 80%.
Para as perdas no ferro, deve-se avaliar o regime de operação em vazio de cada transformador, verificando-se a possibilidade de desligamento nos períodos onde eles não fornecem energia útil, evitando essas perdas. Essa avaliação deve ter em consideração as características construtivas de cada transformador e os custos de operação e manutenção envolvidos. Por exemplo, torna-se interessante o dimensionamento de um transformador de menor porte, exclusivo para a alimentação da iluminação, de modo que seja permitido mantê-lo ligado para a execução dos serviços de limpeza e vigilância nos horários em que a empresa não estiver em funcionamento.
Manutenção corretiva de transformadoresA partir das informações das rotinas periódicas, a manutenção propõe à operação, o procedimento que deve ser adotado para manutenção preventiva ou corretiva. Para alguns tipos de informações retiradas impõe-se uma atuação urgente, pois, no caso de demora, podem ocorrer avarias muito graves no transformador. Em outros casos, a operação de manutenção pode demorar mais tempo a ser efetivada. Desta forma é possível, a programação detalhada das verificações e trabalhos de otimização a executar. A data de interrupção pode ser programada de acordo com os interesses do planeamento e da operação.
A título de exemplo, são indicadas algumas ocorrências típicas que levam a atuações urgentes ou programadas.
- Defeito nos enrolamentos;
- Diminuição do nível de pressão;
- Disparo de dispositivo de proteção;
- Sobreaquecimento excessivo dos conectores, verificado por termografia.
4. Fator de Potência e Condensadores
A maioria das cargas em instalações elétricas consome energia reativa indutiva, tais como: motores, transformadores, balastros para lâmpadas de descarga, fornos de indução, entre outros. As cargas indutivas necessitam de campo eletromagnético para o seu correto funcionamento, por isso a operação requer potência ativa e potência reativa.
Relativamente à manutenção de baterias de condensadores esta passa pela análise das correntes consumidas por cada banco de condensadores (escalões), por forma a determinar o grau de deterioração dos respetivos condensadores. Caso estes estejam a consumir menos de 60% da sua corrente nominal é aconselhável a sua substituição.
Outro aspeto a ter em conta é a presença ou não de fusíveis fundidos e condensadores cilíndricos com o dispositivo de proteção à sobrepressão ativo. Devem ainda ser verificadas as condições em que se encontram os contactores, parâmetros do relé varimétrico e estado do isolamento da cablagem.
Especificamos aqui alguns critérios de inspeção:
- Verificar visualmente em todos os condensadores se houve atuação do dispositivo de segurança interno - expansão da parte superior do condensador. Em caso positivo, substituir por outro com a mesma potência.
- Verificar se há fusíveis queimados. Em caso positivo, tentar identificar as causas antes da troca.
- Usar fusíveis de corrente nominal adequada.
- Verificar o funcionamento adequado de contactores.
- Nas baterias de condensadores com ventilação forçada, comprovar o funcionamento do termostato e do ventilador.
- Medir a temperatura interna.
- Medir a tensão e a corrente dos condensadores.
- Verificar o aperto das conexões dos condensadores.
- Efetuar a limpeza completa do armário metálico interna e externamente, usando álcool isopropílico.
- Reapertar todos os parafusos dos contactos elétricos e mecânicos.
- Medir a temperatura dos cabos conectados ao contactor.
- Verificar o estado de conservação das vedações e grelhas contra a entrada de insetos e outros objetos.
Observações: É necessária ter especial atenção ao repique (Inrush Current - rápida abertura e encerramento dos contactos de saída) que pode ocorrer no controlador, provocando a queima das resistências de pré-carga dos contactores e expansão dos condensadores.
