Rebobinagem de motores elétricos

Rebobinagem de motores elétricos

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Vitória – ES 2006

8. REBOBINAGEM DE MOTORES ELÉTRICOS

Todos os profissionais que realizam serviços em equipamentos elétricos, sejam na instalação, operação ou manutenção, deverão ser permanentemente informados e atualizados sobre as normas e prescrições de segurança que regem o serviço e, orientados a segui-las. Cabe ao responsável certificar-se, antes do início dos trabalhos, de que tudo foi devidamente observado, e alertar o pessoal para os perigos inerentes à tarefa proposta. Como medida de segurança, os equipamentos para combate a incêndios e avisos sobre primeiros socorros deverão estar sempre em locais bem visíveis e de fácil acesso.

É preciso cautela na hora de trocar um motor que apresentou defeito. Quando um motor falha, a decisão entre a troca e o rebobinamento deverá estar baseada em qual das duas opções trará para a empresa o retorno em menor tempo. No entanto, se o tempo não for crítico, então a política de gerenciamento de motores deverá orientar sobre a reposição ou o reparo do motor, com base no custo mínimo durante o ciclo de vida.

É relativamente freqüente, na recuperação de um motor danificado, a introdução de novos fatores que irão aumentar consideravelmente as perdas em relação ao projeto original, tais como:

Aquecimento excessivo do núcleo de ferro para retirada do enrolamento defeituoso, provocando o rompimento do isolamento interlaminar e, como conseqüência, aumento das perdas por correntes parasitas (correntes de Foucault);

Rebobinagem em desacordo com os dados de projeto do fabricante (número de espiras a menos, bitola do fio menor, etc.);

Reparos no rotor, como a usinagem no diâmetro externo, provocam um grande aumento na corrente de magnetização e, conseqüentemente, das perdas.

Portanto é de suma importância não efetuar procedimentos que possam alterar as características originais do motor a ser recuperado. Alguns procedimentos básicos devem ser tomados ao receber um motor elétrico no setor de manutenção, como forma de padronizar e otimizar as ações desenvolvidas, na busca pela qualidade do trabalho executado.

As orientações a seguir podem ser aplicadas a qualquer motor elétrico, respeitando as particularidades de cada tipo de motor, porém será dada ênfase aos motores trifásicos de indução com rotor em curto-circuito pela sua alta predominância no ambiente industrial. Este material não tem a pretensão de abordar todas as metodologias existentes envolvendo a manutenção de motores; outras orientações poderão ser utilizadas como forma de aprimorar a organização do trabalho.

Qualquer setor de manutenção deverá possuir uma estrutura organizacional que permita o acompanhamento de todas as ações desenvolvidas desde a chegada do motor até sua liberação, ao término do reparo. Portanto, deverá existir uma ficha de controle de serviço onde serão registradas todas as informações da máquina o que inclui: dados do proprietário, defeito ocorrido, processo no qual estava inserido, tipo de acoplamento, etc.

Ao receber um motor para reparo, o profissional responsável deverá providenciar sua identificação com um código alfanumérico único que será registrado na carcaça e na ficha de controle.

A seguir, anote todos os dados contidos na placa de identificação do motor. Caso haja falta de dados importantes, deverá ser consultado o catálogo do fabricante.

Faça uma inspeção visual procurando rachaduras, condições da carcaça, tampa, pés e eixo, observando o estado da pintura, incrustações, corrosão, etc.

Apesar do motor possuir uma estrutura resistente, ele também é sensível a: pancadas, quedas, força excessiva e as ferramentas de corte.

Solte os parafusos que prendem a polia ou o acoplamento ao eixo. Efetue a retirada da polia; caso esteja muito apertada, utilize um extrator (saca-polias).

Parafusos e porcas difíceis de desenroscar podem ser soltos com qualquer fluido desengripante existente no mercado, indicado para esta finalidade. Contudo, na falta do produto, podem ser obtidos resultados semelhantes com o uso de querosene. Aplique e deixe-o penetrar, aguardando algum tempo para que ocorra o efeito desejado.

Retire a chaveta, batendo levemente com o martelo. Na medida que a desmontagem é efetuada, coloque as peças retiradas dentro de um recipiente devidamente identificado.

Marque a posição das tampas em relação à carcaça antes de retirá-las. Solte os parafusos que prendem as tampas à carcaça do motor. Golpeie levemente a carcaça e as tampas com um martelo de borracha (ou use um pedaço de madeira entre o ponto a golpear e o martelo). Se a tampa também for suporte para o eixo, o rotor deverá ser protegido. Para isto, use um dispositivo de levantamento (talha, ponte, etc).

Assim que uma tampa é retirada de sua posição, um dispositivo de suporte é colocado no entreferro , entre o rotor e o estator.

p/ talha

p/ talha suporte tampa rotor tubo suporte

O rotor deve ser removido pelo lado do ventilador. Tome cuidado para manter o rotor na linha do eixo do estator, durante esta operação, para causar o mínimo de atrito entre eles.

A ferramenta usada para sacar o rolamento é semelhante ao saca polias. A diferença básica está nos ganchos do extrator, que devem ser aplicados na pista interna do rolamento. Antes de sacá-lo poderá ser colocado um pouco de óleo quente no rolamento (o calor gera uma dilatação do anel interno reduzindo a pressão existente).

Posteriormente providencie a limpeza do rolamento usando querosene ou outro produto adequado e seque-o usando um pano isento de fiapos e sujeira, e/ou com ar comprimido. Verifique as superfícies côncavas do rolamento quanto a desgastes. Arranhões e riscos são sinais de anormalidades. Inspecione se há anéis e esferas trincadas ou quebradas. Rolamentos que tenham sido aquecidos em excesso mudam de cor para escuro ou azulado. Gire o anel externo para um lado e para o outro observando se há ruído anormal. Pingue algumas gotas de óleo para facilitar o teste.

Para reposição do rolamento existente ou sua troca por um novo, é necessário usar o método correto na montagem e observar as regras de limpeza para que o rolamento funcione satisfatoriamente. A montagem poderá ser a frio ou a quente, dependendo da situação. Rolamentos pequenos podem ser montados a frio, utilizando-se uma prensa ou um tubo de impacto.

Rolamentos maiores são montados a quente utilizando-se banho de óleo ou aquecedor por indução. Quase todos os aquecedores são equipados com um termostato ajustável para facilitar o aquecimento exato dos rolamentos.

Com o motor aberto sem a presença do rotor, faça uma inspeção visual interna registrando avalias encontradas e anotando algumas informações com relação às características construtivas do estator e do enrolamento, tais como:

a) Número de ranhuras; b) Tipo de enrolamento (imbricado, concêntrico); c) Número de bobinas por grupo; d) Número de grupos por fase; e) Ligação entre grupos de bobinas; f) Passo de bobina; g) Passo Polar; h) Passo de Fase; i) Esquema de ligação (número de terminais).

Se persistirem dúvidas, deverá ser consultado o fabricante para confirmação dos dados originais (de fábrica).

Com esses dados coletados, providencie a confecção do diagrama planificado do enrolamento, que deverá ficar anexado à ficha de controle do motor.

Após esta etapa, inicie a retirada do enrolamento. Não exerça grandes esforços mecânicos sobre o pacote de chapas magnéticas. O aquecimento do bobinado facilita a retirada dos fios sem danificar o estator. O mesmo nunca deve ser feito a base de fogo ou maçarico. Poderá ser usado aquecimento por estufa com temperatura controlada, não ultrapassando 150o C.

Observe o tamanho da cabeceira das bobinas para confecção do molde, conte o número de espiras e meça a bitola (diâmetro) do fio esmaltado.

A seguir, inicie a limpeza do estator retirando todo o material isolante presente nas ranhuras e os resíduos de verniz, procurando não danificar as chapas magnéticas. Não utilize a técnica de jateamento, pois poderá afetar o tratamento das chapas magnéticas. Use um solvente para lavagem do estator que não seja prejudicial as chapas. Após o término da limpeza, providencie a secagem em estufa com temperatura controlada.

Confeccione as bobinas conforme o projeto original do fabricante, ou seja, conservando o tamanho, o diâmetro do fio esmaltado e o quantitativo de espiras.

Antes de iniciar a colocação das novas bobinas, providencie novas fibras isolantes para as ranhuras, respeitando as medidas originais e a classe de isolamento do motor.

Procure moldar as fibras antes de colocá-las nas ranhuras, evitando a redução de espaço útil e dificuldades na colocação das bobinas. Elas poderão ser dobradas para trás, nas pontas, formando uma bainha de aprox. 5mm, evitando assim o deslizamento do isolante e reforçando, conseqüentemente, a isolação na borda da ranhura.

A disposição das bobinas deverá seguir o diagrama planificado construído inicialmente, segundo o projeto original. A identificação de cada grupo de bobinas poderá ser feita no momento da sua colocação ou após todos os grupos serem colocados (com o decorrer da experiência adquirida, o bobinador define a melhor forma de trabalho).

Defina as ranhuras a serem ocupadas, em função do passo de bobina e, de acordo com o esquema planificado, tendo o cuidado para que os terminais fiquem do lado que serão executadas as ligações internas. Prepare um dos lados da bobina, espalmando os condutores entre os dedos, de modo que o lado da bobina fique com os condutores alinhados. Ao término da colocação de cada bobina nas ranhuras, deverá ser colocada uma fibra isolante final para fixação da mesma. Molde a bobina, pressionando-a com os dedos, para facilitar a colocação das próximas bobinas e melhorar o acabamento final do bobinado.

Caso haja dois lados de bobinas na mesma ranhura, deverá ser prevista uma fibra isolante intermediária, separando cada lado de bobina. Confira o quantitativo de terminais existentes e suas posições no estator..

Estando tudo Ok, após a colocação de todas as bobinas, providencie a fixação das cabeceiras das bobinas no lado contrário ao dos terminais, utilizando fibra isolante entre os grupos de bobinas e fita ou cadarço isolante para amarração das mesmas.

Fibra isola nte

A etapa seguinte é a identificação dos grupos de bobinas pertencentes a cada enrolamento e sua respectiva interligação. As emendas devem ser efetuadas com o uso de solda e isoladas com tubo isolante (espaguete) que possua classe de isolamento compatível. Não se esqueça de providenciar a retirada do verniz que recobre o fio antes de efetuar a soldagem.

É importante lembrar que os cabinhos flexíveis que receberão a identificação dos terminais do motor devem possuir classe de isolamento e capacidade de corrente compatíveis com os valores originais do motor. Direcione-os para a caixa de ligação acoplada à carcaça, procurando posicionar as emendas na parte superior da cabeceira das bobinas.

Providencie a amarração final, da mesma forma que foi feita no lado oposto, colocando uma fibra isolante entre os grupos de bobinas e ajeitando as emendas e fios terminais na cabeceira das bobinas, evitando os cruzamentos.

Antes da impregnação, o bobinado deverá ser testado para certificar-se que o trabalho está correto. Execute o teste de continuidade dos enrolamentos, de isolamento elétrico entre enrolamentos e de cada enrolamento para a carcaça.

Obs: A resistência elétrica de isolamento entre enrolamentos e de cada enrolamento para a carcaça deve seguir a seguinte expressão:

Rmínima = Tensão nominal em kV + 1, (em MΩ)

A impregnação do conjunto – estator e bobinado, com verniz isolante, tem várias finalidades, tais como:

tornar o bobinado mais sólido e resistente a vibrações; preencher todos os espaços vazios o que facilita a dissipação do calor;

proteger o bobinado contra umidade e, acima de tudo

garantir um perfeito isolamento.

Para obter esses resultados devem ser observados alguns pontos considerados fundamentais ou seja:

impregnação por imersão ou a vácuo; viscosidade correta do verniz utilizado;

temperatura de secagem ou cura do verniz conforme orientação do fabricante e classe de isolamento do motor; tempo de secagem, segundo fabricante do verniz, dependendo da carcaça do motor e do número de impregnações;

Temperaturas acima do permissível podem queimar os materiais isolantes; já as temperaturas muito baixas, ou ainda tempo de cura muito reduzido deixam o bobinado pegajoso, sujeito à aderência de pó e outras impurezas, não cumprindo a sua função.

Paralelamente deverá ser verificado o balanceamento do conjunto do rotor e o estado dos mancais. Se necessário, averiguar o tempo de vida útil, tipo de graxa, quantidade e intervalos de lubrificação do rolamento (conforme especificações do fabricante).

Após secagem total do estator, deverá ser providenciada a montagem do motor, observando a colocação correta das tampas laterais.

Na montagem do motor, além do fator limpeza devem ser analisados os aspectos dos demais componentes. Estes, além de limpos e secos devem estar em perfeitas condições de uso. Qualquer componente de aspecto duvidoso deve ser substituído, com o cuidado de manter as características originais do motor, observando a classe de isolamento, grau de proteção e assim por diante.

Os encaixes, furos e roscas devem estar isentos de restos de verniz; isto facilita em muito a montagem.

Após o motor estar em conformidade com as características para as quais foi projetado, efetua-se a pintura de acabamento; deverá ser mantida a cor e as características originais ou poderão ser feitas alterações conforme solicitação do cliente.

Alguns ensaios devem ser efetuados antes da liberação do motor. Basicamente deverá ser feito:

ensaio a vazio: medição da corrente nas três fases e da potência absorvida com tensão nominal;

medição da rotação a vazio em rpm. Outros ensaios poderão ser efetuados de acordo com a solicitação do cliente.

Os dados originais de tensão, corrente e consumo a vazio do motor devem ser arquivados e comparados após cada reparo.

Por último o motor será embalado para transporte e colocado a disposição do cliente.

Observações:

• Existem casos em que o motor apresenta apenas redução na resistência de isolamento. Deverão ser providenciadas sua secagem e uma nova impregnação para recuperar os valores mínimos de isolamento.

• O emprego da sucção para remoção de impurezas nos enrolamentos é preferível ao sistema de sopro. Existe a possibilidade de danificar as bobinas. Aplique a extremidade da mangueira de um aspirador nas partes expostas dos enrolamentos.

• Para lavagem dos enrolamentos utilize produtos desengordurantes apropriados que não agridam o pacote de chapas metálicas nem o bobinado. Impurezas muito aderentes podem ser escovadas com suavidade (não use escova de aço). Após a limpeza, seque o estator usando estufa com temperatura controlada. Proceda posteriormente a impregnação usando algum dos métodos já citados anteriormente.

• Quando um motor fica fora de serviço por períodos prolongados, geralmente absorve umidade suficiente para reduzir a resistência de isolamento a um valor abaixo do limite recomendado pelo fabricante. A aplicação de uma temperatura com cerca de 5o C acima da ambiente é o suficiente para prevenir contra a absorção de umidade. Comumente isto é feito com o uso de resistores de aquecimento.

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