5. Testes pós reparo

Ver item 9.1 da norma ABNT NBR 16.929.

Os instrumentos mais básicos de ensaio da parte energética em geral são: 

• Voltimetro;
• Amperímetro;
• Wattimetro;

Medidores elétricos e equipamentos auxiliares mais sofisticados para a correta especificação da falha mais usados são: 

• Visor Termográfico (verificação de ponto quente); 
• Variac (controle de tensão aplicada ao motor); 
• Osciloscópio de surge test; 
• Medidor de temperatura PT100 (controle de temperatura); 
• Meghômetro (resistência de isolamento). 

Medidores finais para a obtenção da eficiência energética sob carga. 

• Dinamômetro.

Os equipamentos de instrumentação de ensaio, utilizados regularmente, devem ser calibrados conforme sua condição de uso e/ou orientação do fabricante. Em caso de venda de motores recondicionados, considerar recalibração em laboratório acreditado pelo INMETRO. 

Instrumentos usados de forma intermitente podem ter seus períodos de calibração estendidos, conforme o sistema de gerenciamento da qualidade. 

As informações para a realização dos ensaios de comprovação de desempenho das máquinas, bem como as tolerâncias aplicáveis, estão descritas na Série ABNT NBR 17094, ABNT NBR 5117, ABNT NBR 5052 e, salvo acordo em contrário entre o usuário e a empresa responsável pelos serviços de reparo, revisão, recuperação ou modificação. 

No local do cliente no qual ensaios são realizados antes dos serviços de reparo, os resultados originais e finais (pós recondicionamento) devem ser comparados. Ver a Tabela 2 para a relação mínima de ensaios de rotina.

Tabela 2 - Relação mínima de ensaio de rotina conforme as normas de cada tipo de máquina

Ver item 9.4 e 6.3.5 da norma ABNT NBR 16.929.

Se a máquina puder operar sem carga após a remontagem, um ensaio a vazio deve ser realizado com tensão e frequência nominais. A velocidade e a corrente devem ser registradas.  

O ensaio a vazio mede as perdas rotacionais da máquina e fornece maiores informações obre sua magnetização para um escorregamento de valor de baixo à irrelevante.

As disposições e tolerâncias sobre classificação e desempenho da Série ABNT NBR 17094 devem ser aplicadas às máquinas reparadas ou recondicionadas. Para máquinas maiores e com dificuldade de locomoção e ligação, o ensaio pode ser realizado no local da máquina ou por acordo. 

Para o ensaio a vazio, o que segue deve ser observado: 

1. a) a temperatura ambiente e a elevação da temperatura da máquina e dos rolamentos também devem ser verificadas até atingirem a estabilidade térmica; 
2. b) o sistema de resfriamento também deve ser verificado quanto à operação satisfatória e estar de acordo com a ABNT NBR IEC 60034-6 (métodos de resfriamento); 
3. c) verificações do nível de ruído também podem ser feitas como uma verificação de falhas e para garantir que estejam dentro das recomendações da ABNT NBR IEC 60034-9 para níveis de ruído; 
4. d) níveis de vibração verificados em vazio são indicadores da condição de operação da máquina. A medição, avaliação e limites da severidade da vibração devem estar de acordo com a ABNT NBR IEC 60034-14. O rotor deve ser balanceado dinamicamente, sem carga, de acordo com a ABNT NBR IEC 60034-14:2011, padrões A ou B, conforme acordado com o usuário. O padrão A aplica-se às máquinas sem requisitos especiais de vibração; 
5. e) valores da corrente em vazio não são porcentuais da corrente nominal. 

Como referência de ruído máximo que cada motor deve emitir, a tabela a seguir mostra algumas restrições em decibéis de alguns motores:

Tabela 4 – Níveis máximos de potência e pressão sonora para motores trifásicos (IC411, IC511, IC611), a vazio, em dB (A), 60 Hz

Fonte: Tabela 8.6 do documento ‘Motores elétricos - guia de especificação da Norma 50032749’ da WEG

Ver item 9.6 da norma ABNT NBR 16.929.

Para o ensaio de rotor bloqueado, a corrente e o torque de rotor bloqueado devem ser medidos de acordo com a Série ABNT NBR 17094, e comparados com os dados do fabricante, se disponíveis. 

Procedimentos básicos: 

• Utiliza-se o método dos dois Wattímetros para medição da potência 
• Bloqueia-se integralmente o rotor; 
• Aplica-se uma tensão controlada, abaixo da nominal, até atingir a corrente nominal do motor 
• Anota-se Potência trifásica, corrente de linha e tensão de linha aplicada. 

Nessa configuração o escorregamento do motor é considerado igual a 1, fazendo que a potências apresentadas nos medidores sejam referentes a perda de Efeito Joule nos enrolamentos do motor.

Ver item 9.7 da norma ABNT NBR 16.929.

Este ensaio é normalmente executado em comum acordo com o cliente e depende da disponibilidade ou capacidade de ensaios da empresa de prestação de serviços, com o objetivo de verificar as características de operação da máquina.  

Para o serviço de recondicionamento esse acordo pode ser estabelecido, todavia se a recondicionadora de motores fizer a venda desse motor, pela nova Portaria Interministerial N°1 de 29 de junho de 2017, este terá que obrigatoriamente possuir o rendimento igual ou superior ao rendimento dos motores IR3 padronizados pela ABNT NBR 17094.

Ensaios adicionais, mesmo que em laboratórios de terceira parte, podem incluir medições de eficiência e de elevação de temperatura, ensaios de carga indireta, ensaio de verificação de corrente e de torque e ensaio de verificação da relação entre torque e rotação. 

Esse ensaio deve ser feito através de dinamômetro para motores. Trata-se de um outro “motor” que tem capacidade de medir ou aplicar torque, velocidade e carga variável ao motor.

Figura 4 - Dinamômetro para motores elétricos

Fonte: http://www.surgetestbrasil.com.br/home1/dinamometro-para-motores-eletricos

Há diversas máquinas disponíveis no mercado, desde para pequenos motores como de motores de grande porte. 

Para determinação do rendimento de motores, existem vários métodos com medição direta e indireta da potência de saída. Dois métodos de determinação se destacam pelo uso dos dinamômetros. O primeiro, de forma simplificada, é a medição direta da potência de saída através de um dinamômetro e da potência de entrada através de wattímetros e após algumas correções, obtém-se o rendimento por meio da divisão da potência de saída pela potência de entrada. Este método é indicado para motores pequenos. O segundo é utilizar o dinamômetro para determinar as perdas suplementares e determinar o rendimento dividindo a potência de entrada medida menos as perdas totais corrigidas pela potência de entrada medida. Este segundo método é utilizado para determinação dos rendimentos dentro do programa brasileiro de etiquetagem por apresentar menor variação de erro.

Ver item 13 da norma ABNT NBR 16.929.

Após a conclusão das atividades, os relatórios de trabalho devem ser enviados ao usuário, contendo pelo menos o seguinte: 

a) detalhes de quaisquer falhas detectadas, incluindo a causa primária de falha, se determinada; 

b) detalhes completos do reparo, revisão, recuperação ou modificação; 

c) lista de peças substituídas ou recuperadas; 

d) resultados de todas as verificações e ensaios; 

e) cópia do contrato ou pedido do usuário; 

f) histórico de conserto resumido do motor no estabelecimento, se houver. 

Toda a documentação deve ser entregue com relatório fotográfico. 

Um exemplo de formulário para preenchimento de informações do motor pode ser encontrado no menu Calculadoras e Formulários.

Há três formulários disponíveis:

1. Tag para motores – Tag desenvolvida para ser colocada junto ao motor para registro das manutenções realizadas nele;
2. Formulário do Cliente – Formulário para o cliente registrar todo o histórico do motor e, assim, ele consiga gerir melhor o seu patrimônio;
3. Formulário Recondicionador – Formulário desenvolvido para o recondicionador poder registrar as informações dos motores dos seus clientes e, também, gerar o relatório fotográfico do motor consertado.

Ver item 9 da norma ABNT NBR 16.929.

Realizada a impregnação por verniz, o motor pode ser finalizado e realizado a montagem correta. Com o motor pronto, demais testes devem ser feitos para a verificação final da correta operação do motor. Os testes, por ordem, estão descritos a seguir:

Tabela 1 - Testes que devem ser feitos pós o motor montado

Ver item 9.5 da norma ABNT NBR 16.929.

A marcação é necessária quando o usuário precisar de um indicador visual de que o centro magnético esteja dentro dos limites seguros da folga axial do eixo. Normalmente o centro magnético é indicado por uma marca adequada no eixo. 

Ver item 9.3 e 6.3.1 da norma ABNT NBR 16.929.

A resistência de enrolamento deve ser realizada igualmente como indicado no capítulo de testes antes da desmontagem. A resistência ôhmica entre as fases de cada enrolamento pode identificar espiras em curto-circuito, mau contato, conexões incorretas e circuitos abertos.  

Os testes devem ser feitos em um ambiente com temperatura estável e, também, com a temperatura dos enrolamentos estabilizadas 

Deverá ser medido cada terminal em separado, acima um exemplo para um motor com 6 pontas e passível de ligação em Y e Δ .

Ver item 9.2 e 6.3.3 da norma ABNT NBR 16.929.

O ensaio de resistência de isolamento é muito importante para saber se não há fuga de corrente entre o condutor e partes do motor, verificando, então, a qualidade do verniz de isolamento dos fios do enrolamento. Para isso é necessário utilizar um equipamento de medição específico, o megôhmetro. Este ensaio pode ser encontrado com mais detalhes na ABNT NBR 17094-3:2018, e, na tabela 3, há valores de referência para saber se o que foi encontrado está aceitável. 

Deve ser medido as resistências de isolamento, usando um megôhmetro C.C. por um minuto cada, da seguinte forma: 

• Entre cada um dos enrolamentos para o terra; 
• Entre enrolamentos; 
• Entre enrolamento principal e auxiliares; 
• Entre enrolamentos e o terra. 

A tensão de trabalho do megôhmetro é determinada pela tensão nominal do motor e a tabela a seguir: 

Tabela 3  - Guia para a aplicação de tensões em corrente contínua para o ensaio de resistência de isolamento e do índice de polarização (IP)

Fonte: Tabela 2 da ABNT NBR 16.929

Se a leitura da resistência de isolamento for maior que 5 000 MΩ após 1 min, o cálculo do índice de polarização (IP) não será representativo e pode ser descartado. 

A resistência do isolamento muda significativamente com a temperatura, umidade e contaminação. Para fins de tendência, as resistências de isolamento devem ser adequadas para uma temperatura de referência (normalmente 40 °C). Sendo assim é correto fazer a correção da resistência de isolamento segundo a temperatura do enrolamento. 

Para realizar a correção de temperatura, utilize a seguinte fórmula: 

Figura 1 - Variação aproximada da resistência de isolamento com a temperatura para máquinas elétricas girantes

Fonte: Figura 2 da ABNT NBR 17094-4:2016

Para saber se os resultados da resistência de isolamento (já com corrigida com a temperatura do enrolamento) encontrados foram bons, utilize a métrica a seguir: encontrando resultados superiores à 5 MΩ, para enrolamentos de baixa tensão randômicos (motores de rotor da gaiola de esquilo de baixa tensão) pode-se considerar que este enrolamento está em boas condições de operação.

Caso a resistência de isolamento esteja abaixo de 5 MΩ significa que este enrolamento está com isolamento comprometido, possivelmente tendo fuga de corrente para outros pontos da bobina ou da carcaça, necessitando, assim, de reparo com a troca de enrolamento.

 Deve-se ter cuidado para garantir que quaisquer componentes elétricos ou eletrônicos conectados aos enrolamentos, como reguladores automáticos de tensão (AVR) em geradores e instrumentação, estejam desconectados dos enrolamentos. 

O histórico da resistência de isolamento é um importante meio de comparação de estado de saúde do motor. E quando este não estiver disponível deve-se adequar no mínimo aos valores ditos acima.