Motor elétrico em curto? Veja as principais causas!
Hoje em dia os motores elétricos são máquinas de extrema importância não só nos setores industriais, mas também nas residências, comércios e outros estabelecimentos. Quando falamos de motores elétricos, podemos citar várias máquinas e equipamentos que precisam dos motores para funcionar como por exemplo, condicionadores de ar, geladeiras, máquinas de cortar cabelo, elevadores, fresas, tornos, computadores, escadas rolantes, furadeiras, entre outros.
Dada essa grande importância, é possível imaginar o prejuízo e as perdas que acontecem quando um motor de indução queima ou entra em curto? Então, para ajudar a diminuir estas situações, o Mundo da Elétrica trouxe este artigo com as principais causas do curto-circuito e da queima de um motor de indução trifásico ou motor elétrico trifásico. Vamos lá pessoal!
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Motor de Indução Trifásico: O que é?
Antes de saber quais são as causas de aquecimento em motor elétrico ou de motor em curto, é necessário aprender o que é um motor e como ele funciona.
Aprenda o que é Motor Elétrico Trifásico e Como Funciona esse Motor!
O motor elétrico trifásico também conhecido como motor de indução trifásico ou motor assíncrono, pode ser caracterizado como uma máquina capaz de fazer a conversão da energia elétrica em energia mecânica! Caracterizados pela fonte de energia, podemos ter motores elétricos funcionando com corrente contínua (CC), corrente alternada (CA) e dependendo da situação, até mesmo com os dois tipos de correntes.
Podemos estimar que atualmente quase metade da energia elétrica do mundo tem alguma relação com os motores. No Brasil, o consumindo somente de 70% da energia dos setores industriais é por motores elétricos, que por si só já consomem cerca de 40% da energia do país!
Motor Elétrico Trifásico: Como funciona?
Para entender como ele funciona é necessário saber o princípio do eletromagnetismo, além de conhecer um pouco da construção do motor, mais especificamente o rotor e o estator.
Eletromagnetismo
Quando a corrente elétrica passa por um condutor, automaticamente um campo eletromagnético é gerado em torno deste condutor. Quando temos vários enrolamentos ou espiras deste condutor, este campo eletromagnético é aumentado proporcionalmente ao número de espiras em conjunto.
O uso do enrolamento de um condutor faz parte do conceito da bobina elétrica, e no motor elétrico trifásico são encontradas três dessas bobinas, ou mais de três se estiverem ligadas em disposições diferentes. Elas são alimentadas pelo sistema de alimentação trifásico, e é importante entender que o funcionamento do motor é fundamentado nestas bobinas elétricas!
Rotor e Estator
O rotor e o estator podem ser considerados as duas partes principais do motor elétrico, eles valem para todos os motores de indução trifásicos!
Principais Componentes do Motor Elétrico!
O rotor é parte rotativa do motor, ou seja, é a parte que fica girando na máquina e está conectado à um eixo. A parte fixa do motor é o estator! Nele estão conectadas as bobinas que são alimentadas pelas três fases do circuito (R,S,T ou L1, L2, L3).
Funcionamento
Como foi dito anteriormente, um campo eletromagnético é criado quando a corrente elétrica passa por um condutor e é aumentado quando temos enrolamentos ou espiras deste condutor.
Como o motor elétrico trifásico possui três bobinas, ele é alimentado por três fases, ou seja, três correntes alternadas iguais! Porém, estas correntes alternadas estão deslocadas entre si com um tempo de ⅓ de ciclo, ou seja, elas não estão no mesmo ponto ou estágio.
Este deslocamento entre as fases acaba alterando os seus campos magnéticos, fazendo eles entrarem em um movimento giratório cíclico no sentido horário, com uma frequência de 60 vezes por segundo (60hz). Isso cria o fundamento do funcionamento do motor, que é o campo eletromagnético girante!
Esse campo girante ou campo magnético rotativo como também é conhecido, é forte o suficiente para fazer com que a parte móvel do motor também gire no sentido horário, devido à força eletromotriz (f.e.m), que é induzida no rotor. Essa força eletromotriz também gera um campo girante no rotor, que tenta se sincronizar com o campo do estator e acaba girando o rotor junto.
Porém, a velocidade do giro do campo magnético do rotor não consegue chegar na velocidade do campo magnético do estator, esse efeito é chamado de escorregamento e essa diferença nas velocidades é o que faz jus ao nome motor assíncrono!
Principais problemas no Motor Elétrico
São vários os fatores que contribuem para a duração do tempo da vida útil e da operação do motor como por exemplo, a instalação, a operação, a manutenção e principalmente a especificação do motor (grau de proteção, frequência, número de polos e outros).
Porém, a queima do enrolamento do motor não acontece somente pela realização errada destes fatores citados! Então, vamos listar abaixo as principais causas dos problemas que acontecem nos motores. É importante entender que as causas podem ajudar a achar o que está errado, mas a análise do enrolamento danificado do motor é essencial para a identificação do problema!
Sobreaquecimento
Este problema no enrolamento acontece devido à:
- Sobretensão ou subtensão na rede de alimentação (permanente ou eventual/periódico)
- Ventilação deficiente (tampa defletora danificada ou obstruída, sujeira sobre a carcaça, temperatura ambiente elevada, etc.)
- Excesso de carga na ponta de eixo (permanente ou eventual/periódico)
- Cabos de alimentação muito longos e/ou muito finos
- Conexão incorreta dos cabos de ligação do motor
- Número excessivo de partidas em tempo curto
Problemas no Motor Elétrico: Sobreaquecimento!
Curto-Circuito na Saída/Interior da Ranhura
Este curto acontece por causa de:
- Degradação do material isolante por ressecamento, ocasionada por excesso de temperatura
- Rápidas oscilações na tensão de alimentação
- Contaminação interna do motor
- Falha do verniz de impregnação
- Falha do material isolante
- Falha do esmalte de isolação do fio
Problemas no Motor Elétrico: Curto-Circuito na Saída/Interior da Ranhura!
Curto-Circuito entre as Fases
As possíveis causas deste curto são:
- Falha do material isolante
- Contaminação interna do motor
- Degradação do material isolante por ressecamento, ocasionada por excesso de temperatura
Problemas no Motor Elétrico: Curto-Circuito entre as Fases!
Curto-Circuito na Conexão
Este curto é gerado por:
- Superaquecimento da conexão devido a mau contato
- Contaminação interna do motor
- Falha do material isolante
Problemas no Motor Elétrico: Curto-Circuito na Conexão!
Curto-Circuito entre as Espiras/Bobina Elétrica Curto-Circuitada
As espiras do estator do motor podem entrar em curto devido à esses erros:
- Falha do verniz de impregnação
- Rápidas oscilações na tensão de alimentação
- Falha do esmalte de isolação do fio
- Contaminação interna do motor
Problemas no Motor Elétrico: Curto Circuito entre as Espiras/Bobina Elétrica Curto-Circuitada!
Falta de Fase
A falta de fase é um problema sério e deve ser combatido! É preciso atentar-se nessas possíveis causas:
- Rompimento de um cabo alimentador
- Mau contato nos terminais de uma fase do transformador
- Queima de uma fase do transformador de alimentação
- Mau contato em chave, contator ou disjuntor
- Queima de um fusível
- Mau contato em conexões
Problemas no Motor Elétrico: Falta de Fase!
Rotor Travado
Todo rotor tem um tempo máximo em que ele pode ficar bloqueado sem que sofra danos permanentes, chamamos isso de tempo de rotor bloqueado. Mas, como o melhor e evitar este problema? Veja o que pode bloquear o rotor:
- Excessiva dificuldade na partida do motor (devido à elevada queda de tensão, à inércia e ao torque de carga muito elevado)
- Eixo da carga travado
Problemas no Motor Elétrico: Rotor Travado!
Desbalanceamento da Tensão
O desbalanceamento da tensão ocorre por causa de:
- Maus contatos em conexões, chaves, contatores, disjuntores e outros
- Falha em banco de capacitores
- Oscilações de tensão nas três fases
- Desequilíbrio de tensão e/ou de corrente entre as fases
Problemas no Motor Elétrico: Desbalanceamento da Tensão!
Pico de Tensão
O pico de tensão danifica uma determinada parte do enrolamento, sendo gerado por:
- Motor acionado por inversor de frequência com alguns parâmetros incorretos (amplitude do pulso de tensão, rise time, dV/dt, distância entre pulsos, frequência de chaveamento)
- Oscilação violenta na tensão de alimentação, como as descargas atmosféricas por exemplo
- Surtos da manobra do banco de capacitores
Problemas no Motor Elétrico: Pico de Tensão!
Como pode ver, existem diversas causas para os problemas que podem acontecer nos enrolamentos dos motores de indução trifásicos. Portanto, é de crucial importância encontrar a causa que gerou tal problema no motor e eliminá-la, para conseguir evitar futuros problemas!
Sabendo de todos esses problemas, é muito importante fazer um comando de proteção para evitar/diminuir ao máximo os danos. Aprenda no vídeo abaixo do Mundo da Elétrica, como fazer um comando de partida direta de um motor elétrico trifásico na prática usando as proteções corretas! Não se esqueça de curtir o vídeo e se quiser aprender tudo sobre elétrica, se inscreva no nosso canal!
Deu para entender tudo ou ainda ficou alguma dúvida? Se ficou, comente aqui embaixo e te responderemos com prazer, ou então a sua dúvida se tornará o tema do nosso próximo artigo.
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Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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