O que ocorre com o rolamento depois de fuga de corrente causado pelo PWN ( IGBT )

1. ANALISE DE VIBRAÇÃO BRASIL ,05 NOVEMBRO 2013
Artigo técnico para área de manutenção.
FUGA DE CORRENTE DANIFICA ROLAMENTO DE REDUTOR
Engº Alcimar Nunes de Paula
Rusembergue Soares de Moura
Revisor: Engº Antonio de campos Junior
Resumo: A proposta deste artigo é servir de base para pode diagnosticar falha em rolamento devido
fuga de corrente e propor soluções para que a mesma falha não ocorra novamente.
Palavras-Chave: Fuga de corrente, vibração.
1 INTRODUÇÃO
Muitos elementos de maquina têm vida prematura em grandes empresas e as causas
podem estar ligadas a inúmeras condições como:
• Contaminações;
• Montagens inadequadas;
• Problemas externos ao funcionamento deste equipamento.
Umas das técnicas mais utilizadas para identificar problemas nos equipamentos e impedir
que ocorra uma falha prematura ou uma parada imprevista de máquina com consequente
perca da disponibilidade são as tecnicas de manutenção preditiva, principalmente a
Técnica de Análise de Vibração.
A ocorrência relatada neste artigo se refere à falha prematura devido a fuga (ou passagem)
de corrente, bem como as ações realizadas para diagnósticar a causa raiz e consequente
impacto gerado pela falha.
2- FALHA PREMATURA REDUTOR COM MENOS DE UM ANO DE FUNCIONAMENTO EM MAQUINA
2-1 Tendência em aceleração da medida do redutor

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Artigo técnico para área de manutenção.
2-2 Dominio do tempo mostrando falha na pista externa do rolamento
3 O que é Descarga Elétrica ?
O surgimento deste fenômeno é o resultado de uma tensão induzida no rotor (Motor) sendo
conduzido diretamente pelo eixo do mesmo. O IGBT ( Insulated Gate Bipolar Transistor)
usado em alguns PWM ( modulação por largura de pulso ) e VF ( Freqüência Variável ),
componentes dos Drives Variadores de Frequência, funcionam como interruptores de alta
freqüência. A comutação destes, quando combinados com os tempos de subida rápida da
saída do IGBT, provocam uma tensão induzida no rotor de um motor, podendo causar uma
descarga de corrente através dos rolamentos.
Caminho da fuga de corrente no redutor

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3.1 - Processo de descarga elétrica “fuga de corrente”
As cargas induzidas no eixo ao atingirem patamares suficientemente elevados, rompem a
rigidez dielétrica do lubrificante, provocando uma descarga de corrente para a carcaça
aterrada, passando através dos rolamentos.
Esta descarga deteriora as pistas dos rolamentos, cujos malefícios são gradativamente
acumulados, conduzindo quase que imediatamente à sua inutilização. Outro fator
preponderante são as perturbações do fluxo magnético, fazendo flutuar as freqüências
gerando pulsação no conjugado do motor, tornando-se uma das possíveis causas desta
descarga de corrente.
Esta descarga elétrica, por ser aleatória e freqüente, também conhecida como “EDM“,
causa uma corrosão e erosão nos elementos do rolamentos. Inicialmente estas descargas
criam um efeito de jateamento, geralmente sendo o primeiro sintoma ao rolamento a
elevação do ruído audível, gerado pelos elementos rolantes na pista de rolagem desse
rolamento.
Com o tempo, esta deterioração causa um padrão de sulco nas pistas chamado “estrias”,
que é um sinal que o rolamento sofreu severos danos. Eventualmente, esta ação levará à
falha prematura do rolamento.
Manutenção no redutor que teve como causa raiz fuga de corrente

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Artigo técnico para área de manutenção.
4 -SOLUÇÃO
Há no mercado de hoje muitas soluções prontas, mas tambem há solução “caseiras”
Algumas desta soluções são citadas abaixo :
• Instalação de um suporte com escova “aterrado” em torno do eixo;
• Rolamentos com revestimento de cerâmica nas Pistas (externa ou interna)
“isolados“;
• Rolamentos “Híbridos” – Esferas de Cerâmica (solução de custo mais elevado);
• Instalação de um sistema de filtro de onda senoidal.
4.1 – Equipamentos que podem detectar fuga de corrente
Um em especial de facil manuseio que conheço e TKDE1, de leitura direta e diagnostico
instantaneo. Conforme figura abaixo.

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Artigo técnico para área de manutenção.
REFERÊNCIAS
GOZ, Ricardo,.Analise de vibração 3. Brasil, Itajuba-MG, v.3, n.2, p. 7-36, out. 2002.
GARRETT Sandwell. Electrically Induced Bearing Damage & Shaft Currents : 2002 with revisions
up to November 2011
Matos, Ronaldo Ferreira; Artigo análise de vibração e fuga de corrente em area de
Laminação 2005
www.skf.com