Aqui descreve-se um caso de diagnóstico de uma avaria num motor eléctrico com análise de vibrações e análise de corrente de alimentação

1. www.dmc.pt
www.d4vib.com
Análise de vibrações num
motor elétrico - avaria no
rotor de um motor AC de
250 kW
www.dmc.pt

2. www.dmc.pt
www.d4vib.com 2
APRESENTAÇÃO DA DMC
A DMC fornece serviços de:
• Controlo de condição de equipamentos com as seguintes
tecnologias de inspeção:
• Vibrometria;
• Termografia;
• Medição de Emissões Acústicas;
• Análise de Correntes de alimentação em Motores AC;
• Medição de fugas de ar em rede de ar comprimido;
• Medição de tensão em veios de motores elétricos para proteção de
rolamentos;
• Diagnóstico de avarias por análise de vibrações;
• Equilibragem no local;
• Alinhamento de veios;
• Formação certificada e não certificada em Análise de Vibrações;
• Serviços de Telemanutenção;
• Equipamentos de medição de vibrações portáteis e sistemas de
monitorização permanente através da D4VIB.

3. www.dmc.pt
www.d4vib.com 3
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
Um crivo rotativo com uma
configuração idêntica à ilustrada
na Figura , é acionado por um
motor elétrico AC com uma
potência de 250 kW e 1488
RPM. Esta máquina está incluída
num plano de manutenção
preditiva através da medição e
análise de vibrações. Dada a
criticidade da máquina dentro do
processo produtivo, foi definida
uma periodicidade de inspeção
quinzenal.
1
2
3
4

4. www.dmc.pt
www.d4vib.com 4
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
No âmbito do plano de inspeções definido, a máquina foi
inspecionada no dia 11 de Setembro e, como se pode observar
pelo gráfico de tendência do nível global de vibrações, a
condição do motor era considerada aceitável e não apresentava
qualquer alteração considerada significativa.

5. www.dmc.pt
www.d4vib.com 5
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
No dia 14 de Setembro (3 dias após a última inspeção de rotina) os
serviços técnicos da DMC foram chamados durante a noite pela
Produção, em virtude dos operadores terem identificado ruído e
níveis de vibração não característicos do normal funcionamento da
máquina. Na inspeção vibrométrica efetuada no dia 14 de Setembro,
foi identificado um agravamento dos níveis vibrométricos em
presença no motor, como se pode verificar no gráfico de Tendência
do Nível Global de Vibrações apresentado na Figura .

6. www.dmc.pt
www.d4vib.com 6
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
A análise dos espectros de frequências definidos revelou que o
agravamento da severidade vibratória era, sobretudo, influenciada
pela amplitude da frequência de funcionamento e respetivas
harmónicas. Na mesma análise, chamou também a atenção o facto
do ruído espectral (“relva”), na gama de frequências compreendida
entre a frequência de funcionamento e as primeiras harmónicas, se
encontrar elevado. Em virtude do referido, foram registados
espectros de frequência de elevada resolução.

7. www.dmc.pt
www.d4vib.com 7
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
Essa mesma análise também revelou que as bandas laterais surgem à
frequência de 0,76 Hz, que coincide com a frequência de passagem dos
polos do motor. Face à análise efetuada, a presença da frequência de
funcionamento e respetivas harmónicas, acompanhadas por bandas laterais
à frequência de passagem dos polos, é uma condição característica do
desenvolvimento de anomalias no rotor, nomeadamente: pontos de elevada
resistência; barras partidas/fissuradas; defeitos de fundição no caso de
rotores em alumínio. Como nota de rodapé, é de salientar o facto da
frequência de passagem de barras do rotor (38 barras no motor em análise
— 943 Hz) não se encontrar presente nos espectros de frequências
registados.

8. www.dmc.pt
www.d4vib.com 8
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
• Em virtude do diagnóstico efetuado, foi recomendado ao cliente
que, logo que possível, se procedesse à substituição do motor.
• Tendo a situação ocorrido durante a noite e em fim-de-semana, o
cliente questionou se a intervenção teria de ser imediata ou se
podiam aguardar pelo início da semana para assim, poderem
programar uma paragem da instalação.
• Sabendo-se que são os arranques do motor (corrente máxima) o
fator que mais contribui para acelerar o desenvolvimento desta
anomalia, foi comunicado ao cliente que se o motor não fosse
sujeito a muitos arranques e se fosse objeto de acompanhamento
vibrométrico, seria expectável que a intervenção se pudesse
realizar na altura pretendida.

9. www.dmc.pt
www.d4vib.com 9
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
Como o motor se encontrava em vigilância, no dia 18 de setembro
foram efetuadas medições do espectro da corrente de alimentação
para, com outra tecnologia de inspeção, efetuar também a
avaliação do estado do rotor. Na Figura, é apresentado o espectro
da corrente de alimentação, no qual se pode observar a presença
da frequência da rede eléctrica acompanhada por uma banda
lateral à frequência de passagem dos polos. A diferença de
amplitude entre as referidas frequências indicava já a presença de
pelo menos uma barra partida/fissurada.

10. www.dmc.pt
www.d4vib.com 10
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
O motor foi substituído no dia 19 de setembro e na inspeção
vibrométrica efetuada após a intervenção, constatou-se uma
diminuição da severidade vibrométrica em presença na
máquina. Tal como se pode observar na Figura, os níveis
vibrométricos registados baixaram para os valores
característicos da máquina em análise.

11. www.dmc.pt
www.d4vib.com 11
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
A análise dos espectros de frequências registados revelou o
desaparecimento das bandas laterais associadas à frequência de
passagem de polos do motor, tal como se pode observar na Figura.
Também o espectro da corrente de alimentação revelou o
desaparecimento da referida banda lateral.

12. www.dmc.pt
www.d4vib.com 12
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
Também o espectro da corrente de alimentação revelou o
desaparecimento da referida banda lateral.

13. www.dmc.pt
www.d4vib.com 13
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
Na Figura, apresenta-se um conjunto de fotografias onde se
pode observar o estado do rotor do motor substituído.

14. www.dmc.pt
www.d4vib.com 14
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
• A medição e análise de vibrações permitiu diagnosticar a
avaria presente no rotor do motor elétrico.
• A análise do espectro da corrente de alimentação do motor
identificou também o desenvolvimento da referia avaria.
• Com o diagnóstico efetuado, foi possível programar uma
paragem da instalação para que se procedesse à substituição
do motor e assim, minimizar o tempo de paragem e a
consequente perda de produção.

15. www.dmc.pt
www.d4vib.com 15
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
• A medição e análise de vibrações permitiu diagnosticar a
avaria presente no rotor do motor elétrico.
• A análise do espectro da corrente de alimentação do motor
identificou também o desenvolvimento da referia avaria.
• Com o diagnóstico efetuado, foi possível programar uma
paragem da instalação para que se procedesse à substituição
do motor e assim, minimizar o tempo de paragem e a
consequente perda de produção.

16. www.dmc.pt
www.d4vib.com 16
Análise de vibrações num motor elétrico - avaria
no rotor de um motor AC de 250 kW
www.d4vib.com
• Na grande maioria dos casos, este tipo de avaria tende a
apresentar uma evolução bastante lenta e gradual pelo que, é
normal que estas situações sejam identificadas com bastante
antecedência durante as medições periódicas de monitorização.
• No caso apresentado, o desenvolvimento da avaria ocorreu num
curtíssimo espaço de tempo, uma vez que, na inspeção efetuada
em 11 de Setembro, o motor se encontrava em boas condições de
funcionamento, sem qualquer indicação do desenvolvimento do
problema, e no dia 14 de Setembro é solicitado à DMC uma nova
inspeção vibrométrica para diagnóstico do ruído e dos níveis de
vibração não característicos do normal funcionamento da máquina.
• Para que tal tenha ocorrido, é bastante provável que o motor tenha
sido submetido a um elevado número de arranques num curto
espaço de tempo e com sobrecarga.

17. www.dmc.pt
www.d4vib.com
ÍNDICE
Se tiver alguma
questão contacte-
nos través do site:
www.dmc.pt