SISTEMA DE TESTES DE SEGURANÇA PARA EQUIPAMENTOS

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1 SISTEMA DE TESTES DE SEGURANÇA PARA EQUIPAMENTOS Manual do Usuário

2 SISTEMA DE TESTES DE SEGURANÇA PARA EQUIPAMENTOS Manual do Usuário

3 Versão 1.0 julho de 2013 Garantia Todos os produtos da LHF Instrumentação possuem garantia contra defeitos de fabricação, respeitando o prazo de garantia informado na proposta comercial emitida pela LHF para concretização da compra do produto. A LHF isenta da responsabilidade por eventuais problemas que possam ocorrer em equipamentos submetidos a ensaio na bancada. Abaixo informações do contato para solicitar atendimento de assistência técnica ou serviço em garantia. LHF INSTRUMENTAÇÃO Rua Guilherme Hass 134, Jaraguá Esquerdo, Jaraguá do Sul SC Fone: / contato@lhf.ind.br Cuidados e manuseio Ao fazer o transporte e ou a fixação do painel levar em consideração o seu peso de aproximadamente 400 Kg, portanto deve-se ter cuidado para evitar quedas, batidas fortes e sempre manter o painel na horizontal, evitando assim possíveis danos aos componentes. Para fazer a limpeza do painel pode ser utilizado um pano umedecido com álcool o qual deve ser passado suavemente sobre a superfície, apenas nas partes em acrílico como (Plaquetas de designação, proteções dos transformadores e dos barramentos, e monitor) não devem ser utilizados produtos de limpeza, apenas um pano seco. A troca do filtro de ar da bancada deve ser realizado periodicamente (intervalo máximo de 4 meses) para evitar a má ventilação e a entrada e poeira para o interior da bancada. Aviso O equipamento deve ser operado por pessoal treinado e munido de EPI (sapato de proteção). É essencial que o operador do sistema tenha conhecimento na norma de segurança elétrica NR10. A bancada nunca deve ser operada com suas portas abertas. Caso seja necessário acesso aos componentes, desligue todo o equipamento desligando a chave geral e apertando a botoeira de emergência e posteriormente desligue o disjuntor de entrada D1. Em caso de emergência aperte a botoeira de emergência localizada na mesa de comando.

4 Os componentes de proteção (Disjuntores) jamais devem ser forçados ou substituídos por outros de maior capacidade de corrente. Toda e qualquer alteração pode por em risco os operadores e também o equipamento. A LHF não se responsabiliza por acidentes ocorridos por problemas de operação da bancada.

5 Sumário LHF INSTRUMENTAÇÃO 1.Introdução Instalação elétrica e mecânica Alimentação da bancada Ligação do inversor ao motor Mesa de comando Sistema de medição Software Cadastro do ensaio Configurações gerais Seleção de ensaio Ensaio para determinação de potência e/ou elevação de temperatura Ensaio de rotor bloqueado Relatório Calibração Lista de materiais... 17

6 1.Introdução LHF INSTRUMENTAÇÃO O Sistema de Teste de Equipamento é um sistema desenvolvido para ensaio de componentes (exemplo: motores elétricos) aplicados a equipamentos de uso domésticos, exemplo equipamentos da indústria alimentícia. O sistema permite o ensaio para atender os itens da norma de segurança IEC que envolve o motor elétrico e sistema de proteção térmica utilizada no equipamento. Ensaios/testes realizados: - Determinação da potência máxima de operação (Item 10) O objetivo desse ensaio é determinar a potência máxima de operação do equipamento. Inicialmente o equipamento é ligado sem carga, após estabilização térmica é aplicada uma carga estável na ponta do eixo do equipamento até a potência de entrada atingir 10% do valor anterior. Este procedimento é feito sempre que a temperatura do equipamento é estabilizada ou atue a proteção térmica. O ultimo valor de potência medido deve ser adotado como potência máxima do equipamento. O valor da potência obtida deve ser declarado na placa de dados do equipamento. - Ensaio de Elevação de Temperatura (Item 11) Neste ensaio o objetivo é determinar a máxima temperatura de trabalho do equipamento e se a mesma atende os requisitos da norma. Neste item é avaliado praticamente a temperatura de todos os componentes do equipamento, botões, carcaça, puxadores, enrolamentos, placa eletrônica, capacitor etc.. O procedimento de ensaio é similar ao item 10, porém nesse caso o equipamento é alimentado em condição desfavorável de tensão. - Ensaio de Rotor Bloqueado (Item 19) Este ensaio é realizado para determinar a temperatura máxima do enrolamento em condição de trabalho anormal, ou seja, rotor bloqueado. O rotor do motor é travado durante um período estabilizado pela norma, e a temperatura máxima não pode ultrapassar o limites especificados na norma.

7 2. Instalação elétrica e mecânica 2.1.Alimentação da bancada A bancada deve ser alimentado com tensão trifásica de 380V/60Hz. Os condutores de alimentação devem ter capacidade de corrente mínima de 80A. É importante observar o comprimento dos cabos entre saída do ramal de alimentação até a bancada, a queda de tensão nos condutores não deve ultrapassar 2%. 2.2.Ligação do inversor ao motor A bancada possui um inversor de freqüência para controle de rotação e torque dos motores que impõem carga ao equipamento em teste. O inversor foi parametrizado pela LHF, bastando à conexão entre inversor e motor que será utilizado. A ligação deve ser feita com o painel desligado, deve-se conectar os terminais de saída do inversor (U,V,W) e cabo de aterramento ao motor escolhido para ensaio. Os cabos para ligação de ambos os motores foram fornecidos pela LHF com sua identificação. O cabo do encoder instalado no inversor deve ser conectado ao motor que será utilizado.

8 3.Mesa de comando LHF INSTRUMENTAÇÃO Na tabela 1 a seguir são descritas as funções de todos os componentes da mesa de comando. Tabela 1 Descrição dos componentes Componentes Botão de emergência Chave geral Botão Duplo 1 Botão duplo 2 Botão duplo 3 Seletor 1 Seletor 2 Seletor 3 Chave de seleção de usuário 1 e 2 Potenciômetro Variador IHM Voltímetro 1 Voltímetro 2 Voltímetro 3 Lâmpada 1 Lâmpada 2 Lâmpada 3 Lâmpada 4 Lâmpada 5 Lâmpada 6 Função Interromper imediatamente o funcionamento da bancada Energizar a bancada Verde: Liga saída do variador de tensão; Vermelho: Desliga saída do variador de tensão; Verde: Liga saída monofásica para teste de rotor bloqueado; Vermelho: Desliga saída monofásica para teste de rotor bloqueado; Verde: Liga saída trifásica para teste de rotor bloqueado; Vermelho: Desliga saída trifásica para teste de rotor bloqueado; Seleção do tipo de alimentação do variador, monofásica ou trifásica. Seleção de tensão monofásica para rotor bloqueado, 127/220V. Seleção de tensão trifásica para rotor bloqueado, 220/380V. Selecionar qual motor será controlado pelo inversor de freqüência. Os parâmetros são carregados automaticamente com o uso da chave (usuário 1 motor de 5cv / usuário 2 motor de 3cv) Controlar a carga imposta ao equipamento em ensaio. Esta ligado em uma entrada analógica do inversor para controlar o torque imposto pelo motor de 3cv ou 5cv. Ajustar a tensão de saída para alimentação do equipamento em teste Interface de comando e ajuste do inversor de frequência (Parâmetros pré definidos fl.12 do projeto elétrico). Tensão de saída do variador trifásico Tensão monofásica de saída para teste de rotor bloqueado Tensão trifásica de saída para teste de rotor bloqueado Indicação de ligação monofásica do variador de tensão Indicação de ligação trifásica do variador de tensão Indicação de saída monofásica 220V para rotor bloqueado selecionada Indicação de saída monofásica 127V para rotor bloqueado selecionada Indicação de saída trifásica 380V para rotor bloqueado selecionada Indicação de saída trifásica 220V para rotor bloqueado selecionada

9 4.Sistema de medição LHF INSTRUMENTAÇÃO Abaixo estão descritas as características técnicas dos equipamentos e/ou conjuntos de medições utilizados na bancada de teste. Medição de corrente Quantidade de canais: 03 Faixa de medição: 0.1 a 50A Exatidão: 1% leit. Medição de tensão Quantidade de canais: 02 Faixa de medição: 50 a 600V Exatidão: 1% leit. Medição de potência Medição de potência trifásica método dos dois wattímetros e monofásica Exatidão: 2% leit. Medição de temperatura Quantidade de canais: 10 Tipo de sensores: J, T. Exatidão: 1% leit.

10 5.Software LHF INSTRUMENTAÇÃO O software foi desenvolvido pela LHF na linguagem de programação LabView. O software possui as seguintes telas de ensaio: 5.1.Cadastro do ensaio Nesta tela deve ser feito o cadastro do ensaio a ser realizado. Os campos para identificação do equipamento e do motor usado no equipamento devem ser preenchidos. Na tela de Cadastro de ensaio existem três tabelas para configuração de cada ensaio que será realizado. Exemplo: Ensaio de determinação da potência: para este ensaio são preenchidos os dados nominais do equipamento, tensão, corrente e potência. Para medição de temperatura dos sensores instalados no equipamento, é necessário selecioná-los na caixa de seleção. A caixa de seleção traz automaticamente alguns nomes padrão (exemplo: tampa superior) que foram inseridos na tela de configuração geral. O tipo de sensor esta previamente selecionado como tipo J, para alterar esta seleção é necessário alterar na tela de configuração geral. Ensaio de elevação de temperatura: para este ensaio a tensão informada deve ser a mesma que o ensaio será realizado. Os valores de tensão e corrente são apenas informativos, e podem ser os valores nominais. Para medição de temperatura dos sensores instalados no equipamento, é necessário selecioná-los na caixa de seleção. A caixa de seleção traz automaticamente alguns nomes padrão (exemplo: tampa superior) que foram inseridos na tela de configuração geral. O tipo de sensor esta previamente selecionado como tipo J, para alterar esta seleção é necessário alterar na tela de configuração geral. Ensaio de rotor bloqueado: neste ensaio a tensão informada deve ser a mesma que o ensaio será realizado. No campo tipo é possível selecionar qual a condição de ensaio para, exemplo: com capacitor em curto-circuito, com capacitores abertos ou ambos as opções. Para medição de temperatura dos sensores instalados no equipamento, é necessário selecioná-los na caixa de seleção. A caixa de seleção traz automaticamente alguns nomes padrão (exemplo: tampa superior) que foram inseridos na tela de configuração geral. O tipo de sensor esta previamente selecionado como tipo J, para alterar esta seleção é necessário alterar na tela de configuração geral.

11 Figura 1 Tela de cadastro de ensaio e equipamento 5.2.Configurações gerais Na tela de configurações gerais basicamente são inseridas as informações dos limites de aprovação do ensaio e permite o cadastro de novos sensores para medição de temperatura. A seguir a descrição de cada campo: Classe B1h, classe B2h...: são informados o valor limite de temperatura que o enrolamento do motor pode atingir no ensaio de rotor bloqueado. Todos os valores foram preenchidos de acordo com a norma IEC Exemplo: ClasseB1h = limite máximo de temperatura para o enrolamento classe B durante a 1 hora de rotor bloqueado; ClasseB2h = limite máximo de temperatura para o enrolamento classe B durante a 2 hora de rotor bloqueado; ClasseB2m = limite máximo de temperatura média para o enrolamento classe B durante a 2 hora de rotor bloqueado; ClasseF2m = limite máximo de temperatura para o enrolamento classe F durante a 2 hora de rotor bloqueado. Var. potência: é informado o valor percentual máximo que a potência pode exceder o valor declarado como potência máxima de funcionamento do equipamento. O valor de potência máxima de funcionamento é declarado individualmente para cada equipamento na tela de cadastro de ensaio. Intervalo de aquisição de temperatura: indica em segundos o tempo de uma amostra para temperatura. Variação máxima de temperatura para temperatura estabilizada: indica em graus Celsius a variação máxima de temperatura durante o ensaio de elevação que o equipamento pode ser considerado com a temperatura estabilizada.

12 Tempo de estabilização: é o tempo em minutos entre duas leituras de temperatura para verificar se a temperatura do equipamento esta estabilizada. Intervalo de aquisição de rotor bloqueado: é o tempo em segundos para aquisição de temperatura durante o ensaio de rotor bloqueado. Limites de temperatura: é uma tabela que indica o limite máximo de temperatura para cada sensor. A tabela permite adicionar e remover os sensores. Figura 2 Tela de configuração 5.3.Seleção de ensaio Na tela seleção de ensaio permite selecionar um equipamento previamente cadastrado na tela de cadastro de ensaio e posteriormente escolher o ensaio que deseja ser realizado: ensaio de determinação da potência, ensaio de elevação de temperatura e ensaio de rotor bloqueado.

13 Figura 3 Seleção de ensaio 5.4.Ensaio para determinação de potência e/ou elevação de temperatura O ensaio de determinação de potência é realizado para verificar a máxima potência permitida de operação do equipamento. O ensaio de elevação de temperatura deve ser realizado na condição mais desfavorável para o equipamento, em subtensão ou sobretensão. O objetivo do ensaio é conhecer a máxima temperatura de trabalho que o equipamento pode operar, cada componente que constitui o equipamento possui uma temperatura máxima de operação que não pode ser ultrapassada. A tela para ensaio de determinação de potência é a mesma do ensaio de elevação de temperatura. A seguir descrição da tela de ensaio: Gráfico de temperatura: exibe o gráfico de temperatura dos sensores previamente cadastrados no ensaio. Tabela de leituras realizadas: mostram os valores medidos de tensão, corrente, potência e temperatura com intervalo de medição cadastrado na tela configuração. Dados nominais: mostra os nominais cadastrados para o equipamento em ensaio. Leituras: exibe os valores medidos instantaneamente de corrente, tensão e potência. O valor percentual da carga é estimado em função do cálculo da potência absorvida com a potência cadastrada para o equipamento. Informações adicionais: permite definir um ciclo de operação para o equipamento em teste, determinando tempo de equipamento energizado e desenergizado. Botão aquisitar: permite adquirir os valores das grandezas medidas naquele instante e inserir na tabela de leituras realizadas. Botão remover: permite remover uma linha com valores medidos da tabela de leituras realizadas.

14 Figura 4 Tela de ensaio de bloqueado e elevação de temperatura 5.5.Ensaio de rotor bloqueado O ensaio de rotor bloqueado é realizado para simular uma condição anormal de funcionamento do equipamento, ou seja, capacitor aberto, capacitor em curto-circuito, ou uma falta de fase. Normalmente, o eixo do equipamento é bloqueado por duas horas e as temperaturas do enrolamento do motor são monitoradas. A seguir características da tela de rotor bloqueado. Gráfico de temperatura: exibe o gráfico de temperatura dos sensores previamente cadastrados no ensaio. Botão iniciar: inicia a aquisição de temperatura. Botão cancelar: finaliza a medição de temperatura.

15 Figura 5 Tela de ensaio de rotor bloqueado 5.6.Relatório O software permite gerar relatório de ensaio para os equipamentos ensaiados O arquivo é gerado em documento do Word. O equipamento desejado deve ser selecionado e pressionado o botão imprimir. Figura 6 Tela de impressão de relatório 5.7.Calibração A tela de calibração permite ajustar as grandezas medidas de corrente, potência e tensão. Para cada grandeza o erro de medição é corrigido inserindo uma equação de segunda ordem em cada campo.

16 Figura 7 Tela de calibração

17 6.Lista de materiais LHF INSTRUMENTAÇÃO Tabela 2 Lista de componentes TAG COMPONENTE FABRICANTE MODELO QTD. OBSERVAÇÃO KF Contator WEG CWM A, com dois contatos aux. NF K1 Contator WEG CWM A, com dois contatos aux.nf K2 Contator WEG CWM A, com dois contatos aux. NF K3 Contator WEG CWM A, com dois contatos aux. NF K4 Contator WEG CWM A, com dois contatos aux. NF K5 Contator WEG CWM A, com dois contatos aux. NF K6 Contator WEG CWM A, com dois contatos aux. NF K7 Contator WEG CWM A, com dois contatos aux. NF K8 Contator WEG CWM32 1 D1 Disjuntor WEG MDW-C A D2 Disjuntor WEG MDW-C A D3 Disjuntor WEG MDW-C A D4 Disjuntor WEG MDW-C A D5 Disjuntor WEG MDW-C A D6 Disjuntor WEG MDW-C A D7 Disjuntor WEG MDW-C A D8 Disjuntor WEG MDW-C4 1 4A D9 Disjuntor WEG MDW-C4 1 4A D10 Disjuntor WEG MDW-C A KA1,2,3 Contator WEG CAW NA+2NF KA4 Contator WEG CAW04 40E 1 L1...L6 Sinalisador WEG CSW-BIDL-1-D66 6 lampada vermelha 220V B1,B2,B3 Botão duplo WEG BD 3 Com indicador luminoso BE Emergência WEG 1 p/be Plaqueta WEG APE 1 Plaqueta de emergência Ch1,Ch2,ch3 chave WEG CSW-CK3F45(5) 3 três posições p/ch1,ch2 bloco contato WEG BC10CSW 6 contato NA P1 potênciometro de carga V1,2,3 Voltímetro Samrello 3 VAR1 Variador de tensão EZA 380/430V 1 T1 Transformador Pólux 380/127V 1 T2 Transformador Wise 380/220V 1 FT1 Fonte CC MW 220/24Vcc 1 FT2 Fonte CC MW 220/12Vcc 1 TM1,2 Tomada monofásica 2 EX1 Exaustor 1 TP0...TP11 Termopar Tipo J 12 M1 Motor WEG 5CV 1

18 M2 Motor WEG 3CV 1 ENC1 Encoder 1 X1,X2,X3,X4 Borne WEG 100 RF Banco de resistência ELETELE 1 Inversor de frequência WEG CFW700 1 Monitor LG 1 Computador 1 Industrial Mouse 1 Placa de medição LHF 1 Registrador ADVANTECH 1 Placa analógica NI NI USB