Introdução... 1 capítulo 1 Máquina CC...3

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1 Introdução... 1 capítulo 1 Máquina CC...3 Introdução... 4 Eletricidade básica aplicada aos motores... 4 Tensão... 4 Resistência... 4 Corrente... 5 Informações adicionais sobre fios de cobre... 7 Lei de Ohm... 7 Potência... 7 Ímãs e circuitos magnéticos... 8 Barramento magnético... 8 Eletroímã... 8 Polo magnético... 8 Rotação... 9 Circuito magnético... 9 Saturação magnética Balanço magnético Posição neutra no estator Circuitos da máquina CC Regras para geração de corrente contínua Gerador shunt Armadura e interpolos Campo shunt Operação do gerador shunt autoexcitado Controle do gerador shunt Gerador série Funcionamento do gerador série autoexcitado Gerador composto Armadura e interpolos Campo série Campo shunt Operação do gerador composto autoexcitado Controle do gerador composto Conexão composto cumulativa (gerador) Conexão composto diferencial (gerador) Conexões do campo série para um motor e um gerador Conexões de máquinas para fins específicos Solda de arco CC Funcionamento do gerador da solda CC Operação do reator da máquina de solda Interpolos Operação dos interpolos Enrolamento de compensação Funcionamento de um motor CC Um condutor de armadura em um gerador passando por dois polos Um condutor de armadura em um motor passando por dois polos Contratensão Contratensão comparada ao carregamento de uma bateria Contratensão na armadura do motor Velocidade nominal Velocidade nominal baixa Velocidade nominal alta Torque do motor CC Motor shunt Armadura e interpolos Campo shunt Operação do motor shunt CC Motor CC de ímã permanente Operação do motor de ímã permanente Como restaurar o magnetismo Motor série Operação do motor série Motor CC composto Armadura e interpolos Campo shunt Campo série... 35

2 Operação do motor composto com conexão composto cumulativa Motor shunt estabilizado Controle de velocidade do motor CC composto Controle da armadura para velocidade nominal inicial e baixa Controle do campo shunt para velocidade nominal inicial e alta Conexão diferencial (motor) Componentes da armadura Comutador Película comutadora Enrolamentos da armadura Equalizador shunt Ferro laminado capítulo 2 Solução de problemas e testes de máquinas CC...41 Problemas na armadura Barras do comutador queimadas Comutador sujo Pontos mortos de uma bobina aberta na armadura Equalizador aberto Motor parado Controle e problemas de carga Escovas Problemas nas escovas Zona de condução Sulco espiral Escovas múltiplas Caixa de escova e espaçamento do comutador Distância entre escovas Alinhamento do suporte da escova Tensão de mola Escovas shunt Desgaste lateral Segmentos irregulares no comutador Varredura na escova Baixa corrente de carga Vapor de silicone e condições ambientais adversas Ajuste das escovas Localização do neutro no estator e na armadura Ajuste do neutro em um motor Ajuste de faixa preta Ajuste do neutro em um gerador Como restaurar o magnetismo residual depois de ajustar o neutro Motor superaquecido Teste de campo da máquina CC Teste de campo da armadura Teste de campo com ohmímetro para terras no circuito da armadura Teste de campo do campo shunt Teste de campo do campo série Localizando problemas na máquina CC Localizando problemas na armadura Como localizar um interpolo aterrado utilizando CA e um alicate amperímetro Como localizar um interpolo em curto utilizando o teste de queda de tensão CA Como localizar um interpolo em curto utilizando o teste de fumaça Localizando problemas no campo shunt Teste de comparação Ponta de prova de agulha Variações no circuito do campo shunt Desenho de esquemas simples de um campo shunt Desenho de um diagrama de um campo shunt de dois circuitos Desenho de um diagrama de um campo shunt com dois circuitos e duas bobinas por polo Sintoma de terra de carcaça Sintomas de espiras em curto no campo shunt Campo shunt com um circuito aberto Sintomas do campo shunt em curto com o campo série Localizando problemas no campo série Sintomas de terra de carcaça Sintomas de espiras em curto no campo série Como localizar um circuito aberto no campo série Como identificar os terminais do motor composto CC utilizando um ohmímetro capítulo 3 Teoria do motor elétrico...75 Introdução Terminologia CA Geração de corrente alternada Ciclos e frequência Graus elétricos e período Graus elétricos e graus mecânicos Graus e localização Potência bifásica Campo magnético bifásico rotativo viii

3 Rotações por minuto, polos e frequência Alternador monofásico Corrente, potência e termos reativos Reatância indutiva Impedância Reatância indutiva e contratensão Fator de potência Fator de potência unitário Corrente de magnetização e fator de potência atrasado Fator de potência em motores Preocupações criadas pelo baixo fator de potência Reatância indutiva e mudança de frequência Fórmula para mudança de 50 Hz para 60 Hz Impedância em um enrolamento trifásico Capacitância e reatância capacitiva Função do capacitor Valor do capacitor Capacitores para motores monofásicos Capacitor a óleo Capacitor a óleo em motores monofásicos Componentes do capacitor a óleo Conexão de capacitor a óleo em motor monofásico com capacitor de dois valores Montando o capacitor a óleo Capacitores eletrolíticos Função do capacitor eletrolítico no motor com capacitor de partida Componentes dos capacitores eletrolíticos Capacitor eletrolítico e conexões do enrolamento de partida Conexão em paralelo de um capacitor eletrolítico Conexão em série de um capacitor eletrolítico Testando o capacitor eletrolítico Fórmula de teste do capacitor Determinando o tamanho correto do capacitor Operação do motor monofásico com capacitor de partida Teoria do transformador Componentes de um transformador Função do transformador Classificação do transformador Transformador da máquina de solda Rotor gaiola de esquilo Fluxo de corrente nas bobinas do estator Função do rotor gaiola de esquilo Frequência e corrente do rotor Escorregamento, frequência e velocidade do motor Velocidade síncrona e torque zero Esforço da barra do rotor Barras do rotor quebradas Anéis de extremidade rachados Ferro do rotor desalinhado capítulo 4 Motor monofásico Introdução Motor polo sombreado Motor polo sombreado de velocidade múltipla Solução de problemas do motor polo sombreado Motor de fase dividida Componentes do motor de fase dividida Operação do motor de fase dividida Solução de problemas do motor de fase dividida Motores com capacitores Motor com capacitor permanente Motor com capacitor de partida Motor com capacitor de dois valores (capacitor de partida e capacitor permanente) Conexões do motor com capacitor de partida Dispositivos de proteção térmica Componentes dos dispositivos de proteção térmica bimetálicos (para motores monofásicos) Conexões e funcionamento do dispositivo de proteção térmica Limitações dos dispositivos de proteção térmica Interruptores do enrolamento de partida alternativos Interruptor de partida com relé de potência Interruptor de partida eletrônico Interruptor de partida eletrônico com retardo de tempo Interruptor de partida ativado por calor Interruptor de partida com relé de corrente capítulo 5 Motor de indução trifásico Introdução Componentes do motor trifásico Rotor e ventilador Núcleo do estator Carcaça e estrutura Suportes finais Rolamentos Sumário ix

4 Funcionamento do motor trifásico Campo magnético rotativo em um motor trifásico Condição monofásica Corrente e projeto da barra do rotor Ângulo de fase Barras do rotor pequenas Barras do rotor grandes Código de letras Torque e velocidade Letra de projeto Introdução a tipos de motor trifásico Motor de indução de nove terminais Conexão estrela de nove terminais Conexão estrela múltipla de nove terminais com T Protetor térmico para um motor de nove terminais conectado em estrela Conexão triângulo de nove terminais Conexão triângulo múltipla Conexão de doze terminais Motores de múltiplas velocidades Motores de duas velocidades com enrolamento único Motor de potência constante Motor de torque constante Motor de torque variável Motor multivelocidade e multienrolamento Motor de duas velocidades e dois enrolamentos Motores trifásicos multimodo de nove terminais Comparando motores multimodo a motores padrão Motor trifásico de modo triplo de nove terminais Como identificar o motor trifásico de modo triplo de nove terminais Motor trifásico de modo quádruplo de nove terminais Identificando o motor trifásico de modo quádruplo de nove terminais Motor síncrono Componentes do motor síncrono Funcionamento do motor síncrono Controle do motor síncrono Correção do fator de potência com um motor síncrono Motor síncrono sem escovas Alternador trifásico Motor com rotor imbricado Componentes do motor de rotor imbricado Funcionamento do motor de rotor imbricado Líquido usado para controle de velocidade Invertendo o motor de rotor imbricado Motor de rotor imbricado usado como um transformador de tensão variável Motor de rotor imbricado utilizado para alterar a frequência Motor CC sem escovas Componentes dos motores CC sem escovas Funcionamento do motor CC sem escovas Servomotores trifásicos Como identificar o motor de indução trifásico Motores bifásicos de nove terminais Motores de três terminais Motores de seis terminais Motores de velocidade única de doze terminais Motor de dupla tensão e múltiplas velocidades Conexões europeias capítulo 6 Solução de problemas em motores trifásicos As conexões internas do motor de dupla tensão e nove terminais Compreendendo a conexão estrela de nove terminais Compreendendo a conexão triângulo de nove terminais Fio de diâmetro menor com enrolamento em triângulo e multicircuito um motor trifásico de nove terminais uma conexão estrela uma conexão triângulo Teoria do teste de terminais não marcados Problemas típicos no enrolamento Espiras em curto Aterramento Curto fase a fase Enrolamento aberto Enrolamentos queimados por funcionamento monofásico Motor submerso Problemas diversos do rotor Quando os motores superaquecem Superaquecimento provocado por linha x

5 Superaquecimento causado pelo operador Superaquecimento causado pelo controle Superaquecimento causado por falha no motor Superaquecimento causado por localização Superaquecimento causado por manutenção capítulo 7 Solução de problemas em motores menos comuns Lógica de solução de problemas usando regras de tensão Solução de problemas em motores menos comuns Solução de problemas em motores identificados Solução de problemas do motor síncrono Campo de excitação CC e resistor de descarga Enrolamento amortecedor Enrolamento do estator Solução de problemas em motor de duas velocidades e um enrolamento Solução de problemas em motor multivelocidade e multienrolamento Corrente circulante em motor multivelocidade e multienrolamento Problemas do rotor no motor multivelocidade Testando motores no local Instrumentos de teste para teste no local Dano no núcleo e no rotor Solução de problemas do motor de nove terminais (estrela ou triângulo) no local Verificação visual de um motor de nove terminais (estrela ou triângulo) Teste a partir do controle (estrela ou triângulo) Partindo o motor após o teste de comparação a partir do controle Teste de permuta linha/terminal para correntes desbalanceada Registrando falhas do motor Localizando falhas do motor Equipamentos de teste para localização de falhas do motor Localizando espiras em curto em um motor de nove terminais conectado em estrela Localizando danos de pico de tensão em um motor de nove terminais conectado em estrela Localizando espiras em curto em um motor de nove terminais conectado em triângulo Teste de megôhmetro para aterramento Manutenção de rolamentos Preocupações no armazenamento do motor Causas de falha do rolamento Programação de lubrificação e vida útil dos rolamentos Tipos de graxa Alterando os tipos de graxa Procedimento de lubrificação Métodos alternativos de lubrificação Lubrificação da caixa de engrenagem Rolamentos blindados Rolamentos selados Selo labirinto Remoção do rolamento Instalação de rolamento Identificando causas de avaria do rolamento Ferramentas especializadas para rolamentos Mancais tipo manga capítulo 8 Instrumentos de teste e serviços Introdução Instrumentos para teste inicial Voltímetro Alicate amperímetro Ohmímetro Microhmímetro Tacômetro Megôhmetro Pistola de infravermelho Estetoscópio Instrumentos para testes aprofundados e manutenção programada Testador de surto Teste do rotor Teste do índice de polarização com um megôhmetro Teste de degrau de tensão Teste de alto potencial Instrumentos de teste de qualidade de energia Sensores de vibração Alinhamento a laser Análise de partículas Índice Sumário xi