Quando um motor trifásico desarma no meio do turno e a equipe vai investigar, a causa quase nunca é o motor em si. Na maioria das vezes, o problema começa bem antes: em uma fase desbalanceada que ninguém estava monitorando, em um pico de corrente que passou despercebido por semanas ou em uma queda de tensão que foi tratada como coisa da rede até queimar o enrolamento.
Tensão e corrente são os dois parâmetros elétricos mais básicos de qualquer ativo industrial, e ao mesmo tempo os mais negligenciados no dia a dia da manutenção. Muitas plantas monitoram vibração, temperatura, pressão, mas não acompanham o comportamento elétrico dos motores com a mesma atenção.
Isso gera falhas que poderiam ter sido identificadas semanas antes aparecem como parada não planejada, troca de motor e hora extra no fim de semana.
Este artigo explica o que tensão e corrente representam na prática industrial, como o desvio nesses parâmetros se manifesta antes da falha e o que é possível monitorar pra evitar que o problema elétrico vire parada mecânica.
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O que é tensão elétrica?
Tensão elétrica é a grandeza física que mede a diferença de potencial elétrico entre dois pontos, também chamada de ddp. É a força elétrica que provoca a circulação de elétrons, fazendo com que essas cargas entrem em movimento.
Quando entre dois corpos ou entre dois pontos, existe uma diferença de quantidade de cargas, dizemos que há uma diferença de potencial elétrico (ddp) ou uma tensão elétrica. Esse movimento pode ocorrer de forma oscilatória, corrente alternada (CA), ou de forma direta, corrente contínua (CC).
Por que o monitoramento de energia elétrica é importante?
O instrumento utilizado para medir a tensão elétrica é o voltímetro e no Sistema Internacional (SI) a unidade de medida é o volt (V). É comum as pessoas se referirem a essa grandeza como voltagem, devido ao seu descobridor, o físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), mas o termo correto é tensão elétrica.
O que é corrente elétrica?
É o movimento de cargas elétricas, como os elétrons ou íons dentro de um sistema condutor. Portanto pode-se dizer que sem a aplicação de uma tensão elétrica não existe a corrente elétrica.
Tal fenômeno ocorre nos condutores elétricos, quando suas cargas se movem de forma ordenada devido a uma tensão elétrica gerada por uma diferença de potencial (ddp).
Ela transita nos resistores podendo transformar a eletricidade em energia térmica, esse movimento é conhecido como Efeito Joule.
Fator potência: saiba calcular para a indústria
A intensidade da corrente elétrica depende da resistência de seu condutor que pode facilitar ou dificultar a passagem/fluxo da corrente elétrica, sendo calculada através da fórmula da Primeira Lei de Ohm (R=U/I), onde:
No Sistema Internacional de Unidades (SI), a intensidade da corrente elétrica é medida em Ampère (A), a resistência em Ohm (Ω) e a tensão elétrica (ddp) é medida em Volts (V).
Diferença entre corrente alternada e contínua
Como já mencionado anteriormente, existem dois tipos de corrente elétrica: corrente contínua e corrente alternada.
A primeira é aquela na qual os elétrons movem-se em um único sentido. Esse tipo de corrente é comum em dispositivos que utilizam baixas tensões, como eletrônicos em geral.
Já a corrente alternada é caracterizada pela oscilação dos elétrons. Nesse tipo de corrente, uma rápida inversão de polaridade do potencial elétrico faz com que os elétrons se movimentem em sentidos opostos periodicamente. Ela é utilizada principalmente em motores elétricos e largamente na transmissão de eletricidade, como nas usinas.
Relação entre corrente e tensão
Temos em todo circuito elétrico e nos equipamentos acionados por ele, a relação da tensão e da corrente elétrica. Em duas situações elas podem ser diretamente proporcionais ou não.
De acordo com a primeira lei de Ohm, em um condutor ôhmico, quando a tensão aumenta, a corrente elétrica aumenta na mesma proporção. Em outras palavras, nesse tipo de condutor, essas grandezas são diretamente proporcionais. Então chamamos isso de uma relação normal, aumento a tensão num mesmo circuito, a corrente aumenta também.
Mas temos a situação anormal e que gera muitos problemas em máquinas e equipamentos, principalmente em motores elétricos. Nesses casos temos a mesma tensão aplicada, mas um aumento da corrente elétrica.
Isso ocorre por inúmeros problemas que precisam ser detectados, tais como:
- Sobrecarga por travamento/desalinhamento mecânico;
- Sobrecarga por excesso dispositivos num mesmo circuito;
- Curto circuito;
- Circuito mal dimensionado, etc.
Como a Tractian te ajuda a monitorar corrente e tensão
A maioria das plantas só investiga corrente e tensão depois que algo falhou. O eletricista mede com alicate amperímetro, confirma o desvio, troca o componente e a operação segue. Mas o desvio já estava lá antes. Muitas vezes por semanas, consumindo vida útil do enrolamento, forçando proteção térmica e elevando o custo energético sem que ninguém percebesse, porque ninguém estava olhando.
O problema, na maioria das indústrias, é a falta de continuidade no processo. Uma medição pontual com multímetro ou TP mostra a foto de um instante. Não mostra a queda de tensão que acontece todo dia às 14h quando o compressor de ar da linha vizinha liga, nem o desbalanceamento entre fases que se agrava ao longo das semanas, nem o fator de potência caindo progressivamente em um setor inteiro.
Para enxergar esses padrões, o dado precisa ser contínuo.
A solução de eficiência energética da Tractian foi desenvolvida pra preencher essa lacuna. O sensor de monitoramento de energia é instalado de forma não invasiva, sem necessidade de abrir circuito ou parar o equipamento, e coleta dados de corrente, tensão, consumo, fator de potência e demanda em tempo real, por ativo e por setor.
Na plataforma, a equipe consegue comparar consumo entre setores, equipamentos e turnos de produção, identificando de forma objetiva os maiores consumidores da planta e os pontos onde a energia está sendo desperdiçada.
Alertas em tempo real sinalizam consumo excessivo, quedas de energia e outras anomalias antes que virem falha ou custo acumulado. E os relatórios detalhados servem tanto pra embasar estratégias de eficiência energética quanto pra negociação com fornecedores de energia.
Em faixas típicas, plantas que adotaram o sensor registraram 34% de redução nos indicadores de consumo por produto, 17% de redução em custos de demanda e 82% de redução dos custos excedentes de energia. Esses resultados dependem da baseline e do nível de adoção de cada operação.
Se a sua planta ainda descobre problema elétrico depois que o motor desarmou, o dado que faltava provavelmente já estava disponível na alimentação do ativo.
