O motor elétrico é encontrado em todas as aplicações industriais e em inúmeros segmentos. Eles são a força motriz da maioria das máquinas e precisam ser capazes de resistir a todo tipo de carga de trabalho.
Um motor em curto-circuito pode interromper a linha de produção de uma fábrica inteira, causando horas ou até dias de paralisação não planejada. Tudo isso gera impactos negativos para a empresa, como perdas de receita ou até de matéria prima, dependendo do ramo de atividade.
Baixe gratuitamente o ebook de Motores Elétricos
Em áreas industriais, não é raro encontrar um motor elétrico em curto. Mas isso não pode ser considerado normal, afinal ultrapassar os limites de operação pode danificar o equipamento total ou parcialmente.
Uma das consequências mais graves da utilização do ativo além do permitido é o curto-circuito. Esse tipo de falha acontece pelo contato direto entre dois pontos de diferentes potenciais elétricos. No motor de corrente alternada, um dos mais utilizados, o curto pode acontecer com: contato fase-fase, fase-neutro, fase-terra ou entre enrolamentos em uma fase.
Como identificar um motor elétrico AC em curto?
Se um motor estiver desarmando o disjuntor ou queimando fusíveis, por exemplo, ele pode estar em curto. Em um primeiro momento o teste mais simples é realizado usando um multímetro na escala para Ohms.
Comece desconectando completamente os terminais de ligação do motor com seu circuito de alimentação. Isso porque existe a possibilidade de ser de uma das instalações externas (cabos e painel elétrico – disjuntores, contactores, etc.)
Por que os motores elétricos queimam?
Depois verifique a continuidade de todas as pontas de cada uma das bobinas (1 e 4; 2 e 5; 3 e 6 e assim, sucessivamente). Nessa medição é possível identificar se estão abertas ou se a resistência ôhmica está fora da normalidade.
Na sequência, deve-se fazer esse mesmo teste de continuidade em todas as pontas, cada ponta com a carcaça do motor. Esse teste precisa ser realizado por profissional qualificado, já que é importante se certificar de que as pontas das bobinas em cada extremidade não estão tocando outros cabos ou qualquer outra componente que possa interferir na medição.
Motor elétrico em curto e suas causas
Os fios de cobre têm um revestimento isolante de esmalte, que possibilita a enrolação de bobinas sem que ocorra contato elétrico entre eles.
Por isso, é importante salientar que esses condutores esmaltados são cobertos com um verniz que tem o objetivo de prevenir vibrações e atritos, que poderiam prejudicar o revestimento isolante.
Falhas elétricas em motores
Uma das causas mais comuns de curto circuito do motor elétrico é a baixa resistência.
Isso ocorre quando o isolamento dos enrolamentos é degradado, por condições adversas como: superaquecimento, corrosão ou danos físicos, danos no verniz que isola os condutores, fios ou cabos soltos, partidos ou desencapados, corpos metálicos estranhos, sujidades condutoras (pó, humidade, etc).
O surgimento de um curto-circuito ocasiona um repentino aumento na corrente, podendo alcançar o valor nominal de trabalho. Para evitar o contato elétrico entre os condutores e impedir sua ocorrência, existe um sistema de isolamento nos enrolamentos.
Contudo, caso haja falha no sistema de isolamento haverá a queima do condutor, que pode ser causada por dois fenômenos.
Fenômeno térmico: um fenômeno térmico que corresponde à energia liberada no circuito elétrico atravessado pela corrente de curto-circuito (I) para o tempo (t) com base na fórmula (I2t). Este efeito térmico pode causar:
- Fusão dos contatos do condutor;
- Destruição dos elementos térmicos;
- Geração de arcos elétricos;
- Calcinação de material isolante;
- Incêndio no equipamento.
Fenômeno eletrodinâmico: acontece entre condutores onde é produzido uma tensão mecânica intensa à medida que a corrente elétrica se movimenta. Os principais problemas que aparecem são:
- Distorção dos condutores que formam os enrolamentos do motor;
- Ruptura dos suportes isolantes dos condutores;
- Repulsão dos contatos dos contactores, susceptíveis de derreter e soldá-los.
Vantagens de sensores de vibração com IA para predição de falhas
Multímetro é a ferramenta certa quando o motor já apresentou comportamento anormal: disjuntor desarmando, partida pesada, cheiro de queimado, parada inesperada. O teste de continuidade entre espiras, de isolamento e de resistência entre fases confirma o tipo de curto e orienta o reparo. Funciona como diagnóstico depois que o problema já aconteceu.
A degradação que leva ao curto raramente é instantânea. O isolamento da bobina perde propriedade por ciclos térmicos, umidade, vibração mecânica e contaminação ao longo de meses. Antes do curto efetivo, o motor passa por uma fase de assinatura elétrica desbalanceada, com aumento gradual de temperatura sob carga normal e mudança no padrão de vibração que sensores contínuos capturam.
É exatamente nessa janela que os sensores de vibração com IA mudam a equação da predição de falhas. Aplicados em motor crítico, cruzam os três sinais e aprendem o comportamento normal específico daquele ativo. Quando o padrão muda de forma consistente em mais de um eixo, o sistema sinaliza com diagnóstico provável (falha de isolamento incipiente, desbalanceamento elétrico, ou problema de rolamento gerando vibração que estressa o enrolamento) e tempo estimado até a falha.
O motor segue rodando. A equipe entra na janela em que substituir o motor ou refazer o enrolamento ainda funciona como decisão planejada, não como corretiva emergencial.
Como a Tractian conecta a predição de falhas em motores à rotina de manutenção
A solução de monitoramento de condição da Tractian foi desenhada para reduzir a distância entre o sinal que o motor já está dando e a ordem de serviço que evita a parada não planejada. Para motores elétricos, isso significa ter, no mesmo ambiente, leitura de vibração, ultrassom, magnetômetro e temperatura, com IA treinada nos padrões de falha que realmente acontecem no chão de fábrica.
O sensor combina os quatro sinais em um único dispositivo, com instalação plug and play e bateria de três anos. Em motor com VFD, o magnetômetro lê a rotação real e não a inferida, e isso é o que separa diagnóstico verdadeiro de falso positivo quando a velocidade muda ao longo do ciclo.
Em motor de gaiola operando em regime severo, o ultrassom contínuo capta o atrito anormal na bobina antes da temperatura subir o suficiente para a termografia perceber.
Na camada da plataforma, a IA treinada no AI Center da Tractian cruza assinatura elétrica, temperatura de carcaça e padrão vibratório para entregar o alerta já com modo de falha provável, progressão da condição e ação recomendada.
É assim que a gente garante que suas máquinas não quebrem: quando o motor crítico deixa de ser uma incógnita entre uma rota de inspeção e outra, e passa a ser um ativo monitorado em tempo real, com janela de decisão antes do curto acontecer.
Se a sua planta tem motor crítico que vive na fronteira entre o próximo plano de inspeção e a próxima parada de emergência, está na hora de testar o que muda quando esse motor passa a ser monitorado em modo contínuo.
