A análise de circuito de motores (também conhecida pela sigla MCA, do Inglês “Motor Circuit Analysis”) é um método muito eficaz para avaliar o estado de um motor. Esta análise é capaz de detetar desequilíbrios de tensão e/ou degradação no isolamento antes de darem sinais óbvios de avaria, o que faz da MCA uma ferramenta valiosa de manutenção preditiva e manutenção baseada na condição.
Primeiro, um esclarecimento: Análise de Circuito de Motores x Análise de Corrente
A análise de circuito de motores não deve ser confundida com a análise de corrente do motor, ou “motor current analysis”, que também é conhecida pela sigla MCA. Para evitar equívocos, vamos designar a análise de corrente como MCSA, de “motor current signature analysis”). Embora a MCSA também seja um teste importante para avaliar o estado do motor, faz parte de um grupo de testes mais amplo que está incluído no MCA.
Como funciona a análise de circuito de motores?
O circuito básico do motor divide-se em 3 circuitos RLC (circuitos com uma resistência, um indutor e um capacitador, ligados em série ou em paralelo), que são responsáveis pela sua resistência, a indutância e a capacidade elétrica.
A análise de circuito de motores mede estas características elétricas do motor, fase-fase e fase-fase-terra. Cada uma das fases deve ter as mesmas características, já que são fabricadas de forma idêntica. Além disso, inclui as medições de impedância elétrica, ângulo de fase, a relação de corrente/frequência, o fator de dissipação, o valor de teste estático e assinatura dinâmica de estator e rotor.
O conjunto destes testes permite identificar defeitos, anomalias e desequilíbrios no circuito do motor. Em particular, os testes fase-fase detetam problemas que passam despercebidos no megómetro ou no multímetro. Aliás, estima-se que os multímetros só identifiquem cerca de 10% das falhas.
Os desequilíbrios de tensão criam correntes de fuga. Por sua vez, estas correntes levam ao sobreaquecimento. O sobreaquecimento do motor acelera a degradação das peças e do isolamento do motor, o que diminui a vida útil do equipamento e deteriora as condições de segurança. As variações e a amplitude das ondas são um bom indicador da origem do problema ou zona degradada.
Além disso, é importante ressaltar que a MCA se divide em dois tipos. Um é a análise do motor “offline”, enquanto está desligado. O outro é uma análise “online”, enquanto está a funcionar, que se desdobra entre a análise de corrente e a análise de voltagem.
- Análise de corrente: foca-se nos componentes rotativos do motor, que podem estar desalinhados, desapertados ou partidos, excentricidade do rotor, entre outros.
- Análise de voltagem: que avalia as frequências de ressonância, desequilíbrios de tensão e voltagem, como a voltagem demasiado alta ou demasiado baixa.
Tendo isto em consideração, podemos usar a análise de circuito de motor em contextos diferentes:
- MCA ao iniciar o equipamento: se olharmos para a curva da banheira, sabemos que não é estranho os equipamentos falharem mesmo enquanto são novos, devido a erros de fabrico, de instalação ou montagem. A MCA pode ser utilizada à priori para perceber se um equipamento novo, ou que foi recentemente reparado, está em boas condições.
- Durante a vida útil do equipamento: durante a vida útil do equipamento, a MCA cumpre duas funções. Se for utilizada de modo regular, as tendências e os padrões permitem detetar desgaste, sobreaquecimento ou excesso de vibração antes de falhar ou causar uma paragem (manutenção preditiva). Por exemplo, uma variação superior a 3% no valor de teste estático indica deterioração.
A análise de circuito também pode ser feita pontualmente, se suspeitar de um problema. Deixamos alguns exemplos de situações que justificam uma MCA:
- desconhece o estado elétrico do motor de um determinado equipamento ou de um motor antigo;
- quer testar um motor que foi reparado há pouco tempo e não recuperou o seu desempenho habitual;
- quer perceber se precisa de reparar a totalidade do motor ou apenas alguns componentes.
Quais são as vantagens da análise de circuito de motores?
Agora que já compreendemos melhor como funciona a análise de circuitos do motor, podemos destacar as principais vantagens da MCA:
- Melhorar a fiabilidade dos equipamentos;
- Aumentar a vida útil dos equipamentos;
- Diminuir riscos de segurança nas instalações;
- Avaliar o estado do equipamento mesmo enquanto está ligado, de forma não-invasiva.
Aplicações da análise de circuito de motores
A maioria dos equipamentos tem algum tipo de motor elétrico. A MCA pode ser aplicada a:
- motores AC e DC;
- motores de tração;
- geradores;
- servomotores.
Isto significa que tem aplicações em praticamente qualquer indústria, incluindo nas indústrias petroquímica, automóvel, farmacêutica, aeroespacial, na transformação da madeira, em máquinas para engarrafar, processar comidas, produzir cimento, na extração de petróleo e em minas, entre muitas outras.
Qual é o retorno sobre o investimento da análise de circuito de motores?
Ainda persistem muitas dúvidas sobre o retorno da manutenção preditiva. Já abordámos o ROI da manutenção preditiva noutro artigo, em que concluímos que é possível reduzir custos, diminuir o downtime planeado e evitar riscos de segurança com a manutenção preditiva.
Em relação à análise de circuito de motores, uma publicação de 2003 sugeriu que podia resultar em poupanças entre 10-15%. Tendo em conta que a tecnologia de MCA é bastante mais acessível agora – quase 20 anos depois – arriscamos a dizer que o ROI será maior.
Mas, para saber se realmente vale a pena para si, precisa de analisar o tipo de avarias nas suas instalações, a sua origem e o prejuízo que causam. (Essa é a vantagem de ter todos os dados organizados no seu software!) Depois, compare esse valor com o investimento em MCA e a probabilidade de detetar essas avarias. Quanto iria poupar por ano?
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