Por que essa medição é difícil de acertar
Os ensaios de motores e acionamentos comparam a entrada elétrica com a saída mecânica ou térmica, de modo que a eficiência é o resultado principal e todo erro de medição se propaga a ela. Os dois lados dessa relação precisam ser confiáveis ao mesmo tempo, porque um erro pequeno em qualquer um deles desloca a resposta de imediato, em vez de ser diluído na média.
Um inversor de frequência acrescenta uma complicação que não existe em uma alimentação fixa. A saída não é senoidal nem tem frequência constante: é uma forma de onda comutada cuja frequência fundamental varia com a rotação. Daí decorre o requisito prático da largura de banda de medição. Um instrumento que integra por um período mais longo que o ciclo de comutação do acionamento produz um valor estável, porém incorreto, e o erro cresce à medida que a saída se torna mais distorcida - o que costuma ocorrer na faixa de baixa rotação, onde o acionamento mais trabalha.
O ensaio térmico agrava os dois problemas porque se estende por horas. As temperaturas de enrolamento e de mancal, a vazão do líquido de arrefecimento e as leituras elétricas precisam ser registradas no mesmo período e alinhadas no tempo, de modo que a capacidade de registrar e exportar é item de especificação, e não uma conveniência.
O que precisa ser medido
- Potência de entrada, trifásica e monofásica, no acionamento ou diretamente no motor, quando ele é alimentado ligado à rede.
- Tensão e corrente no lado da saída, quando o motor é alimentado por um acionamento.
- Fator de potência e frequência em toda a faixa de operação, incluindo a operação em baixa rotação.
- Temperatura de enrolamento e de mancal, e vazão do líquido de arrefecimento quando a máquina é refrigerada a líquido.
- Torque e rotação no eixo, quando a saída mecânica precisa ser comparada com a entrada elétrica.
Qual instrumento mede o quê
| Medição | O que a leitura precisa comprovar | Instrumentos comumente especificados |
| Potência elétrica de entrada e de saída, e eficiência | Se a máquina atinge a eficiência declarada em toda a faixa de rotação, e não apenas no ponto nominal | Medidores digitais de potência com capacidade AC/DC e multifásica |
| Corrente sem abrir o circuito | Carga em uma máquina já instalada, que não pode sair de serviço para uma derivação | Alicates amperímetros |
| Temperatura de enrolamento e de mancal | Se o limite térmico é atingido durante um ensaio prolongado, e em quanto tempo | Medição de temperatura e transmissores |
| Vazão do líquido de arrefecimento e da lubrificação | Que a refrigeração considerada no cálculo de eficiência está de fato sendo entregue | Medição de vazão |
| Torque e rotação no eixo | O lado mecânico da relação de eficiência, que não pode ser inferido apenas pela corrente | Sensores industriais e células de carga |
Quando a máquina é alimentada por um acionamento, os valores de potência nos dois lados do acionamento importam, e não apenas os dos terminais do motor.
Restringir a escolha para um ensaio de acionamento
- Estabelecer a maior frequência de comutação que o acionamento vai gerar, porque ela define a largura de banda mínima que o instrumento precisa ter.
- Comparar esse valor com o comportamento de amostragem e de integração do instrumento, e não com a taxa de atualização do display.
- Confirmar a configuração de fases. A medição trifásica exige três elementos de medição ou um método documentado de derivar o resultado de menos elementos.
- Decidir se a saída mecânica é medida ou inferida, já que isso define se a instrumentação de torque e rotação está no escopo.
- Planejar o lado térmico ao mesmo tempo que o elétrico, porque um valor de eficiência exige que os dois sejam registrados no mesmo ensaio.
- Verificar se as leituras precisam ser registradas por horas, o que torna registro e exportação obrigatórios, e não opcionais.
- Estabelecer a carga em que a máquina será ensaiada e se essa carga pode ser aplicada e mantida durante todo o período.
- Confirmar se algum resultado precisa ser reportado contra uma classe de eficiência declarada, o que traz a documentação de calibração para o escopo.
Onde esta aplicação termina e a próxima começa
| Aplicação adjacente | Diferença em relação aos ensaios de motores e acionamentos |
| Ensaios de parâmetros elétricos | Esse trabalho é feito em uma alimentação estável, em um único ponto de operação, de modo que a largura de banda nunca se torna fator decisivo. |
| Ensaios de fontes de alimentação | Ali a forma de onda é fixa e a dificuldade está no extremo inferior da faixa, enquanto aqui a faixa é ampla e o problema é a própria forma de onda. |
| Ensaios de eficiência energética | Aquele trabalho acumula consumo ao longo de um ciclo padrão, enquanto aqui a máquina é solicitada em toda a sua faixa de rotação e o resultado é uma curva, e não um valor único. |
| Banco de testes e calibração industriais | Um banco verifica se um instrumento de medição é honesto; um ensaio de acionamento verifica se uma máquina tem desempenho, usando instrumentos presumidamente honestos. |
| Inspeção da qualidade do produto | A inspeção é uma decisão de aprovar ou reprovar uma peça acabada, enquanto este trabalho produz dados de desempenho usados para projetar ou para declarar. |
O que enviar com a solicitação
- Tipo de máquina, valores nominais e se ela é alimentada por um acionamento ou ligada diretamente à rede.
- A maior frequência de comutação ou o modelo do acionamento, para que a largura de banda possa ser julgada.
- Configuração de fases e arranjo de alimentação.
- Se a saída precisa ser medida nos dois lados do acionamento.
- Se a saída mecânica é medida no eixo ou inferida.
- Quais grandezas térmicas importam e onde são medidas.
- Quanto tempo o ensaio precisa durar e se haverá acompanhamento.
- Se as leituras precisam ser exportadas e para qual interface.
- Quantidade necessária e a data em que deve estar em uso.
- Se um documento de calibração precisa acompanhar os instrumentos.