Testador de desequilíbrio de resistência de enrolamento de motor

Um enrolamento trifásico é simétrico por projeto, e quase toda falha que importa quebra essa simetria. O testador existe para medir as três resistências da mesma forma, no mesmo instante, e transformar a comparação em uma decisão.

Visão geral do produto

Um instrumento, três canais Kelvin, uma tela colorida. Cada canal impõe uma corrente a um enrolamento e sensora a tensão sobre ele separadamente, de modo que o que aparece no display é o enrolamento, e não os cabos.

A tela está organizada em torno da comparação, e não de uma leitura isolada: resistências de linha em uma coluna, resistências de fase na seguinte, e a dispersão e o desequilíbrio de ambas logo abaixo. O resultado da classificação fica na mesma tela, de modo que o operador não desvia o olhar para encontrá-lo.

A carcaça é a de um instrumento de bancada, com as tomadas de entrada na borda inferior e o teclado à direita. Ele é feito para ficar em uma estação de ensaio, e não para ser levado até um motor em campo.

Como o testador mede um enrolamento

A resistência é medida impondo uma corrente conhecida e lendo a tensão que aparece sobre o enrolamento. A conexão de quatro terminais é o que faz isso funcionar em valores pequenos: um par de cabos conduz a corrente, um segundo par sensora a tensão diretamente nos terminais do enrolamento, e a queda ao longo dos cabos de corrente nunca entra na leitura.

Três canais são medidos em sequência ou em uma varredura. Como a mesma fonte de corrente e o mesmo caminho de conversão são usados para os três, as leituras são comparáveis entre si de uma forma que três medições separadas não são. Essa comparabilidade é o ponto: o desequilíbrio é uma diferença entre leituras, e uma diferença só tem sentido se as leituras compartilham uma referência.

O instrumento converte entre resistência de linha e de fase conforme o ajuste de ligação, calcula a dispersão como a diferença entre a maior e a menor das três e expressa o desequilíbrio em porcentagem. Qual dos dois é julgado é um ajuste, porque documentos de aceitação diferentes usam um ou outro.

A compensação de temperatura parte de uma temperatura ambiente medida ou inserida e converte a leitura para uma temperatura de referência declarada. A resistência de um enrolamento sobe com a temperatura, de modo que um motor ensaiado quente lê alto contra uma especificação a frio, a menos que a leitura seja referida de volta.

Como escolher a configuração

A faixa decide se o instrumento serve ou não. Um pequeno enrolamento de servo e um estator grande estão em extremos opostos da mesma escala, e é no fundo da faixa que a conexão de quatro terminais e o comportamento da zeragem mais importam.

O critério de aceitação decide o ajuste do comparador. Se o desenho declara um desequilíbrio percentual, julgue pelo desequilíbrio; se declara uma diferença máxima em ohms, julgue pela dispersão. Ajustar os dois e julgar por um só é uma causa comum de discussão na estação.

A linha decide as interfaces. Uma estação manual precisa do display e do sinalizador sonoro. Uma estação com handler precisa dos sinais de classificação. Uma linha que registra resultados precisa do link serial ou de um pen drive, e uma linha que varre mais de três canais precisa do RS485 opcional com vários instrumentos encadeados.

A produtividade decide a taxa. O ajuste rápido serve a uma linha que ensaia todos os motores; o ajuste lento serve a uma verificação de laboratório em que a leitura é registrada.

Limites de medição e critérios de seleção

O instrumento mede resistência, não indutância nem isolamento. Uma espira em curto em um enrolamento pode quase não alterar a sua resistência CC, especialmente em um motor grande, de modo que um desequilíbrio de resistência dentro dos limites não isenta um enrolamento de toda falha. Um ensaio de impulso ou de surto é o método para o isolamento entre espiras, e responde a outra pergunta.

A leitura depende da temperatura, e a compensação só remove essa dependência se a temperatura usada for a do enrolamento, e não a do ar. Um motor que acabou de funcionar está mais quente do que a sala, e a diferença é grande o suficiente para importar.

As garras Kelvin têm de estar em metal limpo. Tinta, óxido e verniz no terminal acrescentam resistência no caminho da corrente ou, pior, no caminho do sensoriamento, e uma conexão de sensoriamento ruim aparece como uma leitura que deriva ou salta entre varreduras.

Por fim, o valor de desequilíbrio só vale o que valem as três leituras tomadas em condições simultâneas. Um enrolamento que ainda está esfriando entre o primeiro e o terceiro canal mostrará um desequilíbrio que é um artefato da sequência de ensaio, e não do motor.