Manual SPE Cristina

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CRISTINA ENERGIA – PI 56.098 
Manual de Instalação, 
Operação e Manutenção 
Gerador Síncrono com Excitação Brushless 
 
 
 
 
 
Equacional Elétrica & Mecânica Ltda. – R. Secundino Domingues, 787, Jardim Independência, São Paulo, SP 
CEP 03223-110 Fone: (11) 2100.0777 email: equacional@equacional.com.br www.equacional.com.br 
 
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ÍNDICE 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................... 5 
1.1 ORIENTAÇÕES INICIAIS ................................................................................................................................. 5 
1.2 INSTRUÇÕES DE SEGURANÇA ....................................................................................................................... 5 
2 ASPECTOS GERAIS DA MÁQUINA .................................................................................................. 6 
2.1 CARCAÇA ....................................................................................................................................................... 6 
2.2 ESTATOR ........................................................................................................................................................ 6 
2.3 ROTOR ........................................................................................................................................................... 7 
2.4 EXCITATRIZ “BRUSHLESS” ............................................................................................................................. 7 
2.5 MANCAIS ........................................................................................................................................................ 7 
2.6 PERIFÉRICOS .................................................................................................................................................. 8 
3 RECEBIMENTO, ARMAZENAGEM E MANUSEIO .......................................................................... 9 
3.1 RECEBIMENTO ............................................................................................................................................... 9 
3.2 ARMAZENAGEM ............................................................................................................................................. 9 
3.2.1 Mancais de Deslizamento ............................................................................................................................ 10 
3.2.2 Resistência de Isolamento ............................................................................................................................. 11 
3.3 MANUSEIO ................................................................................................................................................... 15 
4 INSTALAÇÃO ................................................................................................................................... 16 
4.1 SENTIDO DE ROTAÇÃO ............................................................................................................................... 16 
4.2 REFRIGERAÇÃO ........................................................................................................................................... 16 
4.3 DIMENSIONAL .............................................................................................................................................. 16 
5 ASPECTOS MECÂNICOS ................................................................................................................. 17 
5.1 FUNDAÇÕES ................................................................................................................................................. 17 
5.2 BASES METÁLICAS ....................................................................................................................................... 17 
5.3 ACOPLAMENTO ........................................................................................................................................... 17 
6 ASPECTOS ELÉTRICOS ................................................................................................................... 18 
6.1 LIMITES DE TEMPERATURA ......................................................................................................................... 18 
6.2 RESISTÊNCIA DE AQUECIMENTO ................................................................................................................ 19 
7 ENTRADA EM SERVIÇO ................................................................................................................. 20 
7.1 EXAME PRELIMINAR .................................................................................................................................... 20 
7.2 PARTIDA INICIAL ......................................................................................................................................... 20 
7.3 FUNCIONAMENTO ....................................................................................................................................... 21 
8 MANUTENÇÃO ................................................................................................................................ 22 
8.1 PLANO DE MANUTENÇÃO ........................................................................................................................... 22 
8.1.1 Inspeção Semanal......................................................................................................................................... 22 
8.1.2 Inspeção Bimestral ....................................................................................................................................... 22 
8.1.3 Inspeção Anual ............................................................................................................................................ 23 
8.2 SECAGEM DOS ENROLAMENTOS ................................................................................................................. 23 
8.3 LIMPEZA ....................................................................................................................................................... 23 
8.4 TROCA DE DIODOS GIRANTES ................................................................................................................... 23 
8.5 MANCAIS ...................................................................................................................................................... 24 
8.5.1 Instruções Gerais .......................................................................................................................................... 24 
8.5.2 Lubrificação ................................................................................................................................................. 24 
8.5.3 Selamento .................................................................................................................................................... 25 
9 ANEXO A – DADOS DO EQUIPAMENTO ..................................................................................... 26 
 
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10 ANEXO B – DADOS DOS MANCAIS .............................................................................................. 27 
10.1 TRASEIRO ................................................................................................................................................ 27 
10.2 DIANTEIRO ..............................................................................................................................................30 
11 ANEXO C – DESENHO DE MEDIDAS ............................................................................................ 34 
12 ANEXO D – CARGA NOS APOIOS ................................................................................................. 35 
13 ANEXO E – PLANO DE PINTURA.................................................................................................. 36 
13.1 PINTURA DE FUNDO ............................................................................................................................... 36 
13.2 PINTURA DE ACABAMENTO .................................................................................................................... 36 
14 ANEXO F – PLANO DE INSPEÇÃO E TESTES ............................................................................... 37 
14.1 TESTES ................................................................................................................................................... 37 
14.2 REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 37 
15 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO..................................................................... 39 
15.1 TESTES ESTÁTICOS ............................................................................................................................ 39 
15.1.1 Resistências ............................................................................................................................................. 39 
15.1.2 Tensão Aplicada ..................................................................................................................................... 39 
15.1.3 Reatância do Estator (Rotor Removido) ................................................................................................... 39 
15.2 TESTES DINÂMICOS .......................................................................................................................... 40 
15.2.1 Vazio ...................................................................................................................................................... 40 
15.2.2 Curto-Circuito ......................................................................................................................................... 41 
15.2.3 Forma de Onda Gerada .......................................................................................................................... 44 
15.2.4 Curto-Circuito Trifásico Instantâneo ....................................................................................................... 44 
15.2.5 Curto-Circuito Monofásico Permanente................................................................................................... 45 
15.2.5.1 Sem Neutro Interligado ............................................................................................................ 45 
15.2.5.2 Com Neutro Interligado ........................................................................................................... 46 
15.2.6 Sobrevelocidade ....................................................................................................................................... 46 
15.3 ENSAIO DE ELEVAÇÃO DE TEMPERATURA ................................................................................ 47 
15.3.1 Aquecimento em Tensão (Vazio) ............................................................................................................. 48 
15.3.2 Aquecimento em Corrente (Curto-Circuito) ............................................................................................. 49 
15.3.3 Aquecimento com Corrente de Excitação Nominal .................................................................................. 50 
15.4 CÁLCULOS ........................................................................................................................................... 52 
15.4.1 Elevação de Temperatura Total .............................................................................................................. 52 
15.4.1.1 Gerador ..................................................................................................................................... 52 
15.4.1.2 Excitatriz .................................................................................................................................... 52 
15.4.2 Reatâncias .............................................................................................................................................. 53 
15.4.2.1 Reatância de Dispersão ............................................................................................................. 53 
15.4.2.2 Reatância Síncrona de Eixo Direto Não-Saturada ................................................................... 54 
15.4.2.3 Reatância Síncrona de Eixo Direto Saturada ........................................................................... 54 
15.4.2.4 Reatâncias (e Constantes de Tempo) Transitória e Subtransitória de Eixo Direto ................ 55 
15.4.2.5 Reatância de Seqüência Negativa ............................................................................................. 55 
15.4.2.6 Reatância de Seqüência Zero .................................................................................................... 56 
15.4.3 Fator de Distorção (FD) e Fator de Interferência Telefônica (FIT) .......................................................... 57 
15.4.4 Corrente de Excitação Nominal .............................................................................................................. 58 
15.4.5 Constante de Inércia ............................................................................................................................... 58 
15.4.6 Rendimento ............................................................................................................................................. 59 
15.5 CURVA DE CAPABILIDADE.............................................................................................................. 60 
 
 
 
 
 
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ÍNDICE DE FIGURAS 
 
Figura 1 – Exemplo de gerador vertical ...................................................................................................... 6 
Figura 2 – Exemplo de gerador horizontal ................................................................................................. 6 
Figura 3 – Exemplo de geradores com excitatriz dentro da carcaça........................................................... 7 
Figura 4 – Exemplo de geradores com excitatriz fora da carcaça ............................................................... 7 
Figura 5 – Curva de correção da resistência de isolamento ..................................................................... 12 
Figura 6 – Exemplo de içamento do gerador ............................................................................................ 15 
Figura 7 – Ponte rotativa de diodos .......................................................................................................... 24 
Figura 8 – Detalhe da fixação dos cabos dos diodos em paralelo ............................................................ 24 
 
ÍNDICE DE TABELAS 
 
Tabela 1 – Grau de proteção contra corrosão nos mancais ..................................................................... 10 
Tabela 2 – Valores mínimos recomendados para resistência de isolamento (IEEE Std. 43-2000) ......... 11 
Tabela 3 – Tensões CC de ensaio de isolação recomendadas (IEEE Std. 43-2000) ............................... 13 
Tabela 4 – Valores mínimos de IP de acordo com a classe de isolamento ..............................................13 
Tabela 5 – Exemplo de medição de resistência de isolamento ................................................................ 14 
Tabela 6 – Temperaturas para ajuste das proteções dos enrolamentos, em graus Celsius ..................... 18 
Tabela 7 – Temperaturas para ajuste de proteção dos mancais, em graus Celcius ................................. 18 
Tabela 8 – Correspondência resistência x temperatura (PT100) ............................................................. 19 
Tabela 9 – Dados nominais do mancal traseiro ....................................................................................... 27 
Tabela 10 – Dados nominais do mancal dianteiro .................................................................................. 30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5 INTRODUÇÃO 
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1 INTRODUÇÃO 
 
1.1 Orientações Iniciais 
 
Todos os procedimentos e normas constantes neste manual deverão ser seguidos para garantir 
o bom funcionamento do equipamento e segurança do pessoal envolvido na operação do mesmo. A 
observância destes procedimentos é igualmente importante para que a garantia do equipamento seja 
aplicada. 
Aconselhamos, portanto, a leitura detalhada deste manual, antes da instalação e operação do 
gerador e, caso permaneça alguma dúvida, favor contatar a EQUACIONAL. 
 
1.2 Instruções de Segurança 
 
Durante a operação, estes equipamentos possuem partes energizadas ou girantes expostas, que 
podem apresentar altas temperaturas e/ou tensões. Assim a operação com caixas de ligação abertas, 
acoplamentos não protegidos, ou manuseio inadequado, sem considerar as normas de operação, pode 
causar graves acidentes pessoais e materiais. 
Os responsáveis pela segurança da instalação têm que garantir que: 
• Somente pessoas qualificadas efetuem a instalação e operação do equipamento; 
• Estas pessoas tenham em mãos este manual e demais documentos fornecidos com o 
gerador, bem como realizem os trabalhos, observando rigorosamente as instruções de 
serviço, normas e documentação especifica dos produtos; 
• Pessoas não qualificadas fiquem proibidas de realizar trabalhos nos equipamentos 
elétricos. 
Nota: O não cumprimento das normas de instalação e de segurança pode anular a garantia 
do produto. 
Equipamentos para combate a incêndios e avisos sobre primeiros socorros deverão estar no 
local de trabalho, sendo estes lugares bem visíveis e acessíveis. 
Ainda devem ser observados: 
• Todos os dados técnicos quanto às aplicações permitidas (condições de funcionamento, 
ligações e ambiente de instalação) contidos na especificação, documentação do pedido, 
instruções de operação, manuais e demais documentações; 
• As determinações e condições específicas para a instalação local; 
• O emprego de ferramentas e equipamentos adequados para o manuseio e transporte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6 ASPECTOS GERAIS DA MÁQUINA 
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2 ASPECTOS GERAIS DA MÁQUINA 
 
Os geradores síncronos para PCH marca EQUACIONAL são projetados caso a caso, com o 
fim de atender as especificações solicitadas pelo cliente. Para os dados nominais da máquina referente 
ao pedido inserido no rodapé, ver ANEXO A. Os principais componentes do gerador são: 
 
• Carcaça 
• Estator 
• Rotor 
• Excitatriz “Brushless” 
• Mancais 
• Periféricos 
 
2.1 Carcaça 
 
Os geradores EQUACIONAL, na sua quase totalidade, são fabricados com carcaças em aço 
carbono soldadas. A seguir são mostrados exemplos de carcaça de geradores verticais e horizontais. 
 
 
 
Figura 1 – Exemplo de gerador vertical 
 
Figura 2 – Exemplo de gerador horizontal 
 
2.2 Estator 
 
O estator do gerador principal é composto por chapas de aço silício, formando seu núcleo 
magnético, e por bobinas isoladas deste, formando o enrolamento estatórico. Os materiais isolantes 
empregados dependem da tensão de trabalho e da classe térmica do gerador (classe F – 155°C ou classe 
H – 180°C). 
 
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7 ASPECTOS GERAIS DA MÁQUINA 
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2.3 Rotor 
 
O rotor é formado basicamente pelo eixo, núcleo magnético rotórico e enrolamento de campo. 
O núcleo magnético rotórico pode ser formado por pólos salientes ou lisos, dependendo da 
especificação e do projeto da máquina. Da mesma forma que o estator, a isolação das bobinas rotóricas 
seguirá a classe térmica especificada da máquina. Os terminais do rotor não são acessíveis, pelo fato de 
estarem internamente conectados à excitatriz. 
 
2.4 Excitatriz “Brushless” 
 
Localizada no lado não acoplado do gerador, a excitatriz “brushless” tem a função de fornecer 
tensão contínua para o rotor do gerador. Sendo a excitatriz de corrente alternada, a retificação é feita 
por meio de uma ponte rotativa de diodos. Pode estar localizada dentro ou fora da carcaça do gerador 
principal. 
 
 
Figura 3 – Exemplo de geradores com excitatriz 
dentro da carcaça 
 
Figura 4 – Exemplo de geradores com excitatriz fora 
da carcaça 
 
Normalmente a EQUACIONAL se utiliza do conceito de redundância na ponte retificadora, 
empregando 2 diodos em paralelo em cada ramo, somando 12 diodos no total. Como a tensão de 
campo em geral é baixa, raramente se utilizam 2 diodos em série e/ou varistores. 
 
2.5 Mancais 
 
Na grande maioria dos casos, são mancais de deslizamento, onde, por meio de um filme de 
óleo entre o eixo e a bucha, é estabelecido o movimento rotativo da máquina. 
Orientações detalhadas quanto a armazenamento, lubrificação e manutenção são dadas no 
itens a seguir. Os dados específicos encontram-se nos anexos finais do manual. 
 
 
 
 
 
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2.6 Periféricos 
 
Nos geradores EQUACIONAL, há sensores de temperatura essencialmente em cada fase do 
enrolamento estatórico e em cada mancal. Sensores adicionais dependerão da particularidade de cada 
máquina. 
Há também a presença de resistências de aquecimento para desumidificação da máquina, com 
placa de dados nominais afixada na carcaça. 
Em geral há também o fornecimento de transformadores de corrente já acoplados na caixa de 
ligação principal da máquina. Eles podem ser usados para medição ou proteção, dependendo da 
especificação do cliente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 RECEBIMENTO, ARMAZENAGEM E MANUSEIO 
 
3.1 Recebimento 
 
Os geradores fornecidos são testados e estão em perfeitas condições de operação. As superfícies 
usinadas são protegidas contra corrosão. A caixa ou embalagem deverá ser verificada logo após sua 
recepção, a fim de verificar-se a existência de eventuais danos provocados pelo transporte. Qualquer 
avaria deverá ser comunicada imediatamente à empresa transportadora, à seguradora e à 
EQUACIONAL. A não comunicação em tempo oportuno acarretará a perda da garantia. 
 
• Ao se levantar o equipamento,devem ser observados os pontos de içamento, o peso 
indicado na placa de dados e a capacidade da ponte rolante. 
• Geradores recebidos em invólucros de madeira devem sempre ser levantados pelos seus 
próprios olhais ou por empilhadeira adequada e nunca pelo invólucro. 
• A embalagem nunca poderá ser tombada. Apoiar no chão com cuidado (sem impactos) 
para evitar eventuais danos aos mancais, enrolamentos e demais partes componentes. 
• Não retirar as proteções existentes na ponta do eixo nem as vedações das caixas de 
ligações. Estas proteções deverão permanecer até a montagem final. 
• Após a retirada da embalagem, deve-se fazer uma completa inspeção visual do gerador. 
O sistema de travamento de eixo deve ser retirado e guardado para futuro transporte do 
gerador em separado. 
• Verificar se houve extravio de alguma peça ou componente. 
• Caso se verifique dano ou extravio, comunicar imediatamente à empresa transportadora 
e à EQUACIONAL. 
• Verificar se houve penetração de água no invólucro da máquina. Em caso afirmativo, 
deve-se proceder a uma operação de secagem antes que se dê o armazenamento (ver 
item 9.2). 
 
3.2 Armazenagem 
 
A correta armazanagem do equipamento previne a deterioração das partes componentes mais 
suscetíveis a danos causados pelo tempo, ambiente e temperatura. 
 
• A máquina deve ser armazenada em local abrigado, seco e limpo, que garanta proteção 
contra temperaturas altas ou baixas. Também é recomendável fazer uso de local isento 
de vibrações, para se evitar eventuais danos aos mancais. 
• Evitar janelas e caixas de ligação abertas durante a armazenagem. 
• Não apoiar caixas ou outras peças sobre a máquina. 
• Caso o armazenamento seja prolongado, é recomendável manter a escova de 
aterramento do eixo levantada, sem pressão, e isolada a superfície de contato no eixo. 
• A resistência de aquecimento deve ser utilizada enquanto o gerador 
estiver armazenado ou simplesmente parado por determinado intervalo de tempo. 
 
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Verificar a tensão de alimentação da mesma em sua placa de identificação, localizada na 
carcaça da máquina. 
• Proteger os terminais de contato elétrico e as pontas de eixo da incidência de corrosão 
(no caso de ponta de eixo pode-se evitar a corrosão com a aplicação de uma camada de 
graxa lubrificante). 
 
3.2.1 Mancais de Deslizamento 
 
O desempenho do mancal de deslizamento depende não só de sua adequada instalação, 
lubrificação e manutenção, mas também do seu armazenamento. 
Em longos períodos de máquina parada ou armazenamento, os mancais devem ser protegidos 
contra corrosão. O grau de proteção depende da duração e do local do armazenamento. Valores 
aproximados podem ser obtidos por meio da tabela abaixo: 
 
Tabela 1 – Grau de proteção contra corrosão nos mancais 
Local de Armazenamento Duração Grau de Proteção 
Locais Fechados 
18 meses 1 
24 meses 2 
48 meses 3 
Barracas 
6 meses 1 
12 meses 2 
36 meses 3 
Locais Abertos 
6 meses 2 
12 meses 3 
 
Os inibidores de corrosão são usados como se segue: 
 
• Grau 1: Tectyl 511 M ou equivalente, película não-endurecível; 
• Grau 2: Tectyl 846 ou equivalente, película seca de aprox. 0.04 a 0.06 mm; 
• Grau 3: Tectyl 164 ou equivalente, película seca de aprox. 0.10 a 0.15 mm. 
 
 Embora o Tectyl 511 M seja compatível com lubrificantes, é recomendável sua remoção antes 
da instalação. Mesmo que extremo cuidado seja tomado, partículas de impurezas podem se alojar na 
película protetora, podendo afetar a segurança da operação. 
 
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Em casos de graus de proteção 2 e 3, o Tectyl 511 M é aplicado apenas ao assento esférico na 
caixa do mancal. Todas as outras superfíes suscetíveis à corrosão serão protegidas com Tectyl 846 ou 
Tectyl 164. 
Para a proteção de máquinas com mancais e eixo no lugar, recomendam-se as seguintes 
medidas: 
• Aplicação de Tectyl 511 M nas buchas e no eixo (região próxima ao mancal) antes da 
instalação; 
• Selar o mancal, de forma a fechar os furos que possuem rosca com plugues e flanges 
com fita auto-adesiva; 
• Retirar a tampa de acrílico ou visor de vidro no topo do mancal e pulverizar inibidor de 
corrosão que não necessite de ser removido, por exemplo, Tectyl 511 M da Valvoline 
ou equivalente, utilizando uma pistola de ar pressurizado para que haja uma adequada 
atomização do inibidor; 
• Adequar uma embalagem com desumidificador, por exemplo silica gel, abaixo da tampa 
de acrílico ou visor de vidro, de forma a prevenir condensação. 
Se o período de 6 meses for ultrapassado antes do comissionamento da máquina, então devem-
se repetir os passos acima e trocar a embalagem com desumidificador. 
Se for do conhecimento do cliente que a unidade será armazenada por vários anos antes do 
comissionamento, a desmontagem das buchas e a conservação das partes individuais são 
recomendadas. 
 
3.2.2 Resistência de Isolamento 
 
Recomenda-se a verificação quinzenal da resistência de isolamento dos enrolamentos em 
relação à massa. Caso os valores medidos estejam abaixo dos normativos (Tabela 1), deve-se proceder a 
uma operação de secagem dos enrolamentos em estufa ventilada. Caso não se disponha de estufa, ver 
item 8.2. Caso não haja razoável aumento do valor, um processo de rejuvenescimento pode ser 
empregado. 
A resistência mínima de isolamento, segundo a norma IEEE Std. 43-2000, é dada na Tabela 1. 
Os valores consideram uma máquina limpa e seca, a 40oC, quando a tensão de ensaio é aplicada 
durante 1 minuto. 
Tabela 2 – Valores mínimos recomendados para resistência de isolamento (IEEE Std. 43-2000) 
Valores Mínimos Espécie Sob Teste 
1
mínISOL N
R U= + 
Para enrolamentos feitos antes de 1970, todos os 
enrolamentos de campo, e outros que não estejam 
descritos abaixo 
100
mínISOL
R =
 
Para armaduras CC e enrolamentos AC fabricados depois 
de 1970 (bobinas pré-moldadas) 
5
mínISOL
R =
 
Para máquinas com bobinas estatóricas randômicas (fio 
redondo) e pré-moldadas com tensão nominal abaixo de 1 
kV 
..........
..............
mínISOL
N
R ΩResistência de isolamento mínima recomendada a 40ºC, em M
U Tensão nominal do gerador, em kV
 
 
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Se a medição for feita em temperatura diferente de 40oC, deve-se corrigí-la de acordo com a 
curva de variação da resistência de isolamento em função da temperatura da própria máquina. Se não 
se dispõe dessa curva, pode-se empregar a correção aproximada pela curva a seguir, conforme NBR 
5383. O valor medido deverá ser multiplicado por K. 
 
Figura 5 – Curva de correção da resistência de isolamento 
 
Ou ainda pela equação aproximada da curva (IEEE Std. 43-2000): 
( )( )40 100.5K θ−=
 
..........
...........
K θ
θ
Fator multiplicador da resistência de isolamento medida a uma temperatura 
Temperatura da máquina, em graus Celsius 
 
“Em máquinas novas, muitas vezes podem ser obtidos valores considerados baixos, devido à presença de 
solvente nos vernizes isolantes que posteriormente se volatilizam durante a operação normal. Isto não significa 
necessariamente que a máquina está inapta para operação, uma vez que a resistência do isolamento se elevará 
depois de um período em serviço.Já em máquinas com certo de tempo de operação, podem ser obtidos freqüentemente valores muito maiores. 
A comparação com valores obtidos em ensaios anteriores na mesma máquina, em condições similares de carga, 
temperatura e umidade serve como uma melhor indicação das condições de isolação do que o valor obtido num 
único ensaio, sendo considerada suspeita qualquer redução grande ou brusca.” – NBR 5383 
 
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13 RECEBIMENTO, ARMAZENAGEM E MANUSEIO 
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A resistência do isolamento comumente é medida por meio de um MEGÔHMETRO. A 
tensão escolhida para o ensaio deve ser de acordo com a tensão nominal da máquina, conforme tabela 
abaixo: 
 
Tabela 3 – Tensões CC de ensaio de isolação recomendadas (IEEE Std. 43-2000) 
Tensão Nominal do 
Enrolamento* (V) 
Tensão Contínua de Ensaio (V) 
<1000 500 
1000 – 2500 500 – 1000 
2501 – 5000 1000 – 2500 
5001 – 12000 2500 – 5000 
>12000 5000 – 10000 
* Tensão nominal de linha para máquinas AC trifásicas, de fase para monofásicas, e tensão contínua nominal para 
máquinas CC e enrolamentos de campo. 
 
O índice de polarização é freqüentemente utilizado para avaliar a limpeza e a presença de 
umidade. O índice de polarização é uma medida da magnitude de variação da resistência de 
isolamento durante o tempo em que o teste é aplicado. Procede-se aplicando o megôhmetro por 10 
minutos e determinando a resistência da isolação em 1 minuto e em 10 minutos. O índice de 
polarização é a relação da resistência de isolamento lida em 10 minutos pela resistência de isolamento 
lida em 1 minuto, sendo que ambas as leituras devem ser tomadas a uma temperatura 
aproximadamente constante. Caso se perceba uma variação considerável de temperatura entre as duas 
leituras (por exemplo, logo após uma parada da máquina a plena carga, a temperatura dos 
enrolamentos cai consideravelmente em 10 minutos), deve-se repetir o ensaio com condições 
controláveis. 
Os valores mínimos requeridos por norma – IEEE Std. 43-2000 – seguem na tabela abaixo: 
 
Tabela 4 – Valores mínimos de IP de acordo com a classe de isolamento 
Classe Térmica Condição do Isolamento 
A 1.5 
B 2.0 
F 2.0 
H 2.0 
 
 “Se a resistência de isolamento a 1 minuto exceder 5000 MΩ, o IP calculado pode não ter sentido 
algum. Em tais casos, o IP deve ser desconsiderado como uma avaliação da condição do enrolamento.” – IEEE 
Std. 43-2000. 
 
 
 
 
 
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14 RECEBIMENTO, ARMAZENAGEM E MANUSEIO 
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Exemplo de utilização: 
Tem-se um gerador de 480 V, classe térmica F, fabricado com bobinas estatóricas pré-moldadas 
após 1970. A resistência de isolamento mínima recomendada é de 5 MΩ a 40°C (Tabela 1), lida a uma 
tensão de teste recomendada de 500 Vcc (Tabela 2), e o índice de polarização mínimo aceitável é 2. 
Suponha-se que as leituras obtidas tenham sido as seguintes: 
 
Tabela 5 – Exemplo de medição de resistência de isolamento 
Tempo (min) Resistência (MΩ) Temperatura (°) 
1 34.5 18 
10 89.6 18 
 
18 0.22C Kθ = ° ⇒ ≈ 
( )1min @40 34.5 0.22 7.59ISOLR C M° = ⋅ = Ω 
( )
( )
10min 89.6
2.6
1min 34.5
ISOL
ISOL
R
IP
R
= = = 
7.59 5
2.6 2.0
M MΩ > Ω
>
 
∴Os valores de resistência de isolamento e índice de polarização estão dentro dos padrões 
mínimos de norma. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.3 Manuseio 
 
 
 
Figura 6 – Exemplo de içamento do gerador 
 
• Suspender o gerador exclusivamente pelos olhais de içamento, conforme ilustrado pela 
fig. 2. O balancim ilustrado serve apenas como exemplo. 
• Observar o peso indicado na placa de dados da máquina, para que não haja sobrecarga 
nos cabos de aço, manilhas e equipamentos adicionais. 
• Não levantar o gerador com solavancos nem o coloque no chão de forma brusca, 
evitando assim possíveis danos aos mancais de deslizamento. 
• Os eventuais olhais em tampas, caixa de ligação, mancais e caixa de ventilação NUNCA 
devem ser utilizados como meio para içamento do gerador, e sim unicamente para tais 
componentes em separado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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16 INSTALAÇÃO 
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4 INSTALAÇÃO 
 
Máquinas elétricas devem ser instaladas em locais de fácil acesso, que permitam a realização de 
inspeções periódicas, de manutenções locais e se necessário a remoção dos equipamentos para serviços 
externos. 
IMPORTANTE: O dispositivo de travamento do eixo deve ser utilizado sempre que o gerador 
necessitar ser removido da base (desacoplado da máquina acionadora), para que se evitem danos no 
transporte. 
É de fundamental importância, para o bom desempenho do gerador e para sua durabilidade, 
que seja observado o grau de proteção do equipamento em relação ao ambiente de instalação. 
 
4.1 Sentido de Rotação 
 
Os geradores fabricados pela EQUACIONAL, na maioria das vezes, operam em qualquer 
sentido de rotação, sendo os ventiladores internos bidirecionais. Nos casos em que não são, ou seja, 
quando possuem pás orientadas, o sentido de rotação indicado na carcaça deve ser respeitado. 
A seqüência de fases está ajustada para um determinado sentido de rotação. Os terminais dos 
geradores estão marcados de forma amarrada a tal sentido, conforme placa de identificação na carcaça. 
 
4.2 Refrigeração 
 
A refrigeração do gerador é proveniente de um ventilador interno acionado pelo próprio eixo. 
No desenho dimensional são indicadas as janelas de entrada e saída de ar na caixa de ventilação. Caso 
haja a necessidade, havendo prévia informação e acordo, o cliente pode fazer uso de um duto de ar 
com o fim de direcionar o ar de saída para fora do local. 
As entradas e saídas de ar do gerador e excitatriz nunca devem ser obstruídas, de modo a 
garantir a correta ventilação e preservação da condição térmica dos enrolamentos. 
 
4.3 Dimensional 
 
As dimensões, detalhes de fixação e a localização das principais peças e acessórios estão no 
desenho dimensional fornecido anexo a este manual. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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17 ASPECTOS MECÂNICOS 
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5 ASPECTOS MECÂNICOS 
 
5.1 Fundações 
 
Em geral a fundação e os chumbadores devem ser dimensionados para os esforços de regime e 
esforços transitórios de curto-circuito e sincronização fora de fase. A EQUACIONAL fornece os 
documentos com diagrama de esforços em anexo. 
 
5.2 Bases Metálicas 
 
A base deverá ter superfície plana contra os pés do gerador de modo a se evitar deformações na 
carcaça. A altura da superfície de apoio deve ser determinada de tal modo que debaixo dos pés do 
gerador possam ser colocadas chapas de compensação numa espessura total de aproximadamente 2 
mm. 
As máquinas não devem ser removidas da base comum para alinhamento. A base deve ser 
nivelada na própria fundação, usando níveis de bolha (ou outros instrumentos niveladores). 
Quando uma base metálica é utilizada para ajustar a altura da ponta de eixo do gerador com a 
ponta de eixoda máquina, esta deve ser nivelada na base de concreto. 
Após a base ter sido nivelada, os chumbadores apertados e os acoplamentos verificados, a base 
metálica e os chumbadores serão concretados. 
 
5.3 Acoplamento 
 
O gerador deve estar perfeitamente alinhado com a máquina acionante, especialmente nos 
casos de acoplamento direto. Um alinhamento incorreto pode causar defeito nos mancais, vibrações e 
até ruptura do eixo. 
O alinhamento deve ser feito por meio de relógios comparadores, alinhadores a laser ou ainda 
por meio de régua de aço e calibradores de folga. Para acoplamentos diretos, a folga de alinhamento 
deve ser menor do que 0.03 mm. 
No alinhamento deve-se considerar que as diferentes dilatações das máquinas acopladas podem 
significar uma alteração no alinhamento durante o funcionamento das mesmas. 
Após o alinhamento do conjunto e verificação do perfeito alinhamento (tanto a frio como a 
quente) deve-se fazer a pinagem do gerador. 
Só devem ser utilizados acoplamentos apropriados, adaptáveis à transmissão pura do torque, 
sem desenvolvimento de forças transversais. Os centros do eixo precisam estar numa única linha, tanto 
para acoplamentos elásticos, quanto nos rígidos entre o gerador e máquina acionadora. 
O acoplamento elástico destina-se unicamente à compensação de trepidação e pequenas 
deficiências de montagem. O acoplamento deve ser montado ou retirado sempre com a ajuda de 
dispositivos apropriados. 
Não é recomendado o acoplamento por polias e correias. 
 
 
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6 ASPECTOS ELÉTRICOS 
 
6.1 Limites de Temperatura 
 
Os sensores de temperatura PT100 são instalados no enrolamento do estator e mancais. Devem 
ser regulados os dispositivos de controle para alarme e desligamento. 
A temperatura do ponto mais quente do enrolamento deve ser mantida abaixo do limite da 
classe térmica. A temperatura ambiente é, no máximo 40°C, por norma, e acima disso as condições de 
trabalho são consideradas especiais. 
Abaixo seguem valores de temperatura recomendados para alarme e desligamento: 
 
Tabela 6 – Temperaturas para ajuste das proteções dos enrolamentos, em graus Celsius 
 
Estator 
Classe B Classe F Classe H 
Alarme 100 120 140 
Desligamento 120 140 160 
 
Vale ressaltar que, no caso do enrolamento ser de classe térmica F, porém sua especificação de 
elevação de temperatura ser de classe térmica B, os valores a serem considerados devem ser os da classe 
B. 
Quanto aos mancais, considerando a vida de operação dos óleos lubrificantes e a resistência 
térmica de metais patentes, são sugeridos os seguintes valores admissíveis de temperatura: 
 
Tabela 7 – Temperaturas para ajuste de proteção dos mancais, em graus Celcius 
 
Local da sonda 
PT100 
Cárter Bucha 
Alarme 70 80 
Desligamento 80 90 
 
 
 
 
 
 
 
 
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A tabela a seguir mostra a correspondência entre a resistência medida nos terminais do PT100 
e a temperatura. 
 
Tabela 8 – Correspondência resistência x temperatura (PT100) 
R θθθθ R θθθθ R θθθθ R θθθθ R θθθθ R θθθθ 
100 0.0 110 25.7 120 51.5 130 77.6 140 103.9 150 130.4 
101 2.6 111 28.2 121 54.1 131 80.2 141 106.5 151 133.0 
102 5.1 112 30.8 122 56.7 132 82.8 142 109.1 152 135.7 
103 7.7 113 33.4 123 59.3 133 85.4 143 111.8 153 138.3 
104 10.2 114 36.0 124 61.9 134 88.1 144 114.4 154 141.0 
105 12.8 115 38.6 125 64.5 135 90.7 145 117.1 155 143.7 
106 15.4 116 41.1 126 67.1 136 93.3 146 119.7 156 146.4 
107 17.9 117 43.7 127 69.7 137 96.0 147 122.4 157 149.0 
108 20.5 118 46.3 128 72.3 138 98.6 148 125.0 158 151.7 
109 23.1 119 48.9 129 75.0 139 101.2 149 127.7 159 154.4 
 
Para um cálculo rápido aproximado, pode-se usar a fórmula abaixo: 
( )2.6 100Rθ = − (3) 
 
6.2 Resistência de Aquecimento 
 
O gerador encontra-se equipado com resistências de aquecimento para impedir a condensação 
de água durante longos períodos sem operação. Essas resistências devem sempre ser energizadas 
quando o gerador estiver fora de operação e desenergizadas logo que o gerador entrar em operação. 
Os terminais são identificados por D1 e D2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7 ENTRADA EM SERVIÇO 
 
7.1 Exame Preliminar 
 
Antes de ser dada a partida inicial ou após um longo tempo sem operação, verificar: 
 
• A limpeza do gerador e a remoção de todos os materiais de embalagem e de proteção; 
• O aperto e engraxamento das devidas partes de conexão; 
• O alinhamento do gerador; 
• A conexão dos cabos dos protetores térmicos, acessórios, aterramento e resistência de 
aquecimento; 
• A resistência dos enrolamentos dentro dos valores aceitáveis; 
• A remoção das ferramentas e dispositivos utilizados no alinhamento das máquinas; 
• Fixação do gerador; 
• Conexões elétricas de acordo com esquema anexo na caixa de ligação; 
• Aterramento do gerador; 
• A presença de ruídos estranhos no acionamento da máquina em vazio; 
• O sentido de rotação; 
• A seqüência de fases; 
• Quando aplicável, o devido ligamento do sistema de ventilação; 
• O nível de óleo dos mancais. 
 
7.2 Partida Inicial 
 
Após terem sido tomados todos os cuidados de verificação dos itens acima, pode ser dada a 
primeira partida. 
Em qualquer situação, na operação de gerador isolado ou sincronizado à rede, é conveniente 
na partida inicial, primeiro rodar sem excitação para verificações mecânicas (temperaturas e vibrações 
nos mancais e acoplementos). Depois excitar aos poucos até atingir tensão nominal, deixando rodar 
também por um certo tempo para verificações elétricas (aquisição de tensão, seqüência de fases, 
corrente em vazio e temperaturas nos enrolamentos). Depois desses testes a máquina está apta a 
receber carga. 
 
 
 
 
 
 
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7.3 Funcionamento 
 
Colocar o gerador em funcionamento até atingir sua estabilidade térmica e observar se surgem 
ruídos, vibrações anormais ou aquecimentos excessivos. Caso houver variações de vibração 
significativas no conjunto entre a condição inicial de funcionamento e a condição após a estabilidade 
térmica, é necessário reavaliar o alinhamento, nivelamento e o acoplamento do gerador à máquina 
acionadora, corrigindo o que for necessário. 
Todos os instrumentos de medição e controle deverão ficar sob observação permanente a fim 
de que eventuais alterações possam ser constatadas. 
 Em caso de dúvida, consultar a assistência técnica da EQUACIONAL. 
Mesmo após a desexcitação do gerador, ainda existe a tensão residual, por isso somente após a 
parada total da máquina é permitido realizar qualquer serviço de manutenção no gerador. 
Constitui perigo de morte não atentar para o fato descrito acima. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8 MANUTENÇÃO 
 
A seguir são apresentadosprincípios gerais de manutenção para se garantir a vida útil dos 
equipamentos. A freqüência recomendada das ações pode ser modificada de acordo com as condições 
de funcionamento. 
 
8.1 Plano de Manutenção 
 
8.1.1 Inspeção Semanal 
 
1) Ambiente de Trabalho: 
a. Deverão ser detectados possíveis vazamentos de água, vapores corrosivos, 
quantidade anormal de poeira e flocos que estejam incidindo ou se depositando 
no interior da máquina. 
b. Manter desobstruídas as entradas / saídas do ar de ventilação. 
2) Condições Mecânicas: 
a. A constatação de ruídos magnéticos ou mecânicos anormais e vibrações 
incomuns exigirá uma observação mais rigorosa de suas causas. Ruídos 
anormais nos mancais são melhor observáveis por meio de um estetoscópio 
aplicado em sua carcaça. 
b. Registrar os valores de temperatura dos sensores PT100 nos mancais. 
c. Verificar se o óleo dos mancais está no nível recomendado e se há vazamento do 
mesmo. Caso haja, eliminar a causa. 
d. Verificar também as bases, calços, junções e o acoplamento, se estão em 
condições de trabalho. 
3) Condições Elétricas: 
a. Registrar os valores de temperatura obtidos pelos sensores PT100 nos 
enrolamentos, verificando se os valores estão muito próximos do limite ou se 
estão muito diferentes entre si. 
b. Verificar se existem conexões com mau contato, examinando também se os 
parafusos de conexões se afrouxaram. 
c. Fazer inspeção visual do isolamento. 
 
8.1.2 Inspeção Bimestral 
 
1) Desligar a máquina. 
2) Proceder a medição da resistência de isolamento dos enrolamentos por meio de 
megôhmetro com tensão CC adequada (vide tabela 2 – item 3.2.2), considerando que a 
máquina poderá estar quente, consultar gráfico de correção (fig. 1 – item 3.2.2). Em 
caso de valores abaixo dos sugeridos pela norma, proceder à secagem conforme item 
9.2. 
 
 
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8.1.3 Inspeção Anual 
 
1) Recomenda-se a desmontagem da máquina para proceder a sua limpeza (ver item 9.3) e 
eliminação da umidade, desobstrução das passagens de ar, etc. 
2) Verificar o estado dos isolantes e impregnações. 
3) Limpar e reapertar todas as conexões e fixações de ventiladores e núcleos magnéticos. 
4) Verificar se os enrolamentos estão fixos rigidamente aos respectivos núcleos. 
 
8.2 Secagem dos Enrolamentos 
 
Se a secagem dos enrolamentos for efetuada através de colocação em estufa, a temperatura 
máxima da mesma não deve ser maior do que 130°C. O calor de desumidificação pode também ser obtido 
energizando a resistência de aquecimento do gerador ou fazendo circular corrente pelos enrolamentos a serem 
desumidificados. 
Durante o processo de secagem, a temperatura deve ser cuidadosamente controlada. No início 
do processo, a resistência de isolamento irá diminuir como conseqüência ao aumento de temperatura, 
para crescer à medida que a isolação for sendo desumidificada. O processo de secagem deve continuar 
até que sucessivas medições de resistência de isolamento indiquem que esta atingiu um valor constante 
acima do valor mínimo. 
 
8.3 Limpeza 
 
A carcaça deve ser mantida limpa, sem acúmulo de óleo ou poeira na sua parte externa para 
facilitar a troca de calor com o meio. Também em seu interior os geradores devem ser mantidos 
limpos, isentos de poeira, detritos e óleos. 
Para limpá-lo, devem-se utilizar escovas ou pano limpos de algodão. Se a poeira não for 
abrasiva, deve-se empregar um jateamento de ar comprimido, “soprando” a sujeira da tampa defletora 
e eliminando todo acúmulo de pó contido nas pás do ventilador e carcaça. 
Os detritos impregnados de óleo ou umidade podem ser limpos com pano embebido em 
solventes adequados. Recomenda-se uma limpeza na caixa de ligação, a qual deve apresentar bornes 
limpos, sem oxidação, em perfeitas condições mecânicas e sem depósitos de graxa ou zinabre. 
 
 
8.4 Troca de Diodos Girantes 
 
Quando ocorrer dano num dos diodos girantes, é necessário também verificar as características 
de passagem e bloqueio dos demais diodos. 
Caso a troca de um ou mais diodos seja imprescindível, devem ser tomadas as devidas 
precauções: 
• Cada diodo é fixado em um dissipador. Antes de fixá-lo, deve-se utilizar pasta de 
contato elétrico, por exemplo BURNDY PENETROX A ou equivalente, para se 
 
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garantir um bom contato, já que o dissipador não só desempenha função térmica, mas 
também faz parte do circuito elétrico da ponte rotativa; 
• No caso de diodos tipo rosca, seu cabo de ligação deve ser mantido tensionado por 
meio de uma roldana com furo excêntrico, conforme figuras abaixo. Pelo fato da ponte 
retificadora ser rotativa, tais cabos não podem estar frouxos; 
• Atentar para o torque de aperto dos diodos. Torques excessivos danificam a pastilha 
semicondutora, inutilizando o diodo. Recomenda-se verificar o torque recomendado 
pelo fabricante do diodo. Em caso de dúvida, consultar a EQUACIONAL; 
 
 
Figura 7 – Ponte rotativa de diodos 
 
 
Figura 8 – Detalhe da fixação dos cabos dos diodos 
em paralelo 
• Para diodos tipo disco, ver unidades específicas quando for o caso. 
 
8.5 Mancais 
 
8.5.1 Instruções Gerais 
 
• A manutenção de mancais de deslizamento inclui verificação periódica do nível e das 
condições do lubrificante, verificação dos níveis de ruído e de vibrações do mancal, 
acompanhamento da temperatura de trabalho e reaperto dos parafusos de fixação e 
montagem; 
• A carcaça deve ser mantida limpa, sem acúmulo de óleo ou poeira na sua parte externa 
para facilitar a troca de calor com o meio; 
• Os mancais são eletricamente isolados. As superfícies esféricas de assento da bucha na 
carcaça são encapadas com um material isolante. Nunca retire esta capa; 
• Instrumentos de controle de temperatura que estiverem em contato com a bucha 
também devem ser devidamente isolados. 
 
8.5.2 Lubrificação 
 
A instalação do sistema de lubrificação dos mancais fica a cargo do cliente, porém os dados 
informados neste manual devem ser respeitados. 
 
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Os cuidados tomados com a lubrificação determinarão a vida útil dos mancais e a segurança no 
funcionamento do gerador. Por isso, é de suma importância observar as seguintes recomendações: 
• O mancal deve ser lubrificado com o óleo especificado respeitando-se os valores de 
vazão informados por este manual; 
• O óleo selecionado deverá ser aquele que tenha a viscosidade adequada para a 
temperatura de trabalho dos mancais. Isso deve ser observado em uma eventual troca de 
óleo ou em manutenções periódicas; 
• A periodicidade da troca de óleo dependerá do tipo de circulação. Sendo natural, a 
recomendação é a troca a cada 8000 h de operação. Sendo com circulação forçada por 
sistema externo, a troca é recomendada a cada 20000 h. Intervalos mais curtos podem 
ser necessários em casos de altas temperaturas de trabalho ou alta contaminação do 
lubrificante devido a influências externas; 
• O nível do óleo deve ser acompanhado diariamente, devendo ser mantido 
aproximadamente no centro do visor de nível; 
• O uso de maior quantidade de óleo não prejudica o mancal, mas pode ocasionar 
vazamentos através das vedações de eixo; 
• Quantidade insuficiente de lubrificante, devido a enchimento incompleto ou falta de 
acompanhamento do nível pode danificar as buchas. Onível mínimo de óleo é atingido 
quando o lubrificante pode ser visto tocando na parte inferior do visor de nível com o 
gerador fora de operação; 
• Todos os furos com rosca não usados devem estar fechados por plugues e nenhuma 
conexão deve apresentar vazamento. 
 
8.5.3 Selamento 
 
Em geral o mancal é equipado com selos de labirinto flutuante e selo máquina. 
Os selos de labirinto flutuante estão localizados no interior da caixa do rolamento. Seu arranjo 
permite liberdade de movimento na direção radial do eixo. Deve-se tomar um cuidado particular em 
sua montagem, tendo certeza de o selo não estará emperrado, o que pode provocar sua destruição. 
O selo máquina tem como função a vedação de um eventual vazamento de óleo para dentro do 
gerador, o que poderia não ser visível. 
 
 
 
São Paulo, 8 de março de 2010 
Eng. Daniel Ribeiro Gomes 
Departamento Técnico 
Eng. Ivan Eduardo Chabu 
Gerência do Departamento Técnico 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
26 ANEXO A – DADOS DO EQUIPAMENTO 
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9 ANEXO A – DADOS DO EQUIPAMENTO 
 
DESCRIÇÃO DO EQUIPAMENTO 
Gerador Aberto Autoventilado p/ PCH – 
Excitação Brushless 
FABRICANTE EQUACIONAL 
MODELO EGT1 – 630 L 
POTÊNCIA 2180 kVA 
TENSÃO ESTATÓRICA 2300 V – Y+N 
CORRENTE ESTATÓRICA 547.2 A 
CORRENTE DE EXCITAÇÃO (GERADOR) 105 Acc 
TENSÃO DE EXCITAÇÃO (EXCITATRIZ) 68 Vcc @ 60°C 
CORRENTE DE EXCITAÇÃO (EXCITATRIZ) 2.6 Acc 
FREQÜÊNCIA 60 Hz 
FATOR DE POTÊNCIA 0.9 indutivo 
RENDIMENTO 97.0 % 
Nº DE PÓLOS 8 – Lisos 
ROTAÇÃO 900 rpm 
REGIME S1 (Contínuo) 
CLASSE DE ISOLAÇÃO F 
PROTEÇÃO IP21 
MOMENTO DE INÉRCIA 320 kg.m² 
GD² 1280 kg.m² 
MASSA APROXIMADA 12500 kg 
REATÂNCIAS 
(síncrona de eixo direto) xd 1.750 p.u. (não sat.) /1.709 p.u. (sat.) 
(síncrona de eixo em quadratura) xq 1.750 p.u. (não sat.) 
(transitória de eixo direto) x’d 0.326 p.u. (não sat.) 
(subtransitória de eixo direto) x”d 0.237 p.u. (não sat.) 
(subtransitória de eixo em quadratura) x”q 0.237 p.u. (não sat.) 
(dispersão) xl 0.107 p.u. 
(seqüência negativa) x2 0.215 p.u. 
(seqüência zero) x0 0.090 p.u. 
CONSTANTES DE TEMPO 
(transitória de eixo direto) ττττ’d 0.210 s 
(subtransitória de eixo direto) ττττ”d 0.024 s 
(inércia) H 0.65 s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
27 ANEXO B – DADOS DOS MANCAIS 
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10 ANEXO B – DADOS DOS MANCAIS 
 
10.1 Traseiro 
 
 
Tabela 9 – Dados nominais do mancal traseiro 
DENOMINAÇÃO 
MFZLQ 18-200 (Mancal de Flange 
Lateral, Carcaça Aletada e Isolada, com 
Lubrificação Forçada e Convecção 
Natural; Anel Pescador; Bucha Forma Q) 
DADOS NOMINAL DISPARO 
Rotação (rpm) 900 1620 
Carga Radial (kN) 58.7 58.7 
Tipo de Óleo ISO VG 68 - 
Temperatura de Entrada (°C) 50 - 
Diâmetro do Eixo (mm) 200 - 
Vazão Requerida (l/min) 6 - 
Temperatura na Saída (°C) 55.8 70 
Mínima Folga Diametral (mm) 0.213 - 
Comprimento Efetivo de Contato 
(mm) 
140.4 - 
Pressão Específica na Parte Radial 
(MPa) 
2.15 2.14 
Perda Mecânica (kW) 1.67 3.78 
Temperatura Máxima do Filme 
Lubrificante na Parte Radial (°C) 
79 86 
Velocidade Específica (m/s) 9.42 17.28 
Peso Aproximado (kg) 350 - 
 
 
Os desenhos de medidas e de conjunto dos mancais seguem nas próximas páginas. 
 
 
 
 
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28 ANEXO B – DADOS DOS MANCAIS 
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29 ANEXO B – DADOS DOS MANCAIS 
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30 ANEXO B – DADOS DOS MANCAIS 
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10.2 Dianteiro 
 
Tabela 10 – Dados nominais do mancal dianteiro 
DENOMINAÇÃO 
MFZLA 22-200 (Mancal de Flange Lateral, 
Carcaça Aletada e Isolada, com 
Lubrificação Forçada e Convecção 
Natural; Anel Pescador; Bucha Forma A; 
Sapatas Axiais Trapezoidais) 
DADOS NOMINAL DISPARO 
Rotação (rpm) 900 1620 
Carga Radial (kN) 47.3 47.3 
Carga Axial (kN) 80.4 80.4 
Tipo de Óleo ISO VG 68 - 
Temperatura de Entrada (°C) 50 - 
Diâmetro do Eixo (mm) 200 - 
Vazão Requerida (l/min) 24* - 
Temperatura na Saída (°C) 57 65 
Mínima Folga Diametral (mm) 0.228 - 
Folga Axial (mm) 0.4 - 
Comprimento Efetivo de Contato 
(mm) 
168.5 - 
Pressão Específica na Parte Radial 
(MPa) 
2.15 2.14 
Pressão Específica na Parte Axial 
(MPa) 
2.51 2.52 
Perda Mecânica Radial (kW) 1.67 3.78 
Perda Mecânica Axial (kW) 2.74 13.26 
Temperatura Máxima do Filme 
Lubrificante na Parte Radial (°C) 
65 69 
Temperatura Máxima do Lubrificante 
na Parte Axial (°C) 
73 84 
Velocidade Específica (m/s) 9.42 16.96 
Peso Aproximado (kg) 440 - 
* A vazão requerida em cada entrada deve ficar assim estabelecida: 
Entrada de óleo radial: 4 l/min 
Entrada de óleo p/ sapata de escora: 10 l/min 
Entrada de óleo p/ sapata de contra-escora: 10 l/min 
A pressão mínima de trabalho é de 0,5 bar. 
 
Da mesma forma, os desenhos seguem nas próximas páginas. 
 
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31 ANEXO B – DADOS DOS MANCAIS 
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32 ANEXO B – DADOS DOS MANCAIS 
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33 ANEXO B – DADOS DOS MANCAIS 
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Nota: A sonda de temperatura das sapatas axiais deverá ser montada na posição correspondente ao lado 
carregado com esforço axial. Verificar se este é no sentido de fora para dentro da máquina ou ao contrário. No 
primeiro caso, a sonda deve ser alocada no alojamento interno (próximo ao flange de fixação), enquanto que no 
segundo caso a sonda deve ser colocada no alojamento externo (próximo à saída do eixo). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
34 ANEXO C – DESENHO DE MEDIDAS 
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11 ANEXO C – DESENHO DE MEDIDAS 
 
 
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35 ANEXO D – CARGA NOS APOIOS 
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12 ANEXO D – CARGA NOS APOIOS 
 
 
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36 ANEXO E – PLANO DE PINTURA 
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13 ANEXO E – PLANO DE PINTURA 
 
 
13.1 Pintura de Fundo 
 
Tinta SHER TILEHS, Primer vermelho, 130901-01, 2 demãos de 75 µm. 
 
13.2 Pintura de Acabamento 
 
Tinta SUMATAME 355, cinza N6.5, epóxi, 1 demão de 100 µm.Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
37 ANEXO F – PLANO DE INSPEÇÃO E TESTES 
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14 ANEXO F – PLANO DE INSPEÇÃO E TESTES 
 
14.1 TESTES 
 
• Ensaio de tensão aplicada [1]; 
• Balanceamento [2]; 
• Medição de reatância de rotor removido [3]; 
• Medição de resistência dos enrolamentos [4],[5]; 
• Medição de resistência de isolamento e índice de polarização [6]; 
• Ensaio de vibração [2]; 
• Ensaio de aquecimento de mancais [7]; 
• Sobrevelocidade [8]; 
• Ensaio de saturação em vazio [9], [10]; 
• Ensaio de curto-circuito trifásico mantido [11],[12]; 
• Ensaio de curto-circuito trifásico instantâneo [13],[14]; 
• Aquisição da forma de onda em vazio, determinando Fator de Distorção e Fator de 
Interferência Telefônica [15]; 
• Elevação de temperatura de enrolamentos (estator, rotor e excitatriz) [7]; 
• Ensaio de curto-circuito entre duas fases mantido [16],[17]; 
• Ensaio de curto-circuito entre duas fases com neutro interligado mantido [18],[19]; 
• Medição de ruído [20]; 
• Ensaio de seqüência de fases [21]; 
• Determinação de rendimento por segregação de perdas [22]; 
• Tensão induzida no eixo [23]. 
 
14.2 REFERÊNCIAS 
 
[1] IEEE Std 115-1995 item 3.2; 
[2] ISO 1940; 
[3] IEC 34-4/1995 item A39; 
[4] IEC 34-4/1995 itens 56 e 57; 
[5] IEEE Std 115-1995 item 3.3; 
[6] IEEE Std 115-1995 item 3.1; 
[7] IEEE Std 115-1995 item 6; 
[8] IEEE Std 115-1995 item 3.13; 
[9] IEC 34-4/1995 item 25; 
[10] IEEE Std 115-1995 item 4.25; 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
38 ANEXO F – PLANO DE INSPEÇÃO E TESTES 
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[11] IEC 34-4/1995 item 26; 
[12] IEEE Std 115-1995 item 4.28; 
[13] IEC 34-4/1995 item 40; 
[14] IEEE Std 115-1995 item 11; 
[15] IEEE Std 115-1995 itens 3.8 e 3.12; 
[16] IEC 34-4/1995 item 48; 
[17] IEEE Std 115-1995 item 10.5; 
[18] IEC 34-4/1995 item 54; 
[19] IEEE Std 115-1995 item 10.6; 
[20] IEEE Std 115-1995 item 3.15; 
[21] IEEE Std 115-1995 item 3.7; 
[22] IEEE Std 115-1995 item 4.6; 
[23] IEEE Std 115-1995 item 3.6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
39 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
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15 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
 
15.1 TESTES ESTÁTICOS 
 
15.1.1 Resistências 
Enrolamentos Resistências a 26 °C Resistências de Isolamento 
Campo 1.12 Ω (0.5 kVcc) > 20000 MΩ 
Estator 0.0296 Ω / linha (Y) (1.0 kVcc) 1300 MΩ 
Campo da Excitatriz 23.1 Ω (0.5 kVcc) > 20000 MΩ 
Rotor da Excitatriz 0.0367 Ω / linha (Y) (0.5 kVcc) 5160 MΩ 
Resistência de 
Aquecimento (220 V – 
600 W) 
47.8 Ω (0.5 kVcc) 9000 MΩ 
Sensores Térmicos 
PT100 (2 por fase do 
estator) 
110.8 Ω@26°C - 
Sensores Térmicos 
PT100 (2 no mancal 
diant. e 1 no tras.) 
110 Ω@26°C - 
 
15.1.2 Tensão Aplicada 
Enrolamentos Tensão Aplicada (kV) Corrente de Fuga (mA) 
Campo 1.75 5 
Estator 7.41 0 
Campo da Excitatriz 1.67 10 
Rotor da Excitatriz 1.75 0 
 
15.1.3 Reatância do Estator (Rotor Removido) 
Com o rotor removido, aplica-se tensão trifásica crescente nos terminais da máquina e mede-se 
a corrente de linha. No memorial de cálculo utiliza-se a tensão da bobina exploratriz para correção 
segundo norma IEC 34-4, item A40. 
Tensão de Linha (V) Corrente de Linha (A) 
Tensão da Bobina Exploratriz 
(V) 
118 120 8.78 
226 240 17.2 
335 360 26.0 
378 408 29.6 
498* 547.2* 39.4* 
*extrapolado 
 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
40 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
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15.2 TESTES DINÂMICOS 
 
15.2.1 Vazio 
 
Obs.: As correntes de excitação tabeladas são a corrente de campo do gerador e a corrente de campo 
da excitatriz rotativa a 30°C, respectivamente. O ensaio foi realizado a 900 rpm. 
 
IROT (A) IEXC (A) VL (V) P0 (W) 
0.0 0.00 6.9 10135 
4.8 0.15 255.0 10135 
11.0 0.30 584.0 10654 
15.2 0.40 805.0 11434 
19.4 0.50 1024.0 12213 
23.8 0.60 1260.0 13513 
28.3 0.70 1497.0 15592 
32.5 0.80 1700.0 16631 
36.7 0.90 1917.0 18450 
41.1 1.00 2132.0 20529 
45.0 1.10 2331.0 22348 
49.3 1.20 2511.0 24427 
53.5 1.30 2682.0 26506 
58.0 1.40 2834.0 29104 
62.5 1.50 2955.0 31703 
67.5 1.60 3080.0 34561 
71.5 1.70 3173.0 37160 
76.0 1.80 3260.0 39759 
80.0 1.90 3337.0 42357 
84.0 2.00 3403.0 44696 
100 2.50 3600.0 55000 
 
Perdas a 2300 V: 22065 W 
Mancais + Ventilação 8227 W 
Ferro 11700 W 
Joule (Rotor) 2070 W 
Joule (Excitatriz) 68 W 
 
 
 
 
 
 
 
 
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41 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
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15.2.2 Curto-Circuito 
 
IROT (A) IEXC (A) ICC (A) Pcc (W) 
0.0 0 0.0 10135 
4.6 0.094 36.0 10135 
9.7 0.23 72.0 10394 
15.1 0.36 108.0 10914 
20.4 0.49 144.0 11434 
25.4 0.62 180.0 12473 
30.7 0.74 216.0 13773 
36.9 0.89 264.0 15851 
43.2 1.05 312.0 18450 
50.0 1.21 360.0 21568 
56.5 1.37 408.0 24427 
63.7 1.53 456.0 28844 
71.0 1.70 504.0 33522 
77.5 1.85 552.0 37940 
84.3 2.02 600.0 42877 
91.5 2.20 648.0 49633 
98.5 2.36 696.0 56909 
105.0 2.53 744.0 63926 
111.7 2.70 792.0 71981 
 
Perdas a 547 A: 37480 W 
Mancais + Ventilação 10135 W 
Joule (Estator) 13300 W 
Joule (Rotor) 6610 W 
Joule (Excitatriz) 220 W 
Adicionais 7215 W 
 
 
 
As curvas típicas de saturação em vazio e curto-circuito encontram-se a seguir. A abcissa 
secundária compreende valores de corrente da excitatriz a quente. 
Em seguida, as curvas de perdas em vazio e em curto-circuito, respectivamente. 
 
 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
42 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
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0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 20 40 60 80 100 120
C
o
rr
en
te
 d
e 
C
ur
to
-C
ir
cu
ito
 (
A
)
C orrente no Campo da Excitatriz (A)
T
en
sã
o 
em
 V
az
io
 (V
)
C orrente no Campo do Gerador (A) 
 
Figura 9 – Saturação em vazio e curto-circuito 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
43 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
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0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120
P
er
da
s (
kW
)
Tensão em Vazio (V) 
Figura 10 – Perdas em vazio 
0
10
20
30
40
50
60
70
0 100 200 300 400 500 600 700 800
P
er
da
s (
kW
)
Corrente de Curto-Circuito (A) 
Figura 11 – Perdas em curto-circuito 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
44 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
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15.2.3 Forma de Onda Gerada 
 
Com o auxílio do osciloscópio, registrou-se a forma de onda da tensãode linha gerada em 
vazio, a qual segue abaixo. O valor das componentes, fator de interferência telefônica (FIT) e fator de 
distorção (FD) encontram-se no item referente a cálculos. 
-4000
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000
3000
4000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
T
en
sã
o 
em
 V
az
io
 (V
) 
Tempo (ms) 
Figura 12 – Forma de onda da tensão de linha em vazio 
 
15.2.4 Curto-Circuito Trifásico Instantâneo 
 
Por meio de uma chave magnética, aplicou-se um curto-circuito trifásico instantâneo nos 
terminais da máquina. A forma de onda da corrente de linha também foi registrada por meio de um 
osciloscópio. 
Esse ensaio é a base para o cálculo das reatâncias e constantes de tempo transitória e 
subtransitória de eixo direto. 
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
C
o
rr
en
te
 n
a 
A
rm
ad
ur
a 
(A
)
Tempo (s) 
Figura 13 – Forma de onda da corrente transitória 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
45 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
E
q
u
a
c
io
n
a
l 
E
lé
t
r
ic
a
 &
 M
e
c
â
n
ic
a
 
15.2.5 Curto-Circuito Monofásico Permanente 
 
15.2.5.1 Sem Neutro Interligado 
 
Esquema do arranjo: 
 
Figura 14 – Esquema do curto monofásico sem neutro 
Com a máquina na rotação síncrona, variou-se a excitação e mediram-se os valores indicados de 
corrente e potência ativa: 
A W x2 
60 3456 0.554 
120 13920 0.558 
180 29952 0.534 
240 54048 0.542 
300 85440 0.548 
360 119040 0.530 
420 163200 0.534 
480 213120 0.534 
540 265200 0.525 
600 328800 0.527 
 
A terceira coluna apresenta os valores calculados de reatância de seqüência negativa para cada 
ponto pela expressão: 
2 23
=
⋅
W
x
A 
A extrapolação para a devida corrente se encontra no item referente a esta reatância na seção 
de cálculos. 
 
 
 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
46 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
E
q
u
a
c
io
n
a
l 
E
lé
t
r
ic
a
 &
 M
e
c
â
n
ic
a
 
15.2.5.2 Com Neutro Interligado 
 
Esquema do arranjo: 
 
Figura 15 – Esquema do curto monofásico com neutro 
Novamente com a máquina na rotação síncrona, variou-se a excitação e mediram-se os valores 
de tensão e corrente indicados: 
V A x0 
15.0 60 0.250 
29.7 120 0.248 
45.1 180 0.251 
60.3 240 0.251 
75.0 300 0.250 
89.0 360 0.247 
103.1 420 0.245 
117.0 480 0.244 
131.7 540 0.244 
146.7 600 0.245 
398* 1641* 0.243* 
 
A terceira coluna apresenta os valores calculados de reatância de seqüência zero para cada 
ponto pela expressão: 
0 =
V
x
A
 
A extrapolação para a devida corrente se encontra no item referente a esta reatância na seção 
de cálculos. 
 
15.2.6 Sobrevelocidade 
 
O ensaio foi realizado a 1620 rpm (180% da rotação nominal), durante 2 minutos. A máquina 
apresentou comportamento estável. 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
47 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
E
q
u
a
c
io
n
a
l 
E
lé
t
r
ic
a
 &
 M
e
c
â
n
ic
a
 
15.3 ENSAIOS DE ELEVAÇÃO DE TEMPERATURA 
 
O método adotado para o estator foi o da superposição de ensaios, segundo a norma NBR 
5052/1984, item 3.14.6.5. 
Para o rotor e excitatriz adotou-se a recomendação da norma IEEE Std 115-1995, item 6.2.4. 
O resumo dos ensaios encontra-se a seguir. 
 
Lista de símbolos: 
θA......................................................temperatura ambiente 
θE......................................................temperatura do ar de entrada 
θS......................................................temperatura do ar de saída 
θC…………………………….....................temperatura da carcaça 
MD1..................................................sensor PT100 do mancal dianteiro (bucha) 
MD2..................................................sensor PT100 do mancal dianteiro (escora axial) 
MT....................................................sensor PT100 do mancal traseiro (bucha) 
ST1,ST2,ST3,ST4,ST5,ST6..............sensores PT100 do enrolamento estatórico 
 
Obs.: Nesses ensaios os mancais funcionaram sem sistema de refrigeração. Houve apenas 
circulação de óleo na escora axial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
48 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
E
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c
io
n
a
l 
E
lé
t
r
ic
a
 &
 M
e
c
â
n
ic
a
 
15.3.1 Aquecimento em Tensão (Vazio) 
 
Hora 
θθθθA 
(oC) 
θθθθE 
(oC) 
θθθθS 
(oC) 
θθθθC 
(oC) 
MD1 MD2 MT ST1 ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 
r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) 
07:30 24.9 25 30.1 27.7 119.7 50.7 121.6 55.7 122.0 56.7 112.9 33.1 112.9 33.1 113.0 33.4 113.1 33.6 112.8 32.9 113.0 33.4 
08:00 24 25.1 32.2 30 125.6 66.1 125.4 65.6 125.7 66.3 114.7 37.8 114.9 38.3 115.1 38.8 115.2 39.1 114.8 38.0 115.0 38.6 
08:30 24 25 33 31.1 126.9 69.5 126.5 68.4 126.5 68.4 115.5 39.9 115.8 40.6 115.8 40.6 116.1 41.4 115.5 39.9 115.7 40.5 
09:00 27 25.7 34.3 32.3 127.6 71.3 127.1 70.0 126.9 69.5 115.9 40.9 116.3 41.9 116.3 41.9 116.5 42.4 116.0 41.1 116.2 41.7 
09:30 24.2 25.2 34.4 32.4 128.1 72.6 127.5 71.0 127.2 70.3 116.2 41.7 116.7 43.1 116.6 42.7 116.9 43.3 116.2 41.7 116.4 42.2 
10:00 24.2 24.7 34.6 32.6 128.4 73.4 127.7 71.6 127.3 70.5 116.4 42.2 116.8 43.2 116.7 43.0 116.9 43.5 116.2 41.7 116.5 42.4 
10:30 24.5 25.5 34.3 32.4 128.4 73.4 127.7 71.6 127.3 70.5 116.2 41.7 116.8 43.2 116.8 43.2 116.9 43.5 116.3 41.9 116.5 42.4 
11:00 23.9 25 34.5 32.5 128.5 73.7 127.7 71.6 127.3 70.5 116.2 41.7 116.8 43.2 116.7 43.0 116.9 43.5 116.2 41.7 116.5 42.4 
11:30 23.8 25 34.2 32.2 128.5 73.7 127.8 71.8 127.3 70.5 116.1 41.4 116.8 43.2 116.7 43.0 116.9 43.5 116.2 41.7 116.5 42.4 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
7:
30
8:
00
8:
30
9:
00
9:
30
10
:0
0
10
:3
0
11
:0
0
11
:3
0
T
em
pe
ra
tu
ra
 (°
C
)
Tempo
MD1
MD2
MT
Enrolamento 
Estatórico 
Carcaça
Delta Ar (S-E)
 
 
V A (V) I EXC (A) I ROT (A) n FREIO (rpm ) C (lb .ft)
Início 2300 1.04 44.3 900 107
Término 2300 1.05 44.9 900 97
Condições do ensaio (60 Hz)
 
Início Término
Estator 0.0296 0.031 13
(θEST=θAR ENT=26 °C) (θEST=38 °C / θAR ENT=25 °C)
Resistência (ΩΩΩΩ/f)
Duração do ensaio: 240 min
Enrolamento ∆θ∆θ∆θ∆θ (°C)
 
 
 
 
 
 
Instalação, Operação e Manutenção – Cristina Energia PI 56.098 
49 ANEXO G – ENSAIOS E MEMORIAL DE CÁLCULO 
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n
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l 
E
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t
r
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a
 &
 M
e
c
â
n
ic
a
 
15.3.2 Aquecimento em Corrente (Curto-Circuito) 
 
Hora 
θθθθA 
(oC) 
θθθθE 
(oC) 
θθθθS 
(oC) 
θθθθC 
(oC) 
MD1 MD2 MT ST1 ST2 ST3 ST4 ST5 ST6 
r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) r (ΩΩΩΩ) θθθθ (oC) 
07:30 20.6 21.5 28.5 25.5 117.6 45.3 120.7 53.3 120.3 52.3 114.7 37.8 114.7 37.8 115.3 39.3 115.2 39.1 115.3 39.3 115.3 39.3 
08:00 21 21.5 32.2 28 124.4 63.0 124.9 64.3 125.2 65.0 121.5 55.4 121.6 55.7 122.2 57.2 122.0 56.7 121.6 55.7 121.6 55.7 
08:30 21 21.5 34.4 30.4 126.4 68.2 126.5 68.4 126.2 67.6 123.4 60.4 123.7 61.1 124.3 62.7 124.0 61.9 123.5 60.6 123.6 60.8 
09:00