Gestão do reparo de motores elétricos

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(1) WEG Equipamentos Elétricos S.A.- Motores / Seção Serviços, Engenheiro Eletricista 
(2) WEG Equipamentos Elétricos S.A.- Motores / Seção Serviços, Engenheiro Eletricista 
GESTÃO DE REPARO DE MOTORES ELÉTRICOS COM FOCO EM 
CONFIABILIDADE E OTIMIZAÇÃO DE CUSTOS 
 
 
 
Dany de Moraes Venero (1) 
Sérgio Akio Hiyodo (2) 
 
 
 
Resumo 
 
As indústrias nacionais, preocupadas com a crescente concorrência, vêem no 
amadurecimento da Gestão da Manutenção uma importante ferramenta para 
otimização de seus custos e consequentemente para o fortalecimento de seus 
produtos no mercado. 
 
Uma das estratégias que impacta ao mesmo tempo confiabilidade e custo 
operacional é a análise do custo do ciclo de vida dos bens de capital. 
Anteriormente, devido aos altos custos das peças de reposição e aquisição de 
um novo equipamento, era de praxe a recuperação somente em casos onde 
houvesse necessidade de intervenção. Hoje, muitos optam por trocas 
sistemáticas de peças ou até mesmo do equipamento completo em 
manutenções preventivas, tendo como foco principal a não-interrupção de suas 
operações. 
 
Seguindo essa tendência, associada à redução dos preços devido aos avanços 
dos materiais e processos de manufatura, os motores elétricos estão, aos 
poucos, sendo incluídos nesta estratégia. Soma-se aos fatores de decisão 
também a constante tendência de crescimento dos custos com energia elétrica, 
onde equipamentos que são “grandes consumidores” do insumo estão sendo 
substituídos por outros com melhores rendimentos. 
 
Mas, até onde isso é verdade na realidade de cada planta industrial? Quando é 
mais vantajoso, do ponto de vista técnico-comercial, optar por adquirir um novo 
motor ao invés de recuperá-lo? E a partir de qual potência? 
 
O presente trabalho procura abordar este tema, analisando seus impactos na 
confiabilidade das operações e nos custos operacionais, e quais informações 
devem ser levadas em conta para que se chegue ao ponto ótimo da decisão. 
 
1) Introdução 
 
Definir uma potência que estabeleça um limite entre reparar e substituir um 
motor na ocorrência de uma falha não é uma tarefa simples. Além de depender 
da realidade de cada empresa, exige uma análise criteriosa de diversas 
informações, visando atingir o objetivo principal de qualquer planta industrial: 
baixos custos e alta disponibilidade [1]. 
 
No cenário atual, onde a concorrência está cada vez mais acirrada, qualquer 
redução nos custos operacionais representa uma parcela significativa na 
competitividade, obrigando as empresas a investirem, cada vez mais, em 
ferramentas para garantir a produtividade e qualidade de seus produtos. 
 
Em se tratando de motores elétricos, ao longo de sua vida útil, energia elétrica 
e manutenção representam a maior parcela de seus custos operacionais. 55 
(cinqüenta e cinco) por cento de todo consumo industrial no Brasil é devido aos 
motores elétricos segundo a Eletrobrás, figura I. 
 
Figura I – Distribuição do consumo de energia nas indústrias. 
 
Considerando ainda que, devido à sua larga utilização, aliada à aplicação e 
especificação inadequadas, em muitas vezes, uma falha pode ocasionar 
grandes perdas de produção, ou ainda, afetar a segurança e até mesmo o meio 
ambiente. Quando isso ocorre, é extremamente necessário que as ações para 
restabelecimento do processo sejam realizadas de maneira ágil e assertiva de 
forma a minimizar os prejuízos. 
 
Estas situações tornam os motores elétricos grandes potenciais para 
otimização de custos, reiterando a importância de utilizar as boas práticas para 
seleção e manutenção destes equipamentos. 
 
2) Objetivo 
 
Definir através de critérios técnicos e econômicos o valor da potência (em CV) 
que, após uma queima, justifique a substituição dos motores elétricos. 
 
3) Metodologia 
 
Geralmente, o fator determinante na escolha entre reparar e substituir um 
motor queimado é a relação entre o custo do reparo e o preço do motor novo. É 
usual encontrar empresas que utilizam valores da ordem de 50 ou 60 % como 
critério de decisão. 
 
Distribuição M édia do Consumo de Energia Elétrica 
Industr ial no Brasil
55%
19%
2%
6%
18%
Motores Processos Eleletroquímicos Iluminação Refrigeração Aquecimento
Esta análise, relativamente simplista, despreza alguns fatores podendo trazer 
resultados que, apesar de algumas vezes impactar positivamente nos custos 
de manutenção, podem influenciar de maneira negativa a performance dos 
equipamentos e da planta. 
 
Os principais fatores são o consumo de energia e a aplicação adequada 
(correta especificação). 
 
3.1) Consumo de Energia x Qualidade do Reparo 
 
É sabido que após a rebobinagem, pode ocorrer uma perda de rendimento de 
até 4% [2]. Na maioria das vezes, esta ocorre não por conseqüência da 
queima, mas, principalmente, por práticas inadequadas de reparo, implicando 
em aumento no consumo de energia da planta. 
 
3.2) Especificação dos Motores Elétricos 
 
Um estudo da EASA, Electrical Apparatus Service Association [2], mostra uma 
estatística de falhas em motores elétricos, figura III, onde aproximadamente 
80% das falhas podem, ou estão diretamente relacionadas à contaminação, 
causadas por especificações inadequadas de acordo com as características do 
ambiente e da aplicação. 
Figura II – Estatística de Falhas de Motores Elétricos. 
 
Isto reforça a importância da adequação dos motores às condições de 
operação (ambiente, carga, regime de trabalho etc.), pois, se um motor falhar e 
a causa raiz da falha não for apurada, fatalmente um motor, com as mesmas 
características e operando na mesma posição também falhará, sendo novo ou 
não. 
 
Seguindo esta mesma linha, a EASA apresenta um fluxo com algumas 
considerações para análise da viabilidade de substituição de um motor 
danificado [2], figura III. Nota-se que as questões principais são referentes a 
aplicação, condições do estator e rotor e, também, quanto a sua eficiência. 
 
Causas de Falhas em Motores Elétricos
(EASA)
51%16%
16%
5% 2% 10%
Rolamentos Enrolamento do Estator Causas Ex ternas
Barras do Rotor Acoplamento/Eixo Causas Desconhecidas
Figura III – Fluxo para análise de viabilidade de substituição de motores 
danificados. 
 
4) Resultados 
 
Para estabelecer uma potência que defina um limite entre recuperar ou 
substituir um motor queimado, foram avaliados dois critérios para tomada de 
decisão. 
 
O primeiro deles é o valor percentual do custo do reparo em relação ao preço 
do motor novo (Alto Rendimento Plus) [1]. 
 
Na composição do custo do reparo, foi considerada uma parcela referente a 
burocracia associada a rotina da manutenção (planejamento, peritagem, notas 
fiscais, etc). Este valor é extremamente importante, sendo que em alguns 
casos chega a ser maior que o próprio custo do reparo. Para efeito deste 
estudo, utilizou-se um valor médio de R$ 70,00, baseado em trabalhos 
desenvolvidos em grandes empresas de diversos segmentos. 
 
Considerou-se inviável a recuperação do motor cujo custo da rebobinagem, 
tabela WEG [3], ultrapassasse 50% do preço de um motor novo [1]. A figura IV 
mostra este percentual para motores até 20 CV. 
 
 
 
Figura IV – Relação entre custo da rebobinagem e preço do motor novo. 
 
A análise da figura IV permite concluir que no caso da queima de motores até 
7,5 CV, o custo do reparo (rebobinagem) inviabilizaria sua recuperação, pois 
estaria acima do limite de 50 % do preço de um motor novo. 
 
O segundo critério é o retorno de investimento. Partindo do pressuposto que na 
falha de um motor sempre haverá um custo para repará-lo, um investimento 
equivalente à diferença entre este custo e o preço do motor novo deverá 
retornar em um tempo menor ou igual ao TMEF (Tempo Médio Entre Falhas), 
ou seja, antes da próxima falha. 
 
Para o cálculo do retorno de investimento, foi consideradaa economia de 
energia obtida com a troca do motor queimado por outro com alto rendimento. 
A condição limite adotada para retorno de investimento foi de 1 ano. A figura V 
mostra esta situação para motores até 20 CV. 
 
No cálculo da economia de energia, consideraram-se as seguintes condições: 
 
1. Idade média das plantas no Brasil, 17 anos [6]; 
2. Motores operando 24 horas/dia e 365 dias/ano; 
3. R$ 170,00 por MWh; 
4. Carregamento médio dos motores, 75 %; 
5. TMEF de 1 ano. 
 
Para plantas com mais de 10 anos, a recuperação é não é viável em casos de 
queima de motores até 20 CV, pois o investimento em um motor novo retorna 
em um período menor que 1 ano, como pode ser observado na figura V. 
 
Para plantas mais recentes, como era de se esperar, o limite para substituição 
dos motores é menor, pois, para algumas potências, o tempo para retorno de 
investimento é mais longo, visto que os equipamentos não são de padrões tão 
Custo do Reparo x Preço do Motor Novo
60,90
55,77
50,84
46,70 43,59 40,95
46,74
52,60
49,80
51,42
66,57
69,7171,82
74,5777,40
78,1678,37
0,16 0,25 0,33 0,5 0,75 1 1,5 2 3 4 5 6 7,5 10 12,5 15 20
CV
%
Limite de Corte - 50 %
antigos, como no caso de plantas com mais de 10 anos, e, portanto, têm 
melhor eficiência. 
 
O limite de corte varia conforme a realidade de cada empresa (idade, custo da 
energia, horas de operação, quantidade de motores rebobinados, etc), 
podendo inclusive ultrapassar a potência de 20 CV. 
 
Figura V – Critério do Retorno de Investimento. 
 
 
A partir da análise destas duas condições definiu-se uma matriz genérica para 
gerenciamento do reparo, figura VI, onde se encontram três regiões limite: 
 
ü Região 1 (Motores até 7,5 CV): Estabelece o limite mínimo onde é 
viável substituir os motores que falharem, pois atendem aos dois 
critérios de decisão. 
 
ü Região 2 (Motores de 10 a 40 CV): Região com o limite de corte usual 
em alguns segmentos e varia de acordo com a realidade de cada 
empresa. 
 
ü Região 3 (Motores acima de 40 CV): Região onde se deve fazer uma 
avaliação a cada caso. 
 
Nota: 
 
Dependendo do histórico das informações, as análises de retorno de 
investimento podem ser mais detalhadas, por exemplo, considerando a 
redução nos custos com manutenção e perda de produção devido a adequação 
da especificação do motor à aplicação. Como este trabalho visa abranger ao 
máximo os vários segmentos da indústria, foi considerado apenas o benefício 
da economia de energia, que independe de informações especificas de cada 
ramo de atividade. 
 
Idade da Planta - Análise do ROI
1
1,5
2
3
4
5
6
7,510
12,5
15
20
25
30
40
7 Anos 12 Anos 17 Anos Limite de Corte (ROI < 1 Ano)
cv
 
Figura VI – Matriz para Gerenciamento do Reparo. 
 
5) Conclusões 
 
O uso de uma sistemática para avaliar a viabilidade de se substituir motores 
queimados, além de agilizar a rotina da manutenção, é uma importante 
estratégia de renovação do parque fabril, visando reduzir os custos 
operacionais e aumentar a disponibilidade, através do uso de equipamentos 
mais eficientes e com maior confiabilidade. 
 
O valor limite de 7,5 CV, está em consonância com a média de mercado, cuja 
prática é a adoção de 10 CV. Deve-se lembrar também que, devido às 
considerações feitas no estudo, o limite mais econômico pode sofrer variações, 
para mais ou para menos, dependendo da realidade de cada empresa, mas 
este valor atende com boa margem de confiança, grande parte dos segmentos 
e regiões. 
 
6) Bibliografia 
 
[1] Garcia, Revista Eletricidade Moderna, N° 407, fev 2008, pág 44-57; 
[2] Electrical Apparatus Service Association, The Effect of Repais Rewind on 
Motor Efficiency; 
[3] WEG Equipamentos Elétricos S/A, Tabela de Rebobinagem de Motores; 
[4] WEG Equipamentos Elétricos S/A, Lista de Preço de Motores; 
[5] ABRAMAN, A Situação da Manutenção no Brasil, Documento Nacional 
2007;