NBR 05383 - Maquinas eletricas girantes - Parte 1 Motores de inducao trifasicos - Ensaios

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FEV 2002 NBR 5383-1
Máquinas elétricas girantes
Parte 1: Motores de indução trifásicos
- Ensaios
Origem: Projeto NBR 5383-1:2000
ABNT/CB-03 - Comitê Brasileiro de Eletricidade
CE-03:002.01 - Comissão de Estudo de Motores de Indução
NBR 5383-1 - Rotating electrical machines - Part 1: Polyphase induction motors
- Tests
Esta Norma foi baseada nas IEC 60050-411:1996, IEEE 043:1974,
IEEE 112:1991, IEEE 118:1978 e CSA-C390-M:1985
Descriptor: Motor
Esta Norma substitui a NBR 5383:1982
Válida a partir de 01.04.2002
Palavra-chave: Motor 62 páginas
Sumário
Prefácio
1 Objetivo
2 Referências normativas
3 Definições
4 Generalidades
5 Medidas
6 Medição da resistência de isolamento
7 Medição da resistência do enrolamento
8 Determinação do escorregamento
9 Ensaio em vazio
10 Ensaios com rotor bloqueado
11 Medição da tensão rotórica
12 Ensaio de partida
13 Ensaio térmico
14 Tipos de perdas
15 Determinação do rendimento
16 Determinação do fator de potência
17 Ensaio dielétrico
18 Determinação do conjugado máximo
19 Ensaio de sobrevelocidade
20 Ensaio de nível de ruído
21 Ensaio de tensão no eixo e medição da resistência de isolamento do mancal
22 Ensaio de vibração
23 Medição da tangente do ângulo de perdas
24 Formulários para determinação do rendimento
ANEXOS
A Formulário sugerido para reportar ensaios de rotina
B Formulário sugerido para reportar ensaios de tipo
C Análise de regressão linear
D Interpolação por polinômio cúbico - Método spline
Prefácio
A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo
conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial
(ABNT/ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas
fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
NBR 5383-1:20022
Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pública entre
os associados da ABNT e demais interessados.
Esta Norma, foi elaborada pela CE-03:002.01 - Comissão de Estudo de Motores de Indução, do ABNT/CB-03 - Comitê
Brasileiro de Eletricidade - e constitui uma revisão da NBR 5383:1982 - Máquinas elétricas girantes - Máquinas de indução -
Determinação das características - Método de ensaio, a qual foi dividida em duas partes, visando uma maior agilização na
sua aplicação.
A NBR 5383 consiste das seguintes partes, sob o título geral de “Máquinas elétricas girantes”:
- Parte 1: Motores de indução trifásicos - Ensaios;
- Parte 2: Motores de indução monofásicos - Ensaios.
As partes 1 e 2 da NBR 5383 substituem a NBR 5383:1982.
Esta Norma contém os anexos A a D, de caráter informativo.
1 Objetivo
1.1 Esta Norma prescreve os ensaios aplicáveis para a determinação das características de desempenho de motores de
indução trifásicos e verificação de sua conformidade com a NBR 7094.
1.2 Ensaios adicionais não prescritos nesta Norma podem ser realizados mediante acordo entre as partes para atender a
necessidades específicas de aplicação ou pesquisa.
1.3 Esta Norma não se aplica a motores de indução para veículos de tração.
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta
Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está sujeita a revisão,
recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais
recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.
NBR 5117:1984 - Máquinas síncronas - Especificação
NBR 5457:1980 - Eletrotécnica e eletrônica - Máquinas girantes - Terminologia
NBR 7094:2000 - Máquinas elétricas girantes - Motores de indução - Especificação
NBR 7565:1982 - Máquinas elétricas girantes - Limites de ruído - Especificação
NBR 7566:1982 Máquinas elétricas girantes - Nível do ruído transmitido através do ar - Método de medição num campo
livre sobre um plano refletor - Método de Ensaio
NBR 11390:1990 - Máquinas elétricas girantes - Medição, avaliação e limites da severidade de vibração mecânica de
máquinas de altura de eixo igual ou superior a 56 mm - Especificação
IEEE 043:1974 - IEEE Recommended practice for testing insulation resistance of rotating machinery
IEEE 112:1991 - IEEE Standard test procedure for polyphase induction motors and generators
IEEE 118:1978 - IEEE Standard test code for resistance measurements
IEC 60050 (411):1996 - International electrotechinical vocabulary - Part 411: Rotating machines
3 Definições
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as definições das NBR 5457 e NBR 7094 e as seguintes:
NOTAS
1 Os números entre parênteses correspondem aos termos da publicação IEC 60050 (411), os quais foram baseados.
2 Para esta Norma, o termo "acordo" significa acordo entre o fabricante e o comprador.
3 O termo partida significa todo período desde a energização até o funcionamento em carga.
3.1 medição da resistência de isolamento (411-53-48): Ensaio realizado para medir a resistência de isolamento, sob
condições especificadas.
3.2 medição da resistência do enrolamento (411-53-37): Ensaio realizado para medir a resistência de um enrolamento,
utilizando corrente contínua.
3.3 ensaio dielétrico (411-53-49): Ensaio realizado mediante a aplicação de uma tensão elevada a uma isolação para
verificar se a sua rigidez dielétrica é adequada.
3.4 ensaio em vazio (411-53-21): Ensaio no qual o motor de indução funciona sem fornecer potência mecânica útil na sua
ponta de eixo.
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3.5 ensaio com rotor bloqueado (411-53-32): Ensaio realizado em um motor de indução energizado cujo rotor é mantido
imobilizado, para determinar o seu conjugado e corrente com rotor bloqueado.
3.6 medição da tensão rotórica (Somente para motores de indução com rotor bobinado): Medição das tensões entre
todos os terminais do rotor com o rotor bloqueado e seu enrolamento em circuito aberto, aplicando-se ao estator tensão
nominal.
3.7 ensaio de partida (411-53-33): Ensaio realizado em um motor de indução enquanto está acelerando a partir do
repouso até a velocidade de regime, para determinar o seu conjugado de partida.
3.8 ensaio de elevação de temperatura (411-53-28): Ensaio realizado para determinar a elevação de temperatura de uma
ou mais partes de um motor de indução sob condições de funcionamento especificadas.
3.9 perdas totais (411-53-09): Diferença em um dado instante entre a potência ativa total de entrada e a potência ativa
total de saída.
3.10 perdas I2R no estator: Perdas no enrolamento do estator, R variando com a temperatura.
3.11 perdas I2R no rotor: Perdas no enrolamento do rotor, R variando com a temperatura, incluindo as perdas por contato
com as escovas para motores com rotor bobinado.
3.12 perdas no núcleo: Soma das perdas por histerese e das perdas causadas por correntes parasitas no ferro.
(São determinadas através do ensaio em vazio).
3.13 perdas por atrito e ventilação: Perdas mecânicas, devidas ao atrito dos mancais e à ventilação, são determinadas
através do ensaio em vazio.
3.14 perdas suplementares: Perdas adicionais no ferro e em outras partes metálicas (exceto os condutores) introduzidas
pela carga e perdas nos condutores do enrolamento do estator e do rotor causadas por correntes parasitas dependentes da
pulsaçãodo fluxo. Na medição indireta estas perdas são consideradas proporcionais ao quadrado do conjugado.
3.15 rendimento (411-53-08): Razão entre a potência de saída e a potência ativa de entrada, expressa em percentagem
ou fração decimal.
NOTA - Alternativamente podem ser utilizadas as razões:
a) potência de entrada menos as perdas totais e a potência de entrada;
b) potência de saída e a potência de saída mais as perdas totais.
3.16 ensaio ao freio (411-53-14): Ensaio no qual a potência mecânica de saída de um motor de indução é determinada
pela medição do conjugado no eixo, por meio de um freio ou dinamômetro, junto com a medição da velocidade de rotação.
3.17 ensaio dinamométrico (411-53-15): Ensaio ao freio no qual é utilizado um dinamômetro elétrico.
3.18 ensaio com máquina auxiliar calibrada (411-53-17): Ensaio no qual a potência mecânica de entrada ou de saída de
um motor de indução é calculada através da potência elétrica de saída ou de entrada de uma máquina auxiliar calibrada,
acoplada mecanicamente ao motor de indução sob ensaio.
3.19 ensaio em oposição mecânica (411-53-18): Ensaio no qual duas máquinas idênticas são acopladas mecanicamente
entre si, sendo as perdas totais de ambas as máquinas calculadas a partir da diferença entre a potência elétrica de entrada
de uma das máquinas e a potência elétrica de saída da outra máquina.
3.20 ensaio em oposição elétrica (411-53-19): Ensaio no qual duas máquinas idênticas são acopladas mecanicamente
entre si e ligadas eletricamente à mesma fonte de alimentação, considerando-se as perdas totais de ambas as máquinas
como a potência de entrada solicitada da fonte de alimentação.
3.21 fator de potência: Razão entre a potência ativa e a potência aparente, expressa em percentagem ou fração decimal.
3.22 escorregamento: Diferença entre a velocidade síncrona e a velocidade real de um motor, expressa em percentagem
ou fração decimal da velocidade síncrona.
3.23 ensaio de conjugado máximo: Ensaio realizado para determinar as condições em que um motor de indução
desenvolve o seu conjugado máximo, quando estiver funcionando sob tensão e freqüência especificadas.
3.24 ensaio de sobrevelocidade (411-53-39): Ensaio realizado no rotor de um motor de indução para demonstrar que ele
satisfaz os requisitos de sobrevelocidade especificados.
3.25 ensaio de nível de ruído (411-53-42): Ensaio realizado para determinar o nível de ruído acústico produzido por um
motor de indução sob condições especificadas de funcionamento e de medição.
3.26 ensaio de tensão no eixo (411-53-43): Ensaio realizado em um motor de indução energizado para detectar a tensão
induzida suscetível de produzir correntes no eixo da máquina.
3.27 ensaio de vibração (411-53-41): Ensaio realizado em um motor de indução para medir a vibração de qualquer uma
de suas partes, sob condições especificadas.
3.28 medição da tangente do ângulo de perdas (411-53-51): Medição das perdas dielétricas da isolação sob valores
especificados de temperatura, freqüência e tensão ou solicitação dielétrica, sendo essas perdas expressas pela tangente
do complemento do ângulo tensão-corrente.
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4 Generalidades
4.1 Os ensaios devem ser realizados em motores em perfeito estado de conservação, com todas as tampas montadas
como para funcionamento normal. Todos os dispositivos para ajuste automático da tensão que não constituem parte
integrante do motor devem ser postos fora de operação, salvo acordo diferente.
4.2 Os motores de indução trifásicos são normalmente submetidos aos ensaios de rotina relacionados na seção Inspeção
da NBR 7094. Mediante acordo prévio, esses motores podem ser submetidos a ensaios adicionais, classificados como de
tipo ou especiais, também indicados na NBR 7094. Formulários sugeridos para reportar esses ensaios são apresentados
nos anexos A e B desta Norma. Para a realização de alguns desses ensaios são descritos métodos alternativos conforme
os diferentes tamanhos e tipos de motores e diferentes condições, sendo indicado o método preferencial. Caso o ensaio
escolhido pelo comprador não seja realizado pelo método preferencial, isto deve constar na sua especificação.
4.3 Ensaios com carga são realizados para determinação do rendimento, fator de potência, velocidade, corrente e elevação
de temperatura. Isto, também, pode ocorrer com alguns ensaios especiais. Para todos os ensaios com carga, o motor deve
ser alinhado adequadamente e fixado firmemente. Para leituras a serem utilizadas nas determinações de desempenho, a
elevação de temperatura do motor deve estar entre 50% e 100% da elevação de temperatura nominal. O procedimento
habitual do ensaio em carga é efetuar as leituras em ordem decrescente do valor de carga.
4.4 Ensaios com rotor bloqueado, com alimentação trifásica, envolvem esforços mecânicos e taxas de aquecimento
elevados. Por isto é necessário que:
a) o meio mecânico de bloqueio do rotor tenha rigidez adequada para evitar possível injúria ao pessoal ou dano ao
equipamento;
b) o sentido de rotação seja estabelecido antes do ensaio;
c) o motor esteja aproximadamente à temperatura ambiente antes do início do ensaio.
As leituras de conjugado e corrente devem ser feitas tão rapidamente quanto possível e, para obter valores represen-
tativos, a temperatura do motor não deve ultrapassar o limite de elevação de temperatura nominal acrescido de 40°C.
As leituras para qualquer ponto devem ser feitas dentro de 5 s após a tensão ser aplicada.
4.5 Desde que o desempenho de um motor de indução dependa não somente dos valores de tensão e freqüência, mas
também da forma de onda e do equilíbrio em valor e em ângulo de fase das tensões, dados corretos podem ser obtidos
somente por medição cuidadosa e utilização de uma fonte de alimentação adequada.
Precauções: Muitos dos ensaios citados nesta Norma sujeitam o motor a esforços térmicos e/ou mecânicos além dos
limites em funcionamento normal. Para diminuir o risco de danos ao motor recomenda-se que todos os ensaios sejam
realizados sob a supervisão do fabricante ou de acordo com suas recomendações.
5 Medidas
5.1 Medidas elétricas
5.1.1 Todas as medidas de tensão e corrente são valores eficazes (valores médios quadráticos), salvo indicação diferente.
5.1.2 A fonte de alimentação deve suprir tensões de linha praticamente equilibradas com forma de onda aproximadamente
senoidal, e apresentar um fator de harmônicos de tensão (FHV) igual ou inferior a 0,02, exceto para motores da cate-
goria N, que devem apresentar um FHV igual ou inferior a 0,03. Para mais informações sobre a fonte de alimentação do
motor, ver NBR 7094.
5.1.3 A freqüência deve ser mantida dentro de ± 0,5% do valor especificado para o ensaio, salvo indicação diferente.
Qualquer desvio do valor especificado de freqüência afeta diretamente a determinação do rendimento obtida pelos
métodos 1 e 2 (ver 15.2). Quando estes métodos são utilizados, a freqüência média deve permanecer entre ± 0,10% da
freqüência especificada.
5.1.4 Variações rápidas na freqüência não podem ser toleradas durante os ensaios, pois tais variações afetam, além do
motor sob ensaio, os dispositivos para medição da potência de saída. Variações na freqüência durante os ensaios não
devem exceder 0,33% da freqüência média.
5.1.5 Instrumentação de medição de alta exatidão e equipamentos acessórios calibrados devem ser utilizados. Os instru-
mentos indicadores podem ser analógicos ou digitais. Fatores que afetam a exatidão, particularmente dos instrumentos
analógicos não eletrônicos, são:
a) carregamento da fonte de sinal;
b) calibração dos terminais;
c) escalas, condições e calibração do instrumentos.
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5.1.6 Já que a exatidão do instrumento é geralmente expressa como uma percentagem do fundo de escala, a escala do
instrumento deve ser tão baixa quanto possível. Os instrumentos indicadores devem ter sido calibrados dentro dos últimos
12 meses, apresentandolimites de erro não superiores a ± 0,5% do fundo de escala (classe de exatidão 0,5 ou melhor)
para os ensaios em geral, e não superiores a ± 0,2% do fundo de escala para o método 2 de determinação do rendimento
(ver 15.2), para manter a exatidão e repetibilidade dos resultados deste método. Quando diversos instrumentos estão
conectados em um circuito simultaneamente, correções adicionais das leituras dos instrumentos podem ser necessárias.
Instrumentos digitais com exatidão equivalente podem ser utilizados nos ensaios.
5.1.7 Instrumentos eletrônicos são geralmente mais versáteis e têm maior impedância de entrada do que instrumentos
passivos (não eletrônicos). Maior impedância de entrada reduz a necessidade de se fazerem correções devido à corrente
drenada pelo instrumento. Contudo, instrumentos com alta impedância de entrada são mais suscetíveis a ruído.
Fontes comuns de ruídos são: acoplamento indutivo ou eletrostático entre o instrumento e o sistema de alimentação,
acoplamento da impedância comum ou os retornos pela terra, rejeição do modo comum inadequada e interferência
conduzida pelo sistema de alimentação. A boa prática requer o uso de cabos de sinais trançados aos pares, aterrando a
blindagem em um único ponto, e mantendo os cabos de sinais tão longe quanto possível dos cabos de potência. Todas as
partes metálicas expostas dos instrumentos devem ser aterradas por segurança.
5.1.8 Os requisitos para calibração destes instrumentos são similares àqueles para não eletrônicos. Quando sistemas de
aquisição de dados automáticos ou gravadores de alta velocidade estiverem disponíveis, eles podem ser utilizados.
Maiores informações sobre a utilização destes instrumentos encontram-se na IEEE 112.
5.1.9 Quando transformadores de corrente e/ou de potencial forem utilizados, devem ser feitas correções, se necessário,
nas medidas de tensão e corrente para erros de relação de transformação e nas medidas de potência para erros de
relação de transformação e de ângulo de fase. Os erros dos transformadores utilizados não devem ser superiores a
0,5% (classe de exatidão 0,5 ou melhor) para ensaios em geral ou não superiores a ± 0,3% para o método 2 de
determinação do rendimento (ver 15.2), para manter a exatidão e repetibilidade dos resultados deste método. Quando os
transformadores para instrumentos e instrumentos para medição de tensão, corrente ou potência são calibrados como um
sistema, os erros do sistema não devem ser superiores a ± 0,2% do fundo de escala, o que é requerido para o método 2 de
determinação do rendimento (ver 15.2).
5.1.10 As tensões de linha devem ser medidas nos terminais do motor. Se as condições locais não permitirem tais
conexões, o erro introduzido deve ser avaliado e as leituras devem ser corrigidas. Os ensaios devem ser realizados
somente quando o desequilíbrio de tensão em relação à nominal não exceder 0,5%. O desequilíbrio de tensão percentual é
igual a 100 vezes o desvio máximo da tensão em relação à tensão média dividido pela tensão média.
Exemplo: Caso as tensões sejam 226 V, 215 V e 210 V, a tensão média é 217 V e o máximo desvio em relação à média é
de 9 V e o desequilíbrio é igual a:
4,15% 
217
9
 x 100 =
5.1.11 As correntes de linha para cada fase do motor devem ser medidas e o valor da média aritmética deve ser utilizado
no cálculo do desempenho do motor a partir dos ensaios.
5.1.12 A potência de entrada para um motor trifásico pode ser medida por dois wattímetros monofásicos conectados como
no método dos dois wattímetros ou por um wattímetro polifásico, ou pelo método de três wattímetros monofásicos.
Medições de potência devem ser corrigidas para possíveis perdas na medição, caso estas sejam significativas.
5.2 Medidas de resistência
5.2.1 Para obter medidas de resistência em c.c. do estator (e do rotor no caso de motores de rotor bobinado), os métodos
mais utilizados constam na seção 7. Essas resistências devem ser corrigidas para uma temperatura ambiente de 25°C.
5.2.2 Para corrigir a resistência de um enrolamento, Rt, determinada por ensaio à temperatura do enrolamento, tt, para uma
temperatura especificada ts, deve ser utilizada a seguinte equação:
)(
)(
kt
ktRR
t
s
ts
+
+
=
onde:
Rs é a resistência do enrolamento, corrigida para uma temperatura especificada, ts, em ohms;
ts é a temperatura especificada para correção da resistência, em graus Celsius;
Rt é a resistência do enrolamento obtida no ensaio, à temperatura tt, em ohms;
tt é a temperatura do enrolamento por ocasião da medição da resistência, em graus Celsius;
k igual 234,5 para cobre eletrolítico com 100% de condutividade ou 225 para alumínio com condutividade em volume
de 62%.
NOTA - Para outros materiais do enrolamento, um valor adequado de k (temperatura para resistência zero) deve ser utilizado.
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5.3 Medidas mecânicas
5.3.1 Potência mecânica
As medidas de potência mecânica devem ser tomadas com o máximo de cuidado e exatidão. Se um freio mecânico,
precisar ser utilizado, a tara, se presente, deve ser cuidadosamente determinada e compensada. Se as leituras do dina-
mômetro são utilizadas, perdas por atrito de rolamentos e mancais devem ser compensadas. Dinamômetros dimensionados
adequadamente devem ser utilizados, de tal maneira que as perdas do acoplamento e por atrito e ventilação do
dinamômetro elétrico1), medidas à velocidade nominal do motor sob ensaio, não sejam maiores do que 15% da potência de
saída nominal desse motor; eles devem ser sensíveis a variações de 0,25% do conjugado nominal.
Quando requerido pelo Método 2 de determinação do rendimento (ver 15.2) para manter a exatidão e repetibilidade dos
resultados do ensaio, os erros de instrumentação usada para a medição do conjugado não devem ser maiores que ± 0,2%
do fundo de escala.
Quando um dinamômetro é utilizado, a potência no eixo do dinamômetro, em watts, é obtida pela seguinte equação:
k
nTTω ×=×=(W)Potência
onde:
T é o conjugado em newtons-metros;
n é a velocidade, em rotações por minuto;
k igual a 9,549;
ω é a velocidade angular, em radianos por segundos.
5.3.1.1 Estabilização de perda no mancal
Alguns motores podem apresentar uma variação na perda por atrito até que os mancais atinjam uma condição de operação
estabilizada. No caso de mancais de rolamento lubrificados a graxa, a estabilização não ocorre enquanto houver excesso
de graxa presente no caminho das partes móveis. Isto pode necessitar um número de horas de funcionamento para
estabilizar completamente a potência absorvida em vazio. A estabilização pode ser considerada alcançada quando a
potência absorvida em vazio (ou acoplado a um dinamômetro desenergizado) não variar mais do que 3% entre duas
leituras sucessivas à mesma tensão, em intervalos de 30 min.
5.3.2 Escorregamento
Para determinação do escorregamento, ver seção 8.
6 Medição da resistência de isolamento
6.1 Generalidades
6.1.1 Esta Norma estabelece o procedimento recomendado para a medição da resistência de isolamento dos enrolamentos
de motores de indução de 0,75 kW ou acima, não sendo aplicável a motores fracionários. Ela também descreve as
características da resistência de isolamento, a maneira pela qual essas características podem servir para indicar o estado
do enrolamento e indica os valores mínimos recomendados para a resistência de isolamento e para o índice de polarização.
6.1.2 O valor da resistência de isolamento é útil para indicar se o motor está em estado adequado para ser submetido a
ensaios dielétricos ou para ser colocado em funcionamento ou para fins de manutenção.
6.1.3 Todos os acessórios, tais como capacitores e pára-raios contra surtos, transformadores de corrente etc., que
possuem lides conectados aos terminais do motor, devem ser desconectados durante a medição da resistência de iso-
lamento, sendo tais lides conectados juntos à carcaça ou ao núcleo. Ver 6.5.4.
6.2 Resistência de isolamento:teoria geral, utilização e limitações
6.2.1 Resistência de isolamento é o termo geralmente utilizado para definir o quociente da tensão contínua aplicada pela
corrente em função do tempo medido a partir da aplicação da tensão; assim será encontrada referência à resistência de
isolamento para 1 min ou 10 min.
6.2.1.1 A corrente que resulta da tensão contínua aplicada consiste em duas partes: uma sobre a superfície da isolação e
outra no interior da isolação. Esta última pode ser subdividida como segue:
a) A corrente de carga capacitiva, de valor relativamente elevado e curta duração, que geralmente desaparece durante
o tempo em que os primeiros dados são tomados e que não afeta as medições.
________________
1)
 Um dinamômetro elétrico é definido como um dispositivo para aplicação de conjugado à parte girante do motor sob ensaio. É equipado
com dispositivos para indicar o conjugado e a velocidade, e não é limitado a uma construção com base basculante. Um transdutor de
conjugado no eixo pode ser usado para fornecer uma medida direta do conjugado do eixo do motor ensaiado.
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b) A corrente de absorção que diminui a uma taxa decrescente desde o valor inicial relativamente elevado a quase zero.
A relação resistência X tempo é uma função exponencial que pode ser colocada num gráfico log-log como uma linha
reta. Geralmente a resistência medida nos primeiros minutos do ensaio é determinada principalmente pela corrente de
absorção.
c) A corrente de condução acrescida da corrente de fuga na superfície é praticamente constante. Estas correntes
predominam após a corrente de absorção tornar-se insignificante.
6.2.1.2 Após a remoção da tensão contínua aplicada e a utilização de um circuito de descarga adequado, haverá, eviden-
temente, uma descarga composta de duas partes:
a) a corrente de descarga capacitiva que diminui quase instantaneamente, dependendo da resistência de descarga;
b) a corrente de descarga da absorção que diminui de um valor inicial elevado para quase zero como acontece com a
corrente de absorção em 6.2.1.1-b.
6.2.2 A resistência de isolamento de um enrolamento de motor de indução é função do tipo e da montagem do material
isolante. Em geral, ela varia diretamente com a espessura da isolação e inversamente com a área da superfície condutora.
Para obter medições significativas da resistência de isolamento em motores resfriados a água, esta deve ser removida e o
circuito interno secado completamente.
6.2.3 As medições da resistência de isolamento são afetadas por vários fatores apresentados em 6.3.
a) estado da superfície;
b) umidade;
c) temperatura;
d) magnitude da tensão contínua de ensaio;
e) duração da aplicação da tensão contínua de ensaio;
f) carga residual no enrolamento.
6.2.4 As leituras da resistência de isolamento são geralmente feitas após a aplicação da tensão contínua por 1 min e, se as
instalações permitirem, após 10 min, a fim de fornecer dados para obtenção do índice de polarização.
6.2.5 O índice de polarização (razão entre a resistência de isolamento de 10 min e a de 1 min) está descrito em 6.3.5.2.
6.2.6 A interpretação das medições da resistência de isolamento dos enrolamentos de um motor e do índice de polarização
calculado consta em 6.7.
6.3 Fatores que afetam a resistência de isolamento
6.3.1 Estado da superfície
6.3.1.1 Materiais estranhos, tal como pó de carvão depositado na superfície da isolação, podem reduzir a resistência de
isolamento.
6.3.1.2 Pó na superfície da isolação, que geralmente não é condutor quando seco, pode, quando exposto à umidade,
tornar-se parcialmente condutor e reduzir a resistência de isolamento.
6.3.1.3 Se a resistência de isolamento for reduzida devido à contaminação ou à umidade superficial excessiva, ela pode,
geralmente retornar ao seu valor adequado através de limpeza e secagem para remover a umidade.
6.3.2 Umidade
6.3.2.1 Independentemente da limpeza da superfície do enrolamento, se a temperatura do enrolamento estiver no ponto de
orvalho do ar ambiente ou abaixo, uma película úmida se formará na superfície da isolação, que pode reduzir a resistência
de isolamento. Este efeito é mais pronunciado se a superfície estiver contaminada. É importante efetuar as medições da
resistência de isolamento quando a temperatura do enrolamento estiver acima do ponto de orvalho.
6.3.2.2 Muitos tipos de isolação do enrolamento são higroscópicos e a umidade pode ser sugada do ar ambiente para o
corpo da isolação. A umidade absorvida terá um grande efeito sobre a resistência de isolamento. Motores em serviço estão
geralmente a uma temperatura elevada, o suficiente para manter a isolação seca. Motores fora de serviço podem ser
aquecidos para manter a temperatura do enrolamento acima do ponto de orvalho.
6.3.2.3 Quando ensaios estão para ser feitos num motor que tenha estado em serviço, eles devem ser realizados antes da
temperatura do enrolamento do motor diminuir até a temperatura do ambiente. A oportunidade pode ser aproveitada para
realizar ensaios a várias temperaturas, a fim de estabelecer o coeficiente de temperatura aplicável (ver 6.3.3.4).
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6.3.3 Temperatura
6.3.3.1 A resistência de isolamento da maioria dos materiais varia inversamente com a temperatura.
6.3.3.2 Para minimizar o efeito da temperatura quando comparar medidas de resistência de isolamento ou quando aplicar o
valor mínimo recomendado da resistência de isolamento dado pela equação de 6.8.2, é importante que a medida seja
corrigida para a temperatura de 40°C. A correção pode ser feita utilizando-se a equação:
R40C = Kt40C x Rt
onde:
R40C é a resistência de isolamento corrigida para 40°C, em megohms;
Rt é a resistência de isolamento medida à temperatura t, em megohms;
Kt40C é o fator de correção da resistência de isolamento da temperatura t para 40°C (ver figura 1).
6.3.3.3 A resistência de isolamento corrigida para 40°C pode ser feita efetuando medições a várias temperaturas, todas
acima do ponto de orvalho e colocando-as num gráfico. Quando uma escala logarítmica for utilizada para a resistência de
isolamento e uma escala linear para a temperatura, os valores obtidos no ensaio devem ficar aproximadamente numa linha
reta que indicará o valor a 40°C. Para qualquer temperatura, Kt40C pode ser determinado a partir desse gráfico.
6.3.3.4 Um valor aproximado para o fator de correção Kt40C pode ser obtido, utilizando-se a figura 1, que é baseada em
dobrar a resistência de isolamento para cada 10°C de redução na temperatura (acima do ponto de orvalho), a qual tem sido
considerada típica para alguns enrolamento novos.
6.3.3.5 Quando o índice de polarização for utilizado para determinar o estado da isolação, não é necessário fazer a
correção da temperatura para 40°C.
6.3.3.6 O efeito da temperatura sobre o índice de polarização é geralmente pequeno se a temperatura do motor não mudar
apreciavelmente entre as leituras de 1 min e 10 min; mas, quando a temperatura é elevada, as características de tem-
peratura do sistema de isolação podem indicar um índice de polarização reduzido e neste caso recomenda-se a medição
abaixo de 40°C para verificar o estado real da isolação.
Figura 1 - Variação aproximada da resistência de isolamento com a
temperatura para máquinas elétricas girantes
6.3.4 Magnitude da tensão contínua de ensaio
6.3.4.1 A medição da resistência de isolamento constitui um ensaio de tensão suportável e deve ficar restrita a um valor
apropriado da tensão nominal do enrolamento e à condição básica da isolação. Isto é particularmente importante no caso
de motores pequenos de baixa tensão, ou motores com excesso de umidade. Se a tensão de ensaio for demasiadamente
elevada, ela pode deteriorar ou danificar a isolação.
NBR 5383-1:2002 9
6.3.4.2 As medições de resistência de isolamento são geralmente feitas com tensões contínuas de 500 V a 5 000 V.
O valor da resistência de isolamento podediminuir algo com um aumento na tensão aplicada; entretanto, para a isolação
em bom estado e totalmente seca, de modo geral a mesma resistência de isolamento será obtida para qualquer tensão de
ensaio até o valor de pico da tensão suportável nominal.
6.3.4.3 Se a resistência de isolamento diminuir significativamente com um aumento na tensão aplicada, isto pode ser uma
indicação de imperfeições ou rachaduras na isolação agravadas pela presença de sujeira ou umidade, ou pode ser devido
somente aos efeitos de sujeira e umidade, ou pode resultar de outro fenômeno de deterioração. A mudança na resistência
é mais acentuada em tensões consideravelmente acima da tensão de funcionamento.
6.3.5 Duração da aplicação da tensão contínua de ensaio: índice de polarização
6.3.5.1 A resistência de isolamento de um enrolamento medida aumenta normalmente com a duração de aplicação da
tensão contínua de ensaio (ver figura 2). O aumento geralmente é rápido no início da aplicação da tensão e as leituras
gradualmente se aproximam de um valor praticamente constante na medida que o tempo decorre. A resistência de
isolamento medida de um enrolamento seco em bom estado pode continuar aumentando durante horas com a mesma
tensão de ensaio continuamente aplicada; entretanto, um valor praticamente constante é geralmente alcançado em
10 min a 15 min. Se o enrolamento estiver úmido ou sujo, este valor é geralmente alcançado em 1 min ou 2 min após a
tensão de ensaio ser aplicada. A inclinação da curva é uma indicação do estado da isolação.
6.3.5.1.1 A mudança na resistência de isolamento com a duração da aplicação da tensão de ensaio pode ser útil na
interpretação da limpeza e secagem de um enrolamento. Se as instalações permitirem, a tensão de ensaio pode ser
aplicada durante 10 min ou mais para desenvolver a característica de absorção dielétrica. Esta característica pode ser
utilizada para detectar umidade ou sujeira nos enrolamentos.
6.3.5.2 O índice de polarização é a razão entre o valor da resistência de isolamento para 10 min e o valor da resistência
para 1 min. Esse índice é indicativo da inclinação da curva característica (ver 6.3.5.1.1 e figuras 2 e 3). O índice de
polarização pode ser útil na avaliação do enrolamento para a secagem e para os ensaios dielétricos. As medições para
determinação do índice de polarização devem ser feitas imediatamente antes do ensaio dielétrico (ver 6.7 e 6.8).
6.3.5.3 A resistência de isolamento para 1 min é útil para avaliar o estado da isolação quando comparações são feitas
com dados anteriores e posteriores, obtidos de modo semelhante.
Figura 2 - Variação típica da resistência de isolamento com
o tempo, para enrolamentos classe B
NBR 5383-1:200210
Figura 3 - Mudança na resistência de isolamento para 1 min e 10 min durante o processo de
secagem de um enrolamento classe B - Temperatura inicial do enrolamento 25ºC
e temperatura final do enrolamento 75ºC
6.3.6 Carga residual no enrolamento
6.3.6.1 As medições da resistência de isolamento estarão erradas se existirem cargas residuais na isolação. Por isto, antes
de medir a resistência de isolamento ou o índice de polarização, os enrolamentos devem ser completamente
descarregados para a carcaça da máquina aterrada. Se existir qualquer dúvida quanto à suficiência da descarga, a corrente
de descarga deve ser medida. Isto mostrará uma deflexão reversa do aparelho de medição da resistência de isolamento
após as conexões serem feitas, mas antes da tensão ser aplicada. Tal deflexão deve ser desprezível comparada com a
corrente de ensaio esperada.
6.3.6.2 Após a aplicação de uma tensão contínua elevada, o aterramento de enrolamentos é importante para segurança,
bem como para precisão de ensaios subseqüentes. O tempo de aterramento deve ser no mínimo quatro vezes o tempo de
carga.
6.4 Condições para medição da resistência de isolamento
6.4.1 A superfície da isolação deve estar limpa e seca, se a medição for para fornecer informação sobre o estado no interior
da isolação e não do estado na superfície. A limpeza da superfície é de grande importância quando os ensaios são feitos
com tempo úmido.
6.4.2 A temperatura do enrolamento deve estar poucos graus acima do ponto de orvalho para evitar a condensação de
umidade sobre a isolação do enrolamento. É, também, importante que para a comparação de resistências de isolamento de
enrolamentos de motores seja utilizada a base de 40°C (para converter valores de resistência de isolamento para esta
temperatura, ver 6.3.3 e figura 1).
6.4.3 Não é necessário que o motor esteja parado quando são feitas as medições de resistência de isolamento.
6.4.3.1 Freqüentemente é desejável fazer medições da resistência de isolamento quando o enrolamento girante está sujeito
a forças centrífugas semelhantes àquelas que ocorrem em funcionamento.
6.4.3.2 Em certos casos é prático fazer medições periódicas da resistência de isolamento, enquanto os motores estão
girando no processo de secagem dos enrolamentos em curto-circuito.
6.4.3.3 Quando os motores não estiverem parados durante a medição da resistência de isolamento, devem ser tomadas
precauções para evitar danos ao equipamento ou ao pessoal.
6.4.3.4 Os registros de ensaio de um dado motor devem indicar quaisquer condições especiais de ensaio.
6.5 Conexões do enrolamento para medições de resistência de isolamento
6.5.1 Quando possível, recomenda-se que cada fase seja isolada e ensaiada em separado.
6.5.2 A extremidade do neutro de cada fase do enrolamento deve ser desligada quando isso for prático. Ensaiando cada
fase individualmente, permite-se uma comparação entre as fases, o que é útil na avaliação do estado atual e futuro do
enrolamento.
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6.5.3 Os ensaios podem ser feitos no enrolamento completo de uma só vez, sob certas condições, tais como quando o
tempo é limitado; entretanto, este procedimento não é o preferido. Uma objeção em ensaiar simultaneamente todas as
fases é que somente a isolação para a terra é ensaiada e nenhum ensaio é feito na isolação fase para fase. A isolação fase
para fase é ensaiada quando uma fase é ensaiada por vez com as outras fases aterradas.
6.5.4 Os terminais de conexão, os porta-escovas (motores de rotor bobinado), os cabos, as chaves, os capacitores, os
pára-raios e outros equipamentos externos podem influenciar de modo marcante as leituras no ensaio de resistência de
isolamento do enrolamento de um motor. Por isso, é desejável medir a resistência de isolamento de um enrolamento,
excluindo o equipamento externo do motor.
6.6 Métodos de medição da resistência de isolamento e precauções
6.6.1 A medição direta da resistência de isolamento pode ser feita com os seguintes instrumentos:
a) um ohmímetro de indicação direta, com gerador incluído acionado manualmente ou motorizado;
b) um ohmímetro de indicação direta com bateria incluída;
c) um ohmímetro de indicação direta com retificador incorporado utilizando uma fonte externa de corrente alternada;
d) uma ponte de resistências com galvanômetro e baterias incluídos.
6.6.2 A resistência de isolamento pode ser calculada a partir das leituras de um voltímetro e um microamperímetro,
utilizando uma fonte externa de corrente contínua.
6.6.2.1 O método voltímetro-amperímetro é um método simples para a determinação da resistência de isolamento através
da medição da tensão contínua aplicada através da isolação e da corrente por ela circulando. Uma fonte de tensão
contínua é requerida e o voltímetro deve ser escolhido para comportar as tensões máxima e mínima que podem ser
utilizadas. O amperímetro é geralmente um microamperímetro de escala múltipla escolhido para medir a faixa total das
correntes de fuga que podem ser encontradas com as tensões utilizadas.
6.6.2.2 O microamperímetro deve estar na maior escala ou curto-circuitado durante os poucos segundos iniciais de carga,
de modo que ele não seja danificado pela corrente de carga capacitiva e pelacorrente de absorção inicial.
6.6.2.3 Se o microamperímetro estiver na tensão de ensaio, precauções devem ser tomadas para garantir a segurança do
operador. Para evitar erros nas medições, o instrumento deve ser protegido.
6.6.2.4 Para tensões de ensaio acima de 5 000 V, os cabos entre o equipamento de ensaio e o enrolamento devem ser
bem isolados, blindados, de grande diâmetro e espaçado da terra; caso contrário, correntes de fuga e perda por corona
podem introduzir erros nos dados de ensaio.
6.6.2.4.1 Ambas as extremidades do enrolamento devem ser conectadas juntas para minimizar surtos se a isolação falhar
durante o ensaio.
6.6.2.5 A resistência é calculada pela equação:
I
ER =
onde:
R é a resistência de isolamento em megohms,
E é a leitura do voltímetro, em volts;
I é a leitura do amperímetro em microampères num tempo estabelecido após a aplicação da tensão de ensaio.
6.6.3 Em geral um tempo razoável é requerido para trazer a tensão aplicada à isolação ao valor desejado para o ensaio.
A plena tensão deve ser aplicada tão rapidamente quanto possível.
6.6.4 Os instrumentos nos quais a tensão de ensaio é fornecida por geradores motorizados, baterias ou retificadores são
geralmente utilizados para fazer ensaios de duração acima de 1 min, isto é, para ensaios de absorção dielétrica ou índice
de polarização (ver 6.7 e 6.8).
6.6.5 É essencial que a tensão de qualquer fonte para ensaio seja constante para evitar flutuação na corrente de carga.
Estabilização da tensão fornecida pode ser requerida.
6.6.6 Quando resistores de proteção são utilizados em instrumentos de ensaio, seu efeito sobre a magnitude da tensão
aplicada à isolação sob ensaio deve ser levado em conta. A queda de tensão nos resistores pode representar uma
percentagem significativa da tensão do instrumento, quando medindo uma resistência de isolamento baixa.
6.6.7 Para comparar com ensaios anteriores e futuros, a mesma tensão deve ser aplicada pelo mesmo método para
permitir uma comparação adequada de resultados.
6.7 Interpretação dos resultados das medições da resistência de isolamento
6.7.1 O histórico da resistência de isolamento de um determinado motor, elaborado e mantido sob condições uniformes
quanto às variáveis controláveis, é reconhecido como um meio útil de monitorar o estado da isolação. A previsão da
adequabilidade de um motor, para aplicação de ensaios dielétricos apropriados ou para a entrada em operação, pode ser
baseada na comparação de valores atuais e passados da resistência de isolamento corrigidos para 40°C (ver 6.3.3.4), ou
do índice de polarização.
NBR 5383-1:200212
6.7.2 Quando o histórico da resistência de isolamento não é disponível, os valores mínimos recomendados da resistência
de isolamento para 1 min ou do índice de polarização podem ser utilizados para prever a adequabilidade do enrolamento
para aplicação de um ensaio dielétrico ou para a entrada em operação. A resistência de isolamento para 1 min (corrigida
para 40°C) deve ser pelo menos igual à resistência de isolamento mínima recomendada conforme 6.8.2.
6.7.3 O valor da resistência de isolamento encontrado é útil na avaliação do estado do enrolamento do motor. Ele não deve
ser considerado como um critério exato, pois tem várias limitações:
1) A resistência de isolamento de um enrolamento não é diretamente relacionada com a sua rigidez dielétrica.
É impossível especificar o valor da resistência de isolamento no qual um enrolamento falhará eletricamente.
2) Enrolamentos que possuem uma área muito grande ou motores grandes ou de baixa velocidade podem ter valores
de resistência de isolamento inferiores aos valores mínimos recomendados.
6.7.4 Uma única medição da resistência de isolamento a uma tensão específica não indica se material estranho está
concentrado ou distribuído através do enrolamento.
6.7.5 Índice de polarização (ver 6.3.5.2)
6.7.5.1 Características típicas de resistência de isolamento X tempo estão mostradas nas figuras 2 e 3, ilustrando o
comportamento da isolação sob diferentes condições. As curvas ilustram o significado do índice de polarização.
6.7.5.2 Dependendo do estado do enrolamento, da classe térmica e do tipo de motor, valores de 1 a 7 têm sido obtidos
para o índice de polarização. A isolação classe B geralmente possui um índice de polarização superior ao da isolação
classe A. Umidade ou pó condutor sobre um enrolamento reduz o índice de polarização. Quando motores de indução de
alta tensão possuem as cabeças de bobina tratadas com material semicondutor para eliminação do efeito corona
(ver 6.8.1.2.1), o índice de polarização pode ser algo inferior àquele de motor similar não tratado.
6.7.5.3 Se o índice de polarização for reduzido devido à sujeira ou umidade excessiva, ele pode ser aumentado até o valor
adequado, através de limpeza e secagem para remover a umidade. Quando for feita a secagem da isolação, o índice de
polarização pode ser utilizado para indicar quando o processo de secagem pode ser terminado (ver figura 3).
6.7.5.4 Quando a experiência demonstrar uma redução no índice de polarização a uma temperatura elevada, uma nova
medição abaixo de 40°C é recomendada para verificar o real estado da isolação (ver 6.3.3.6).
6.8 Valores mínimos recomendados da resistência de isolamento e do índice de polarização
6.8.1 O valor mínimo recomendado da resistência de isolamento Rm a 40°C ou o índice de polarização mínimo
recomendado de um enrolamento de motor de indução é o menor valor recomendado que um enrolamento deve apresentar
imediatamente antes da aplicação de um ensaio dielétrico ou da sua entrada em operação (ver 6.8.4 a 6.8.5).
6.8.1.1 É fato reconhecido que pode ser possível operar motores com valores inferiores ao valor mínimo recomendado;
entretanto, isto não é considerado normalmente boa prática.
6.8.1.2 Em alguns casos, material de isolação ou projetos especiais não prejudiciais à rigidez dielétrica fornecem valores
inferiores.
6.8.1.2.1 Quando a cabeça de bobina de um motor é tratada com um material semicondutor para eliminação do efeito
corona, a resistência de isolamento encontrada pode ser algo inferior àquela de um motor semelhante não tratado.
6.8.2 A resistência de isolamento mínima recomendada para enrolamentos de motores de indução pode ser determinada
pela equação:
Rm = kV + 1
onde:
Rm é a resistência de isolamento mínima recomendada, em megohms, com o enrolamento do motor a 40°C;
kV é a tensão de linha nominal do motor, em quilovolts (eficaz).
6.8.2.1 A real resistência de isolamento do enrolamento a ser comparada com o valor mínimo recomendado Rm é a
resistência de isolamento encontrada pela aplicação de tensão em c.c. ao enrolamento completo durante 1 min, corrigida
para 40°C.
6.8.2.2 As correções de temperatura devem sempre ser feitas se o enrolamento não estiver a temperatura de 40°C
(ver 6.3.3.3, 6.3.3.4 e figura 1).
6.8.2.3 A resistência de isolamento de uma fase de um enrolamento trifásico com as outras duas fases aterradas é aproxi-
madamente duas vezes a do enrolamento completo. Por isso, quando as três fases são ensaiadas separadamente, a
resistência encontrada para cada fase deve ser dividida por dois para obter um valor que, após a correção da temperatura,
pode ser comparado com o valor mínimo recomendado da resistência de isolamento.
6.8.2.3.1 Se cada fase é ensaiada separadamente e circuitos de guarda são utilizados para as outras duas fases não sob
ensaio, a resistência encontrada de cada fase deve ser dividida por três para obter um valor que, após a correção da
temperatura, pode ser comparado com o valor mínimo recomendado da resistência de isolamento.
NBR 5383-1:2002 13
6.8.2.4 Para a isolação em bom estado, não são incomuns leituras de resistência de isolamento de 10 a 100 vezes o valor
mínimo recomendado da resistência de isolamento Rm, obtido conforme 6.8.2.
6.8.2.5 Em aplicações onde o motor é vital, tem sido considerada boa prática iniciaro recondicionamento, se a resistência
de isolamento, após ter sido bem acima do valor mínimo, dado pela equação de 6.8.2, cair para próximo desse valor.
6.8.3 O índice de polarização mínimo recomendado para motores de indução é:
- para classe A: 1,5;
- para classe B: 2,0;
- para classe F: 2,0.
6.8.4 Motores de 10 000 kW e menores, para serem considerados em estado adequado para operação ou para ensaios
dielétricos, devem ter ou o valor da resistência de isolamento a 40°C ou índice de polarização pelo menos igual aos valores
mínimos recomendados.
6.8.5 Motores acima de 10 000 kW devem ter tanto o valor da resistência de isolamento como o índice de polarização
acima dos valores mínimos recomendados.
NOTA - A IEEE 043 contém em anexo as seguintes informações úteis:
a) prevenção da absorção de umidade pela isolação dos enrolamentos de máquinas fora de serviço;
b) remoção de umidade da isolação dos enrolamentos;
c) método de aquecimento dos enrolamentos de máquinas.
7 Medição da resistência do enrolamento
7.1 Generalidades
Esta seção apresenta os métodos mais comuns para medição da resistência ôhmica dos enrolamentos com corrente
contínua, a uma determinada temperatura e para motores com qualquer número de terminais disponíveis. Os métodos mais
comuns são o da tensão e corrente (queda de tensão) e o da ponte. A escolha do método em qualquer caso depende do
grau de precisão requerido e do esquema de ligações. Os valores encontrados, quando comparados com os da fábrica, se
disponíveis, podem fornecer indicações sobre a existência de espiras em curto-circuito e conexões e contatos em más
condições. Desta forma é interessante um acompanhamento desses valores ao longo do tempo de funcionamento,
referindo tais valores sempre à mesma temperatura para que se possa compará-los. Deve-se observar que com a medição
da resistência a frio e a quente é possível determinar a elevação de temperatura dos enrolamentos quando em serviço.
7.2 Métodos mais comuns para a medição da resistência ôhmica dos enrolamentos
7.2.1 Método da tensão e corrente (queda de tensão)
7.2.1.1 Esquema de ligações
Para a medição da resistência dos enrolamentos por este método, utiliza-se o esquema de ligações mostrado na figura 4
(preferido para baixa resistência de enrolamentos) ou na figura 5 (preferido para alta resistência de enrolamentos).
Qualquer esquema pode ser utilizado para valor intermediário de resistência de enrolamentos.
Legenda:
A = amperímetro
V = voltímetro
Rx = enrolamento sob ensaio
Figura 4 - Método da tensão e corrente - Baixa resistência de enrolamentos
NBR 5383-1:200214
Legenda:
A = amperímetro
V = voltímetro
Rx = enrolamento sob ensaio
NOTA - A fonte de c.c. (bateria de 12 V ou 24 V, gerador, etc.) deve ter potência suficiente e fornecer tensão estável.
Figura 5 - Método da tensão e corrente - Alta resistência de enrolamentos
Para casos especiais, ver IEEE 118.
7.2.1.2 Procedimento para a medição
Para a medição da resistência dos enrolamentos utiliza-se o seguinte procedimento:
a) aplicar uma fonte de c.c. aos terminais do enrolamento, cuidando para que a corrente que circule não seja superior a
15% do valor nominal do enrolamento considerado o tempo máximo de 1 min (para evitar a elevação de temperatura do
enrolamento durante o ensaio);
b) com as indicações estabilizadas dos instrumentos, tomar as leituras simultaneamente de corrente e tensão;
c) através da lei de Ohm, calcular a resistência, ou seja:
Para a figura 4 Para a figura 5.
V
x R V- I 
VR
/ 
= 
I
IR V
xR a
 - 
 =
onde:
Rx é a resistência ôhmica do enrolamento sob ensaio, em ohms;
V é a tensão aplicada ao enrolamento, em volts;
I é a corrente do enrolamento, em ampères;
Rv é a resistência interna do voltímetro, em ohms;
Ra é a resistência interna do amperímetro, em ohms;
d) devem ser feitas três a cinco leituras, com vários valores estáveis de corrente (atuando-se no reostato), adotando-se
a média aritmética obtida. Devem ser desprezados os valores que diferirem em mais de 1% do valor médio;
e) devem ser registradas as temperaturas do enrolamento no início e no final do ensaio, bem como o tempo de exe-
cução de cada medição;
f) a ligação ou o desligamento da fonte de corrente contínua pode causar sobretensões consideráveis, sendo provável a
ocorrência de danos aos aparelhos. Desta forma, sugere-se desconectar o voltímetro antes de qualquer operação e,
além disso, curto-circuitar os terminais do amperímetro, desconectando-os logo após.
NOTAS
1 Dependendo da precisão desejada, os termos corretivos (devidos a Rv e Ra) podem freqüentemente ser desprezados.
2 Para baixa resistência de enrolamento, o voltímetro pode ser um milivoltímetro utilizado com cabos calibrados Para alta resistência de
enrolamento, o amperímetro pode ser um microamperímetro ou um instrumento mais sensível.
3 Para motores em que o tempo de estabilização exceda o tempo máximo de 1 min, recomenda-se o uso de resistores externos e elevar o
nível de tensão c.c para a reduzir esse tempo.
7.2.2 Método da ponte
7.2.2.1 Na maioria das circunstâncias, um circuito de ponte é o método mais exato para medir a resistência. A seguir são
mencionados dois circuitos de ponte mais comumente utilizados para medição direta da resistência: a ponte de Wheatstone
e a de Kelvin. De forma geral, a ponte de Wheatstone é utilizada para medição de resistências de 5 Ω a 10 000 Ω,
enquanto a ponte de Kelvin é para valores de 100 µΩ a 5 Ω, por ser obtida com maior exatidão, devido à eliminação de
erros provenientes da resistência de contato. Outros circuitos podem ser encontrados na IEEE 118.
NBR 5383-1:2002 15
7.2.2.2 O circuito da ponte de Wheatstone, mostrado na figura 6, consta de quatro ramos de resistência, uma fonte de
corrente (geralmente uma bateria) e um detector. A medição da resistência desconhecida Rx é feita em função de três
resistências conhecidas. O ajustamento das três resistências é feito para a corrente zero no detector sob equilíbrio; por isto,
este é um método de medição da resistência de “equilíbrio nulo”. Quando a ponte está equilibrada, como indicado pela
leitura nula no detector D, a resistência desconhecida é dada pela seguinte equação:
S
B
A
x RR
RR ×=
onde:
RA e RB são os valores dos resistores auxiliares;
Rs é o valor do resistor-padrão.
Estes resistores podem ser ajustáveis, quer continuamente ou em degraus. Um resistor de proteção Rp é utilizado para
proteger os elementos da ponte.
Figura 6 - Ponte de Wheatstone
7.2.2.3 Quando resistores de quatro terminais de baixo valor (geralmente abaixo de 5 Ω) devem ser medidos, a ponte de
Kelvin (mostrada na figura 7) é utilizada freqüentemente. A ponte é similar à ponte de Wheatstone; entretanto, o circuito
inclui um conjunto adicional de dois ramos de resistência auxiliares (a e b). Este arranjo permite medição dos elementos de
resistência de quatro terminais, eliminando essencialmente os efeitos dos erros da resistência dos cabos e contato nas
medições de baixa resistência. Quando a ponte está equilibrada como indicado pela leitura nula do detector D, a resistência
desconhecida é dada pela seguinte equação:



−×



++
+=
b
a
B
A
yba
yb
B
A
Sx R
R
R
R
RRR
RR
R
RRR
 [A]
Sendo Ra e Rb os valores da resistências dos ramos “a” e “b” e Ry é o valor da resistência da ligação y. Se RA/RB for
exatamente igual a Ra/Rb essa equação torna-se:
B
A
SX R
RRR =
Figura 7 - Ponte de Kelvin
A equação [A] é útil porque ela mostra a necessidade de manter a resistência de ligação Ry tão pequena quanto possível,
de modo a minimizar o erro causado pelas resistências dos lides e de contato para as resistências desconhecida e padrão,
no caso de discrepâncias entre as razões RA/RB e Ra/Rb. Para maior precisão, cuidados devem ser tomados para assegurar
que asresistências das conexões estão equilibradas, porque Ry não é desprezível.
Ry
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7.2.2.4 O procedimento para a medição é o seguinte:
a) calibrar e ajustar a ponte conforme as suas instruções de operação;
b) fazer a ligação da ponte aos terminais do enrolamento;
c) devem ser efetuadas pelo menos três leituras, modificando-se a cada vez o equilíbrio da ponte. O valor da resistência
é obtido calculando-se a média aritmética dessas leituras, desprezando-se os valores que diferem em mais de 1% do
valor médio;
d) a resistência dos enrolamentos do circuito rotórico, no caso de motores de anéis, deve ser medida entre os citados
anéis ou, de preferência, diretamente nos terminais dos enrolamentos, de modo a não incluir a resistência das escovas
e de seus contatos;
e) devem ser registradas as temperaturas do enrolamento no início e no final do ensaio, bem como o tempo de
execução de cada medição.
7.3 Correção da resistência em função da temperatura
Os valores da resistência ôhmica encontrados devem ser corrigidos para a temperatura de referência pela equação de
5.2.2.
7.4 Obtenção dos valores da resistência ôhmica dos enrolamentos
Essa obtenção depende de como estão ligados os enrolamentos:
a) se todos os terminais dos enrolamentos forem acessíveis a medição é realizada diretamente entre esses terminais
(caso de motores com seis e 12 pontas ou três pontas com o neutro acessível - ligação estrela);
b) se os terminais dos enrolamentos não forem acessíveis, a medição é realizada entre dois a dois terminais
sucessivamente, utilizando a resistência equivalente, dependente da ligação dos enrolamentos, cuja determinação não
consta neste texto (caso de motores com ligação estrela sem neutro acessível ou ligação triângulo).
7.5 Resultado das medições
7.5.1 Os resultados das medições efetuadas devem ser comparados com os resultados obtidos em ensaios anteriores
(do fabricante, se possível), tendo-se o cuidado de utilizar as correções de temperatura ambiente a uma mesma base,
normalmente para 25°C.
7.5.2 Em caso de discordâncias maiores que 2% deve ser pesquisada a existência de anormalidade, tais como: espiras em
curto-circuito, número incorreto de espiras, dimensões incorretas dos condutores, conexões e contatos em más condições.
8 Determinação do escorregamento
8.1 Para a determinação do escorregamento, tacômetros ou contadores de rotações analógicos não são suficientemente
precisos. Por isso, estroboscópios ou tacômetros digitais são recomendados. Quando um estroboscópio é utilizado, a fonte
de alimentação deste instrumento deve ter a mesma freqüência que a fonte de alimentação do motor. O escorregamento é
a diferença entre a velocidade síncrona e a velocidade do motor, medida em rpm, sendo o escorregamento geralmente
expresso em:
Percentagem da velocidade síncrona
S = 100)rpmem(síncronavelocidade
rpm) (em medida velocidade-rpm) (em síncrona velocidade
×⋅ ou
Fração decimal (p.u). da velocidade síncrona
S = )rpmem(síncronavelocidade
rpm) (emmedidavelocidade- rpm) (emsíncrona velocidade
NOTA - A velocidade síncrona é determinada em função da freqüência de alimentação durante o ensaio.
8.2 O escorregamento deve ser corrigido para a temperatura especificada do estator pela equação:
)(
)(
kt
ktS
S
t
st
s
+
+
=
onde:
Ss é o escorregamento corrigido para a temperatura especificada do estator, ts;
St é o escorregamento determinado na temperatura do enrolamento do estator, tt;
ts é a temperatura especificada para correção da resistência, em graus Celsius;
tt é a temperatura do enrolamento do estator medida durante o ensaio com carga, em graus Celsius;
k é baseado no material condutor do rotor = 234,5 para cobre eletrolítico com 100% de condutividade ou 225 para
alumínio com condutividade em volume de 62%.
NOTA - Para outros materiais do enrolamento do rotor, um valor adequado de k deve ser utilizado.
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9 Ensaio em vazio
Para a realização deste ensaio, ver a seção 14.
10 Ensaios com rotor bloqueado
Estes ensaios são realizados para a determinação da corrente, do conjugado e, quando necessário, da potência de
entrada, com rotor bloqueado e o estator energizado. Antes de sua realização, ver 4.4.
10.1 Determinação da corrente com rotor bloqueado
Este ensaio pode ser realizado quer para verificação da qualidade de fabricação, quer para determinação do desempenho
do motor. Sempre que possível, devem ser feitas leituras da corrente em cada linha com tensão e freqüência nominais, na
medida em que a corrente não é diretamente proporcional à tensão devido a mudanças na reatância causadas pela
saturação dos circuitos magnéticos de dispersão. Quando o ensaio é realizado para verificação da qualidade dos motores
de gaiola, é possível omitir o bloqueio mecânico do rotor. Ao invés disso aplica-se alimentação monofásica de tensão e
freqüência nominais a quaisquer dois terminais de linha de um motor trifásico. Neste caso, a corrente de linha será
aproximadamente 86% e a potência de entrada será aproximadamente 50% dos valores correspondentes obtidos com
alimentação trifásica. Os valores assim obtidos devem ser comparados com aqueles medidos em um protótipo que tenha
sido submetido a um ensaio de tipo.
10.2 Determinação do conjugado com rotor bloqueado
O conjugado com rotor bloqueado é o conjugado mínimo desenvolvido, em todas as posições angulares do rotor, com o
eixo bloqueado. O conjugado pode ser medido com uma corda e polia; ou com um freio ou com um dispositivo que funcione
como freio. Motores de rotor bobinado estão sempre sujeitos a variações no conjugado com rotor bloqueado, conforme a
posição angular do rotor em relação ao estator. Para motores de gaiola, é prática usual bloquear o rotor em qualquer
posição conveniente. Se o conjugado com rotor bloqueado (T) não for medido diretamente como indicado acima, ele pode
ser calculado aproximadamente como segue:
s
1ccusi
n
CPPPkT ) - - (=
onde:
Psi é a potência de entrada no estator, em watts;
Pcu é a perda I2 R no estator, à corrente de ensaio, em watts, à temperatura do ensaio com o rotor bloqueado
(ver 14.1);
Pc é a perda no núcleo, à tensão de ensaio, em watts (ver 14.3.3.2);
ns é a velocidade síncrona, em rotações por minuto;
C1 é o fator de redução (variando entre 0,9 e 1,0), para levar em conta perdas não fundamentais;
k igual 9,549 para T, em newtons-metros.
NOTA - Na impossibilidade de se realizar este ensaio na tensão nominal, os valores dos conjugados e das correntes obtidos com tensão
reduzida e corrigidos para a tensão nominal, sem levar em consideração o efeito de saturação, podem dar resultados sensivelmente
inferiores aos valores reais (ver 12.3).
10.3 Determinação da potência de entrada com rotor bloqueado
As leituras dos watts de entrada devem ser efetuadas simultaneamente com aquelas da corrente e do conjugado.
11 Medição da tensão rotórica
Esta medição é realizada somente em motores de indução com rotor bobinado. Consiste na medição das tensões entre
todos os terminais do rotor, com o rotor bloqueado e seus enrolamentos em circuito aberto e aplicando-se ao estator tensão
e freqüência nominais1). Se qualquer desequilíbrio for detectado, a prática usual é efetuar leituras das tensões nas
três fases, em várias posições do rotor, a fim de determinar um valor médio.
12 Ensaio de partida
Este ensaio é realizado para o levantamento das características conjugado x velocidade e corrente x velocidade e para
obtenção de informações para correção de dados conseguidos em ensaios realizados com tensão reduzida.
12.1 Generalidades
12.1.1 A característica Conjugado x Velocidade é a relação entre o conjugado e a velocidade de rotação, abrangendo a
faixa desde zero até a velocidade síncrona de um motor. Esta relação, quando expressa por uma curva, inclui os
conjugados máximo, mínimo de partida e com rotor bloqueado.
________________1)
 Excepcionalmente, pode ser aplicada uma tensão reduzida, porém a exatidão do resultado pode ser afetada.
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12.1.2 A característica Corrente x Velocidade é a relação entre a corrente e a velocidade de rotação. (Esta curva é
geralmente traçada na mesma folha da curva conjugado x velocidade, utilizando-se a mesma escala de velocidade para
ambas as curvas).
12.1.3 Para motores com rotor bobinado, o conjugado e a corrente são medidos entre a velocidade síncrona e a velocidade
em que ocorre o conjugado máximo. Os anéis coletores são mantidos curto-circuitados durante esse ensaio.
12.2 Métodos para levantamento da curva Conjugado x Velocidade
12.2.1 Generalidades
Qualquer um dos métodos de 1 a 4 pode ser utilizado para obter a curva Conjugado x Velocidade. A escolha do método
depende das dimensões, da característica conjugado x velocidade do motor a ser ensaiado e do laboratório de ensaio.
Em todos os métodos, uma quantidade suficiente de pontos deve ser obtida para assegurar que curvas confiáveis, incluindo
irregularidades, possam ser traçadas nas regiões de interesse, através dos dados de ensaio. É importante que a freqüência
da fonte de alimentação se mantenha constante durante o ensaio e igual à freqüência nominal do motor sob ensaio.
Os métodos 1 e 4 requerem que se mantenha constante a velocidade durante cada leitura. Por isto eles não podem ser
utilizados em regiões onde o conjugado do motor aumenta com a velocidade mais rapidamente do que aquele do dis-
positivo de carga. Dos resultados dos ensaios descritos a seguir, ajustados para a tensão nominal, devem ser traçadas as
curvas conjugado e corrente x velocidade.
12.2.2 Método 1 - Método da potência de saída
Um gerador de corrente contínua que tenha suas perdas previamente determinadas é acoplado mecanicamente (por luva
ou correias) ao motor a ser ensaiado. O motor deve ser alimentado por uma fonte de corrente alternada de freqüência
nominal. A tensão aplicada aos terminais do motor deve ser a mais alta possível, sem que provoque aquecimento
excessivo; se possível, essa tensão deve ser superior a 50% da tensão nominal do motor. A velocidade do motor em cada
ponto de medição é controlada pela variação da carga do gerador. Neste ensaio, as leituras são tomadas para velocidades
entre aproximadamente 1/3 da velocidade síncrona e a máxima velocidade alcançada. Durante as leituras, a velocidade
deve se manter estável, e de tal modo que os resultados não venham a ser afetados por acelerações ou frenagens.
Para cada velocidade estabelecida, ler a tensão, a corrente e a velocidade para o motor de indução; ler também a tensão, a
corrente de armadura e a corrente de campo do gerador de corrente contínua. Cuidados devem ser tomados para não
provocar um sobreaquecimento no motor. A exatidão da medição da velocidade é especialmente importante para baixo
escorregamento. O instrumento de medição da velocidade deve ser ajustado com exatidão ou aferido. Todos os valores
das grandezas devem ser anotados assim que os instrumentos os indicarem, sem aguardar que desapareçam os lentos
movimentos nos instrumentos indicadores. Muitos desses movimentos são causados pela variação da temperatura do
motor. A potência total de saída do motor é a soma da potência de saída e das perdas do gerador de corrente contínua.
O conjugado T, para cada velocidade, é calculado utilizando-se a seguinte equação:
n
PPk
T g1g0
)( +
=
onde;
Pg0 é a potência de saída do gerador de corrente contínua, em watts;
Pg1 é a perda do gerador de corrente contínua (incluindo atrito e ventilação), em watts;
n é a velocidade de rotação do motor, em rotações por minuto;
k igual a 9,549 para T em newtons-metros.
Na velocidade para cada ponto de ensaio, os valores de Conjugado e Corrente do motor são corrigidos para a tensão
especificada (V), conforme descrito em 12.3.
12.2.3 Método 2 - Método da aceleração
Neste método o motor é ligado em vazio e o valor da aceleração é determinado para várias velocidades. O conjugado para
cada velocidade é determinado através da aceleração da massa das partes girantes. Medidas precisas de velocidade e
aceleração são requisitos essenciais deste método. O motor deve ser alimentado por uma fonte de corrente al-ternada com
a freqüência nominal.
A aceleração a ser utilizada e, conseqüentemente, o tempo de duração do ensaio são determinados pelo tipo dos
instrumentos empregados na medição. Em qualquer caso, o tempo de aceleração deve ser suficientemente longo para que
os efeitos dos transitórios elétricos produzidos nos instrumentos e no motor não distorçam a curva Conjugado x Velocidade.
Quando utilizar um sistema automático de aquisição de dados ou registradores de alta velocidade, este ensaio pode ser
realizado com acelerações rápidas, desde que estejam dentro dos limites de resposta desses aparelhos.
Quando registrar manualmente os dados em cada ponto, o tempo de aceleração pode ser aumentado, aplicando uma
tensão menor ao motor, ou acoplando uma inércia adequada ao eixo do motor. Quando o motor acelera do repouso para
próximo da velocidade síncrona, são feitas leituras simultâneas da tensão de linha, corrente de linha, velocidade e tempo
em segundos. Um mínimo de cinco séries de leituras devem ser feitas durante o período de aceleração; entretanto mais
leituras devem ser obtidas, quando possível. Se o atrito na partida do motor for elevado ou se forem requeridos dados mais
precisos nas proximidades da velocidade zero, faz-se girar o motor no sentido contrário ao sentido de rotação normal de
ensaio, antes da aplicação da potência para aceleração na qual as medições devem ser feitas.
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Se for utilizado o método 3 (Método da potência de entrada), para uma comparação, a potência trifásica deve ser medida
com um wattímetro trifásico ou dois wattímetros monofásicos, para cada valor da velocidade onde os dados foram
registrados.
Algumas vezes pode ser necessário ensaiar mais de uma vez em diferentes tensões para obter leituras satisfatórias por
toda curva, especialmente quando existem apreciáveis irregularidades na característica Conjugado x Velocidade.
O conjugado, T, para cada velocidade é obtido a partir da aceleração utilizando a seguinte equação:
T = 


dt
dn
k
J
onde:
T é o conjugado em newtons-metros;
J é o momento de inércia das partes girantes, em quilogramas-metros quadrados;
dt
dn
 é a aceleração para cada velocidade, em rotações por minuto por segundo;
k é igual 9,549.
Para cada velocidade no ponto de ensaio, o conjugado e a corrente do motor são corrigidos para a tensão especificada (V),
conforme indicado em 12.3.
12.2.4 Método 3 - Método da potência de entrada
Neste método, o conjugado é determinado subtraindo-se da potência de entrada as perdas do motor. É um método válido
para verificação de outros métodos, sendo particularmente útil quando o motor não puder ser acionado em vazio para
determinar o conjugado pelo método da aceleração.
Na prática, o método é aproximado porque as perdas no estator não podem ser rapidamente determinadas para as
condições reais de operação e por isto devem ser aproximadas.
Este método também está sujeito a erro no caso de motores especiais que tenham muitos conjugados harmônicos
superiores ou inferiores que são difíceis de serem avaliados.
A motor é ligado como em 12.2.3, exceto que neste caso não deve estar em vazio.
As leituras da potência de entrada definidas em 12.2.3 são colocadas em um gráfico em função da velocidade. A tensão de
linha, a corrente de linha, a potência e a velocidade devem ser registradas em função do tempo. Os valores médios das
leituras para velocidade zero serão obtidos no ensaio de rotor bloqueado, como descrito em 10.2, e podem ser utilizados
depois de corrigidos para a tensão em que outras leituras foram tomadas.
O conjugado, T, para cada velocidade é determinado a partir da potência de entrada, utilizandoa seguinte equação:
fwT
n
nLLLLPPP
n
kT
s
Rsccusi
s
−












−−×= −−
5,0
 
onde:
Psi é a potência de entrada no estator, em watts;
Pcu é a perda I2 R no estator, à corrente de ensaio, em watts (ver 14.1);
Pc é a perda no núcleo, à tensão de ensaio, em watts (ver 14.3.3.2);
LLS representa perdas suplementares na freqüência fundamental à corrente de ensaio, em watts (ver 14.4.4.2.1);
LLR é a perda suplementar para maiores freqüências à corrente de ensaio, em watts (ver 14.4.2.2);
n é a velocidade de ensaio, em rotações por minuto;
nS é a velocidade síncrona, em rotações por minuto;
k igual 9,549 para T, em newtons-metros;
TfW é o conjugado de atrito e ventilação do motor na velocidade de ensaio, em newtons-metros.
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Em cada velocidade de ponto do ensaio, o conjugado e a corrente do motor são corrigidos para a tensão especificada (V),
conforme descrito em 12.3.
NOTA - Se a componente LLS da perda suplementar não for disponível, pode ser assumido que a perda suplementar é igual a LLR. Se as
perdas suplementares (LLS + LLR) tiverem sido determinadas num ensaio dinamométrico ou num ensaio pump back, o valor total das
perdas suplementares pode ser utilizado como o valor de LLR; ou o valor de LLS pode ser determinado pelo método descrito em 14.4.2 e
LLR pode ser determinado como o valor das perdas suplementares menos o valor de LLS.
12.2.5 Método 4 - Método da medição direta
O conjugado e a corrente são medidos quando o motor é submetido à carga para várias velocidades com um dina-mômetro
ou um freio de PRONY. Para cada velocidade, leituras simultâneas de tensão, corrente, velocidade e conjugado são
obtidas. O ensaio deve ser realizado tão próximo quanto possível da tensão nominal, mas se a tensão reduzida for
utilizada, o conjugado e a corrente do motor devem ser corrigidos para a tensão especificada como descrito em 12.3.
12.3 Correção de dados obtidos para as curvas Conjugado x Velocidade e Corrente x Velocidade e nos ensaios
com rotor bloqueado, realizados com tensão reduzida
Quando for necessário estabelecer valores de conjugado e de corrente para tensão nominal, baseados em ensaios
realizados com tensão reduzida, deve-se levar em conta que, por causa da saturação dos fluxos de dispersão, a corrente
pode aumentar proporcionalmente mais que a razão linear das tensões, e o conjugado por uma razão maior que a razão
dos quadrados das tensões. Essas razões variam com o projeto; entretanto, como primeira aproximação, a corrente é
corrigida como se variasse diretamente com a tensão, e o conjugado com o quadrado da tensão.
Um método de ensaio mais exato requer a determinação da taxa de variação da corrente e do conjugado com a tensão
através do traçado das curvas Conjugado x Velocidade e Corrente x Velocidade para pelo menos dois ou preferivelmente
três ou mais valores de tensão. Os valores dos pontos de ensaio à tensão reduzida devem ser colocados em escala
log-log e corrigidos para a tensão nominal, ajustando-se a curva pelo método dos mínimos quadrados para a máxima
exatidão. Nas curvas Conjugado x Velocidade e Corrente x Velocidade uma quantidade suficiente de pontos a várias
velocidades deve ser corrigida para fornecer uma representação real da curva na faixa total de velocidade.
13 Ensaio térmico
13.1 Generalidades
13.1.1 Os ensaios térmicos são realizados para determinar a elevação de temperatura de certas partes do motor acima da
temperatura ambiente, quando funcionando sob uma condição de carga especificada.
13.1.2 O motor deve ser protegido contra correntes de ar provenientes de polias, correias e outras máquinas.
Uma corrente de ar muito pequena pode causar grandes discrepâncias nos resultados do ensaio térmico. Condições que
resultem em rápida mudança da temperatura do ar ambiente devem ser consideradas insatisfatórias para ensaios térmicos.
Espaço suficiente entre motores é necessário para permitir livre circulação de ar.
13.1.3 As temperaturas de rotores e de outras partes de motores totalmente fechados, para as quais é utilizado o método
termométrico devem ser obtidas após a parada do motor, pela aplicação do termômetro nas partes mais quentes que
possam ser rapidamente acessíveis com a remoção das tampas.
13.1.4 O método de carga para realizar o ensaio térmico deve ser um dos seguintes:
13.1.4.1 O método de carga efetiva no qual o motor funciona na sua característica nominal ou em uma característica
determinada.
13.1.4.2 O método de carga equivalente. Um exemplo típico é mostrado na figura 8. O motor a ser ensaiado é operado em
vazio por uma fonte de alimentação principal, à qual é superposta uma fonte de alimentação auxiliar de baixa tensão e de
freqüência diferente.
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Legenda:
M = Motor a ser ensaiado;
T = Transformador série;
G = Gerador auxiliar;
a = Ponto de conexão do voltímetro, amperímetro e wattímetro;
f1 = Freqüência (freqüência nominal);
f2 = Freqüência auxiliar;
I1 = Corrente primária do motor de indução;
W = Potência de entrada;
V1 = Tensão nos terminais (tensão nominal);
V2 = Tensão auxiliar;
NOTAS
1 A rotação de fases da fonte auxiliar deve ter o mesmo sentido da fonte principal.
2 V2 será menor que V1 (geralmente 10% a 20% de V1). V2 é a tensão necessária para causar a circulação da corrente nominal I1.
Figura 8 - Conexão típica para o método de carga equivalente por bifreqüência
Geralmente, a freqüência da fonte auxiliar é 10 Hz abaixo da freqüência nominal e com a tensão ajustada de modo que a
corrente primária seja igual ao valor nominal.
NOTA - O método de carga equivalente por bifreqüência só é utilizado para a determinação da temperatura e não para outros parâmetros
do motor.
13.2 Métodos de determinação das temperaturas
13.2.1 Para a determinação das temperaturas dos enrolamentos e de outras partes dos motores são aceitos quatro
métodos:
- 1 Método termométrico;
- 2 Método dos detectores de temperatura embutidos (DTE);
- 3 Método da variação da resistência ;
NOTA - O método da superposição indicado na NBR 7094 está conforme a 10ª edição da IEC 60034-1, uma subseção do método de
variação da resistência.
- 4 Método do detector de temperatura local.
Para informações gerais sobre esses métodos (exceto método 4), ver NBR 7094. Esses métodos não devem ser utilizados
para verificação recíproca.
 a
NBR 5383-1:200222
13.2.1.1 Método termométrico
Este método consiste na determinação da temperatura por termômetros a álcool, por termômetros de resistência ou por
termopares, com qualquer um destes dispositivos aplicado à parte mais quente do motor que é acessível aos termômetros
a álcool.
13.2.1.2 Método dos detectores de temperatura embutidos
Este método consiste na determinação da temperatura por termopares ou termômetros de resistência embutidos no motor.
Dispositivos projetados especialmente devem ser utilizados com termômetros de resistência para evitar a introdução de
erros ou danos significativos devido ao aquecimento do termômetro de resistência durante a medição. Muitos dispositivos
comuns de medição de resistência podem não ser adequados devido à corrente relativamente elevada que pode circular
através da resistência enquanto a medição é efetuada.
13.2.1.3 Método da variação da resistência
Este método consiste na determinação da temperatura pela comparação da resistência do enrolamento à temperatura a ser
determinada com a resistência a uma temperatura conhecida. A temperatura do enrolamento é calculada pela seguinte
equação:
)()( kt
R
RR
tt 1
1
12
12
−×
−
+=
onde:
t2 é a temperatura total do enrolamento quando R2 foi medida, em graus Celsius;
R2 é a resistência do enrolamento medida durante o ensaio, em ohms;
R1 é o valor de referência da resistência do enrolamento previamente medida a uma temperatura conhecida, t1, em
ohms;