Fiação do motor trifásico: estrela ou delta, conexões de seis condutores e rotação

Um motor transportador de 22 kW chega ao local com nove fios saindo da caixa de terminais, uma placa de identificação estampada 400/690 V e nenhum diagrama de fiação na caixa. O eletricista tem uma fonte de 400V, três terminais e uma linha que deve se mover em vinte minutos. Tudo o que importa aqui já está impresso na placa de identificação ou dentro daquela caixa.

A fiação do motor trifásico se resume a três questões: se os enrolamentos estiverem em estrela ou delta, quais dois fios você troca para rotação reversa e como o motor vai dar partida. Acerte esses três e o resto são valores de torque e verificações de isolamento.

Por que seis leads mudam tudo

Um motor trifásico contém três enrolamentos de fase separados. Trazer seis terminais para o bloco de terminais significa que ambas as extremidades de cada enrolamento estão acessíveis, então você pode escolher como esses enrolamentos ficam em relação à alimentação.

Na estrela, as três caudas sinuosas unem-se num ponto comum. Cada enrolamento vê apenas a tensão de fase, que é a tensão de linha dividida por 1,732. Em uma fonte de 400 V, há 231 V em cada enrolamento, e a corrente de linha é igual à corrente que flui dentro de cada enrolamento. Em delta, as caudas se conectam ao próximo cabeçote do enrolamento, de modo que cada enrolamento fica diretamente em toda a tensão de linha de 400 V e transporta 1,732 vezes a corrente de linha da conexão estrela na mesma saída.

Essa aritmética decide tudo a jusante. Um motor enrolado em delta de 400 V, mas erroneamente ligado em estrela em uma fonte de 400 V, empurra apenas 231 V através de cada enrolamento, o que colapsa o fluxo do entreferro e reduz o torque para aproximadamente um quarto do valor da placa de identificação. O motor geralmente ainda gira, e é exatamente por isso que o erro sobrevive o tempo suficiente para superaquecer uma bomba ou parar um transportador sob carga.

A sequência de fiação, passo a passo

A ordem importa mais do que a velocidade. Um bloco terminal reconectado é como a maioria das falhas evitáveis ​​neste trabalho começa.

Estrela versus Delta: os números lado a lado

A tabela abaixo assume um motor, uma alimentação e a mesma carga. Apenas os links sinuosos mudam.

Indicadores ocultos: o que o alicate amperímetro diz nos primeiros dois segundos

A corrente de partida é a parte menos visível e mais diagnóstica da partida de um motor trifásico. O múltiplo da corrente de carga total consumida nos primeiros dois segundos informa qual método de partida está realmente instalado e se a conexão do enrolamento corresponde a ele.

Um motor delta que mostra aproximadamente uma irrupção de cinco vezes em vez de sete vezes geralmente está lendo um bloco de terminais ligado em estrela que ninguém corrigiu. Um motor delta que mostra uma corrente constante de 1,3× sem carga em uma alimentação de 400 V é um forte candidato para um motor estrela-triângulo funcionando permanentemente em estrela, o que explica a rampa lenta em um transportador carregado e o calor extra no enrolamento.

Onde os motores trifásicos realmente funcionam

A prática de fiação segue mais a aplicação do que o motor. O serviço da bomba e do ventilador recompensa a eficiência energética, o manuseio de materiais recompensa o torque inicial e o serviço marítimo recompensa a proteção contra corrosão em todo o conjunto, incluindo caixa de terminais.

O que o trabalho de fiação não consegue consertar

Um bloco de terminais limpo não pode resgatar um núcleo do estator defeituoso. Uma vez que as ligações estejam corretas, três coisas decidem se o enrolamento sobreviverá: a geometria da ranhura que transporta o cobre, o isolamento entre as fases e o fator de empilhamento da laminação que define o caminho magnético. Os compradores que apenas auditam o diagrama elétrico tendem a descobrir isso na primeira viagem térmica.

É aqui que o fornecedor upstream é importante. Empresas como Wuxi New Ruichi e Wuxi Cailiang ficam no nível dos componentes do motor e do transformador, e não no nível da máquina acabada, fornecendo a laminação perfurada e os núcleos montados nos quais o enrolamento é posteriormente incorporado. Sua linha de produtos abrange núcleos de estator e rotor de veículos de energia nova, CA, CC, servo, de passo e de energia nova, núcleos de transformadores, tiras de aço silício, estruturas tipo caixa soldada, fechamentos finais e ventiladores de resfriamento, apoiados pelas certificações ISO 9001, IATF 16949, ISO 14001 e ISO 3834.

Para um engenheiro que especifica um motor para um ciclo de trabalho exigente, a orientação prática é simples: especifique a geometria do núcleo e a classe de isolamento da ranhura antes de especificar o método de partida. O diagrama de conexão é os últimos 10% do problema. Qualquer pessoa que tenha depurado uma falta intermitente fase a fase sabe quanto do custo está nos outros 90%, e uma cartilha legível sobre construção do núcleo do estator é um caminho mais rápido para esse entendimento do que outro diagrama de fiação.

Instantâneo de seleção: qual núcleo do motor é adequado para o trabalho

O núcleo certo depende de como o motor dá partida e de quanto tempo ele deve durar. As opções abaixo cobrem as tarefas industriais mais comuns.

Conjuntos de núcleo de rotor e estator de motor CA para motores industriais Laminações de aço silício não orientadas empilhadas para motores CA, relevantes ao combinar a construção do núcleo com o serviço industrial, eficiência e padrões de isolamento a jusante. Ver Produto →

Núcleos laminados Interlock para motores e transformadores de alto desempenho As laminações intertravadas sem solda e sem cola suportam caminhos magnéticos uniformes e produção em massa, valendo a pena observar motores, transformadores e componentes magnéticos para uso industrial. Ver Produto →

Rolos, tiras e folhas de aço silício para laminações de motores Rolos, tiras e folhas de aço silício com qualidade controlada para núcleos de motores e estampagem de precisão, que valem a pena ver para seleção de materiais para serviços industriais comuns e produção eficiente. Ver Produto →

Manutenção e Conformidade: Mantendo o Enrolamento Vivo

Os padrões de fiação e os padrões de isolamento são documentos separados e ambos se aplicam. A IEC 60034-8 rege a marcação e rotação dos terminais; A IEC 60034-27 cobre testes de isolamento. As verificações abaixo mapeiam esses documentos e o que realmente falha em campo.

Resistência de isolamento

Teste com um testador de isolamento de 500 V ou 1000 V antes de energizar e após qualquer retrabalho. Uma regra prática amplamente utilizada define o valor mínimo aceitável em 1 MΩ mais 1 MΩ por quilovolt de tensão nominal, medida fase-terra e fase-fase com os links removidos.

Torque terminal e imagem térmica

Terminais soltos são a causa mais comum de queima de um motor perfeitamente bom no bloco. Aperte de acordo com o valor indicado pelo fabricante, mantenha um cartão de torque laminado dentro da tampa e escaneie a caixa de terminais com uma câmera térmica durante uma operação programada. Um terminal quente aparece muito antes de uma falha de isolamento.

Equilíbrio de tensão e corrente

NEMA MG-1 define um limite de 1% para desequilíbrio de tensão nos terminais do motor. Um desequilíbrio de tensão de 1% normalmente produz um desequilíbrio de corrente de 6% a 10%, e o aumento de temperatura resultante na fase mais carregada reduz a vida útil do enrolamento de forma mensurável. Registre o desequilíbrio de corrente em cada visita de serviço, não apenas na tensão.

Método inicial e retrofits VFD

Quando um motor direto on-line for adaptado com um inversor de frequência, use um cabo de motor blindado e termine a blindagem com um bucim de 360 graus na extremidade do motor. Verifique se o isolamento do enrolamento está classificado para a tensão de pico do inversor e confirme se o conjunto do contator estrela-triângulo está corretamente religado para o inversor ou totalmente desviado.

Meio ambiente e documentação

As tarefas marítimas e de lavagem precisam de uma caixa de terminais IP55 ou melhor com juntas intactas. Mantenha os dados da placa de identificação, o diagrama de conexão, o teste de isolamento e o registro de torque em arquivo para cada motor acima de 7,5 kW. Quando ocorre uma falha, esse registro transforma um diagnóstico de dois dias em uma resposta de dois minutos.