Painéis de Corrente Alternada - M&T Magazine Article

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8/19/2019 Painéis de Corrente Alternada - M&T Magazine Article http://slidepdf.com/reader/full/paineis-de-corrente-alternada-mt-magazine-article 1/4  LTERN D EXIGEM TENÇÃO AÇÕES  PREVENTIVAS  E  PREDITIVAS TAMBÉM  SÃO  NECESSÁRIAS PARA  MANTER O  PLENO FUNCIONAMENTO  DOS  SISTEMAS ELÉTRICOS  EM  EQUIPAMENTOS  MÓVEIS  DE  GRANDE PORTE  em  todo  mundo  sabe,  mas os  chamados painéis de corrente  alternada  são componentes apenas parciais  de um  conjunto  bem  maior,  que engloba  todo  o  sistema  de  tração  de um  determinado equipamento baseado  em  corrente alternada. De  fato,  a  tecnologia  atual representa  um a  notória evo- lução quando comparada  à  anterior,  de  corrente contínua  e que, historicamente, constituía  a  base  dos  sistemas  de  tra- ção  utilizados  em equipamentos  móveis  de  grande  porte. No  modelo  anterior,  o  controle  da s  máquinas  era  feito  por meio  de  dispositivos  de  estado sólido como relês, contato- res  e resistores.  Como  regra  geral,  esses sistemas  tinham  a preferência por  serem mais  fáceis  de  implementar do que os  de  corrente alternada, algo  que  começou  a  mudar  com a  evolução dos semicondutores, que propiciaram o desen- volvimento  das  chaves  eletrônicas  de  potência. Isso  representou  um  verdadeiro divisor  de  águas para  os sistemas  elétricos  de  máquinas móveis, pois permitiu  que o seu  algoritmo fosse implementado  a  partir  de  sistemas microprocessados passando  a ser  cada  vez  mais utilizados até  se  tornarem padrão  na  indústria  de  equipamentos. PROCEDIMENTOS Na  manutenção desses sistemas,  o  procedimento  bá- sico  - e que  requer maior  atenção  - é a  verificação periódica  da  memória  de  eventos  dos  computadores  da máquina.  Para  isso,  há  empresas  que oferecem  tecnolo- gias  de  acesso  on-line  aos  dados,  disponibilizando-os em  soluções  de  telemetria  e  permitindo  que o  gestor  de manutenção antecipe falhas ao  detectar  os primeiros sintomas  de  avaria  no  sistema. Essa  ação preditiva deve  ser  tomada  em  conjunto  com outros procedimentos  de  análise, como inspeções termo- gráficas  na s  conexões principalmente  as de  potência)  e monitoramento  da  temperatura  dos  mancais  da s  máqui- nas  elétricas.  A  medição  do  fiuxo  de ar de  resfriamento  do s painéis  e  máquinas elétricas também  é uma  ação  preditiva indicada, assim como a medição de vibração. Como manutenção preventiva,  é  indicado realizar ins- peções  de  rotina,  como  o  acompanhamento  da  eficácia da  lubrificação  e a  limpeza  ou  substituição  dos  filtros  de ar.  Ainda  é  necessário  verificar  o  aperto  das  conexões  e  h DEZ JAN/2013  

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  LTERN D EXIGEM TENÇÃO

A Ç Õ E S

  P R E V E N T I V A S

  E

  P R E D I T I V A S

  T A M B É M  S Ã O  N E C E S S Á R I A S P A R A  M A N T E R O

  P L E N O

F U N C I O N A M E N T O  D O S  S I S T E M A S E L É T R I C O S  E M  E Q U I P A M E N T O S

  M Ó V E I S

  D E  G R A N D E P O R T E

 

e m   todo

  m u n d o

  s a b e ,  mas os   c h a m a d o s

painéis de corrente

  a lternada

  são com ponentes

apenas parcia is

  de um

  con jun to

  be m

  maior ,

  que

e n g l o b a   todo

  o

  s i s t e ma

  de

  t ração

  de um

  de te rminado

e q u ipa me n t o b a se a d o e m   co r ren te a l t e rnada .

D e

 fato,

 a

  tecnologia   a tua l  representa

  um a

  notória evo-

lução quando comparada

  à

 anterior,

  de

 corrente c ont ínua

 e

que, h istor icam ente, const itu ía  a  b a se   d o s

  s is t e m a s

  d e   t ra-

ç ã o

  utilizados   em equ ip amen tos

  móve is

  de

  grande   porte.

N o  modelo

  anterior,

 o   controle   da s  má q u in a s   e ra

 fe i to

  po r

meio  de   disposit ivos   de   estado sól ido como relês, contato-

re s

 e resistores. Como regra  geral, esses sistema s

  t inha m

 a

p r e f e r ê n c i a p o r

  s e r e m ma i s   f á c e i s

  d e

  imp l e me n t a r

  d o q u e

o s   de   corrente a l ternada, a lgo  que   c o m e ç o u  a  mudar  com

a

  evo lução dos sem icondutores, que propiciaram o des en-

vo lv imen to

  d a s

  c h a v e s  e le t rôn icas

 d e

  potência.

I s s o   representou   u m  ve rdadeiro d iv isor  d e  águas para  o s

s i s t e m a s   elétricos   de   máquinas móveis, pois permit iu   que

o seu

  a lgor i tmo  fosse implementado

  a   partir  de

 s i s te ma s

m i c r o p r o c e s s a d o s passando   a s e r  cada  v e z  m ais ut i lizados

a t é   s e  torna rem padrão   n a   indús tr ia   d e   equ ipamen tos .

PROCEDIMENTOS

N a

  m a n u t e n çã o d e sse s s is t e ma s ,

  o p r o ce d i m e n to  b á -

s i c o   - e q u e  requer m aior

  a t e n ç ã o

  - é a  v e r if i c a çã o

per iód ica  da   m e m ó r i a   de   even tos   do s   co m pu t a d or e s  da

máqu ina .   Para   isso,

  há

  empresas

  que o ferecem

 tecno lo -

g ias

  de

  a c e s s o  on - l i ne

  a os

  dados,  d i s p on ib i l i z ando -os

e m  so l u çõ e s

  de

 t e l em e t r ia

 e

 pe r m i t in d o

  que o

  ges to r

  de

manut e nção an t e c ipe f a l has ao   de tec tar  os primeiros

s i n t o m a s  de   ava r ia   no  s i s te m a .

E s s a   ação predit iva deve   s e r  tomada   e m   conjunto   c o m

outros procedimentos   de   anál ise, como inspeções termo-

gráf icas   na s   conexões pr incipalmente   as de   potência)  e

mon i to ramen to  da   temperatura   do s   manca is   da s   má q u i -

n a s   elétricas. A m ed ição  do  f iuxo  de ar de  res f r iamen to dos

painéis

 e

 má qu inas e lé t ri cas t ambém

  é uma

 ação  preditiva

i ndicada , ass im com o a m ed ição de v ib ração .

C o mo ma n u t e n çã o p r e ve n t i v a ,

  é

 ind icado rea l izar ins-

p e ç õ e s

  de   ro t ina ,  c o m o  o  a c o m p a n h a m e n to  da   e f icácia

d a

  lub r i f i cação  e a   l impe z a   ou   su b s t i tu i çã o  do s

 f i l t ros

 d e

a r .

 A inda   é   n e c e s s á r i o   v e r i f i c a r  o   aper to  d a s   c o n e x õ e s   e

  h

D E Z J A N / 2 0 1 3 

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c o n f i rm a r s e o   t r a v a m e n t o   d a s p o r t a s d o s

p a in é is e s tá   e m   p e r f e i ta s co n d içõ e s , a lé m

d e   a va l i a r  a  i n t e g r i d a d e  d o s  m a n g o t e s  d e

a r

  e

  r e a l i z a r  r e g u l a r m e n t e

  a

  l i m p e z a

  d e t o -

d o s o s   c o m p o n e n t e s  d o   s i s t e m a .

  m  q u a l q u e r t e c n o l o g i a , a n e c e s s i d a d e

d e m a n u t e n ç ã o c o r r e t i v a e s tá d i r e t a m e n -

te

  l i g a d a

  à  f a l t a   d e

  m a n u t e n ç ã o p r e v e n -

t iva . Isso ,  o b v i a m e n t e ,  t a m b é m o c o r r e

c o m o s

  s i s t e m a s

  d e

  c o r r e n t e  a l t e r n a d a ,

a p e s a r

  d e o

  e x c e s s o o p e r a c i o n a l , a l é m

  d e

f a t o r e s e x t e r n o s i m p r e v i s í v e i s  c o m o as

i n t e m p é r i e s c l i m á t i c a s   - ,  t a m b é m   l e v a r à

n e c e s s i d a d e

  d e m a n u t e n ç ã o

  co r re t i va .

  LH S

C o m p o n e n t e s e l e t r ô n i c o s g e r a l m e n t e

f a l h a m   s e m   n e n h u m in d ica t i vo p ré v io  d e

q u e   isso este ja   p o r  a co n te ce r ,  o q u e n ã o

é   d i f e r e n t e   p a r a s i s t e m a s d e c o r r e n t e a l -

t e r n a d a .

  N o

 e n t a n t o ,

  f a l h a s

  e m

  e l e m e n t o s

peri fér icos,

  c o m o   exaus to res   d o s

  painéis,

d o b r a d i ç a s e a t é f e c h a d u r a s d a s   po r tas ,

t a m b é m

  s ã o

  c o m u n s

  nesses

  e q u i p a m e n -

tos.  m  a l g u n s c o m p o n e n t e s q u e n ã o s ã o

v i ta i s

  p a r a

  a o p e r a ç ã o d o   e q u i p a m e n t o ,

e s s e s   p r o b l e m a s a c a b a m n e g l i g e n c i a d o s

p e lo s g e s to re s   d e   m a n u t e n ç ã o ,  o q u e

constitui  u m   equ ívoco ,  po i s podem

  con-

t r ibu i r p a ra f a lh a s ma is g ra ve s   a o , p o r

e x e m p l o , d i m i n u í r e m   o  f l u x o   d e a r d e   re s -

f r i a m e n t o

  d o s

 c o m p o n e n t es

  d e

  p o t ê n c i a .

C o m o e l e m e n t o s m a i s c r í t i c o s

  d o

  s is te -

m a ,  o s  s e n s o r e s  e   d e c o d i f i c a d o r e s  - q u e

m e d e m   a  r o t a ç ã o  d e  e i x o s -  c o s t u m a m  s e r

o s

  p r ime i ro s a a p re se n ta r f a lh a s . I sso p o r -

  v o l u ç ã o d o s

  s e m i c o n d u t o r e s p r o p i c io u

  o d e s e n v o l v im e n t o d e c h a v e s

  e l e t r ô n i c a s

q u e s ã o c o m p o n e n t e s q u e p o s s u e m p a r t e s

mó ve is ,  o q u e o s   t o r n a m m a i s

  s e n s í v e i s

  a

d e s a l i n h a m e n t o s ,  d e s g a s t e s  e f a d i g a .

A

  resolução

  desses  p rob lemas

  não

  deve

d e p e n d e r a p e n a s d a m a n u t e n ç ã o c o r r e t i v a .

A ca d a in te rve n çã o , é i n d ica d o q u e ta m-

bé m

  s e j a  fe i ta

  u m a

 a n á l i s e f o r m a l

  d a

  f a lh a

co r r ig id a ,

  c o m a  e m i s s ã o  d e  re la tó r io s  q u e

p e r m i t a m a t o m a d a d e

  a ç õ e s

  p a ra e v i ta r a

r e p e t i ç ã o  d a a va r ia n o e q u ip a me n to o u e m

s i m i l a r e s  i n te g ra d o s à f ro ta .

INST L ÇÃO

M a s

 a  i n c i d ê n c i a d e

 f a l h a s

  t a m b é m p o d e

se r o ca s io n a d a p e la i n s ta la çã o in co r re ta

dos

  p a in é is d e co r re n te a l te rn a d a . Po r isso ,

h á u m a

  lista

  d e

  cu id a d o s

  a

  s e re m t o m a d o s ,

co me ça n d o p e lo p ró p r io f a br i ca n te ,  q u e

d e ve e mba la r

  o

  s i s t e m a a d e q u a d a m e n t e

p a ra q u e e le

  supor te

  o s d e s l o c a m e n t o s

d e e n t r e g a e l o n g o s p e r í o d o s d e a r m a z e -

n a m e n t o .   É   p re c i so a in d a re ssa l ta r  que as

P RE DI T I V A

C O R R E T I V A

  c a so s c o m u n s }

CONFIRA ALGUN S PONTOS A SEREM INS PECION ADOS EM ROTIN AS DE M ANUTENÇ ÃO

Lubr i f i c aç ão

  p e r ió d ica ,

  d e

  a c o r d o

  c o m

  m a n u a l

  d e

  s e r v i ç o s

L i m p e z a   e su bs t i tu i çã o d o s f il t ro s d e a r

V e r i f i c a ç ã o  d e a p e r to d a s co n e xõ e s

PREVENTIVA

  Ve r i f i ca çã o d a in te g r id a d e d o s ma n g o te s d e a r

Veri f icação

 do  t r avam en t o  d a s  por tas   do s

 painéis

S u bs t i tu i çã o

  d e

  r o l a m e n t o s

Ava l iação, l impeza   e   r e i m p r e g n a ç ã o  d o s e n r o l a m e n t o s  d o  ro to r  e   e s ta to r

Ve r i f i ca çã o

  d o   ba n co  d e  d a d o s  d o   e q u i p a m e n t o

I n sp e çã o te rm o g rá f i ca d a s co n e xõ e s , p r in c ip a lme n te a s d e p o tê n c ia

A c o m p a n h a m e n t o d a t e m p e r a t u r a d o s m a n c a i s d e m á q u i n a s e  é t r i c a s

M e d i ç ã o  d o  f l u x o   do a r de   re s f r i a me n to  d o s p a in é is  e  má q u in a s e lé t r i ca s

M e d i ç ã o

  d e

 v ibração

  d o

  e q u i p a m e n t o

S u bs t i tu i çã o   d e   c o m p o n e n t e s e l e t r ô n ic o s

 d e f e i tu o s o s

S u bs t i tu i çã o d o s se n so re s e d e co d i f i ca d o re s p a ra me d i r ro ta çã o d e

  e i xos

R e p a r o   d e e xa u s to re s d o s p a in é is , d o bra d iça s e f e ch a d u ra s d e p o r ta s

Obs. : S e m p r e c o n s u l ta r

  o

  m a n u a l

  d o

  e q u i p a m e n t o

  e

  t raba lhar

  c o m

  e q u i pe q u a l i f i c a d a .

 

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ENTEN T E C N O L O G I D E C O R R E N T E L T E R N D

E m b o r a

  e m

  a l g u n s

  e q u i p a m e n t o s

a   e n e r g i a  p o s s a  v ir   d i r e t a m e n t e

da

  rede

  e lé t r i ca ,  o  m o t o r  d i e s e l  é

o   e l e m e n t o   p r i m á r i o r e s p o n s á v e l

po r  a c i o n a r  o

  g e r a d o r

  de

  co r r en t e

a l t e r n a d a . I n d e p e n d e n t e m e n t e

  da

f o r m a d e a l i m e n t a ç ã o , a c o r r e n t e

a l t e r n a d a a l im e n t a p a i n é i s c o n v e r -

so res conhe c idos como r e t i f i cado-

res),

  qu e

  t r a n s f o r m a m

  a

 e n e r g i a

  em

cor ren te   c on t í n u a

  e

  a l i m e n t a m

  u m

b a r r a m e n t o ,  a o   q u a l  s e  conec tam

três   e l e m e n t o s  f u n d a m e n t a i s p a r a  o

f u n c i o n a m e n t o

  d o

  s i s t ema.

O p r i m e i r o

  é u m   b a n c o   d e

  c a p a -

c i t o r e s ,

  q u e te m a   f u n ç ã o  de r e -

d u z i r a s

  o s c i l a ç õ e s

  d a c o r r e n t e

c o n t í n u a p u í s a n t e d e

  e n t r a d a ,

a l é m

  d e  a r m a z e n a r

  e n e r g i a

  p a r a

o s

  p i c o s

  de

  m a i o r d e m a n d a .

  O

s e g u n d o  e l e m e n t o   c o n e c t a d o  a o

b a r r a m e n t o   d e  c o r r e n t e  a l t e r n a -

da é o   c h o p p e r ,  q u e é

  c o n s t i tu í d o

b a s i c a m e n t e  p o r u m a ún i c a  c h a -

ve   d e p o t ê n c i a

  que,

  a o s e f e c h a r ,

a p l i c a   a   t e n s ã o  d o   b a r r a m e n t o   d e

c o r r e n t e

  c o n t í n u a

  s o b r e

  u m

  b a n -

co   d e  r e s i s to r e s , d e s c a r r e g a n d o

e  e v i t a n d o   s o b r e t e n s ã o

  d o s c a -

p a c i t o r e s . O   t e r c e i r o   e p r i n c i p a l )

c o n j u n t o

  d e e q u ip a m e n t o s

  c o n e c -

t a d o s é   f o r m a d o   p e l o s  p a i n é i s   d e

c o r r e n t e

  a l t e r n a d a

  que,  n a   r e a l i -

d a d e ,

  s ã o c o n v e r s o r e s d e c o r r e n t e

c o n t í n u a

  p a r a a l t e r n a d a .

  P o r  i s s o ,

s ã o

  c o n h e c i d o s c o m o i n v e r s o r e s .

Equipamentos  fa lham  sem  aviso

 p r é v i o

e m ba l ag e n s

 de

 p lást ico

 

bas tan te comuns

n o c am p o  - n ã o s ã o a s  mais indicadas para

o   transporte  e a r m az e n am e n to , pois  podem

cr iar um ambiente de calor e umidade, ex-

pondo o con jun to à ava r ia p rematu ra.

N a  mo n tagem

  em si, a

  primeira  indicação

é

  a a tenção  a  todos  os   pontos  de  içamento

do

  conjunto, além

 da  necessidade de o

  guin-

daste ser  operado  po r  prof issiona is capaci-

tados, evitando empenamentos

  e

 am as s a -

mentos

  no s

  painéis.  s s e  conjunto

  de

  ações

também ev i ta o esmagamento dos cabos e

bornes de

  conexões quando

  os

  painéis

  sã o

assentados  na base. Af inal , até mesm o cor-

tes

  mínimos

  no

  isolamento podem

  causar

fuga de energ ia ou curtos-c ircu itos nos ca-

bos, que são difíceis de inspeciona r por esta-

rem em locais quase

  inacessíveis

 no s istema.

Durante

 a  montagem   do

 painel

 de

  corren-

te  alternada,  a conex ão correta  do s cabos e o

seu

 aperto adequado tam bém são de extrema

importância, pois qualquer erro pode

  trazer

consequências indesejáveis.

  m

  geral, a   mon-

tagem exige uma supervisão meticulosa do

trabalho  da  equipe envolvida  na s  emendas,

conexões e  isolamentos  do s  painéis, além  de

demandar

 um a m ão de obra p lenamente qua-

lificada

 para

 a

  função.

Por fim,  destaque-se  que, apesar  de os

fabr icantes de equipamentos e s istemas já

disponibi l izarem uma l iteratura razoável de

manutenção, ainda

  não

  existem normas

específicas  de mon tagem e ap l icação para

sistemas de corrente al ternada, o que exige

conhecimento prát ico

  do

  gestor

  de

  manu-

tenção

  para

  a especif icação de tecnologias

confiáveis

 e

  eficientes.

  79

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M NUT NÇÃO

  > £

 

EVOLUÇÃO

 DOS

 PAINÉIS

  ELÉTRICOS

E m b o r a o s s i s te m a s d e t r a ç ã o b a s e a d o s e m c o n t r o le d e v e l o -

c i d a d e   d e  m á q u i n a s  d e c o r r e n t e a l t e r n a d a s e j a m m a i s v a n t a -

j o s o s d o q u e o s s i s t e m a s d e c o r r e n te c o n t ín u a ,

  e t e s

  a i n d a n ã o

s ã o

  a p l i c a d o s

  e m

 e q u ip a m e n t o s

  d e

  p e q u e n o p o r te .

  O

  h is tó r i co

dessa

 tendênc ia   remete-se ao  início  d a  década d e  1980, q u a n -

d o s u r g ir a m e s c a v a d e i r a s e l é ír ic a s a c a b o c o m s i s te m a s d e i n -

v e r s o r e s   c o n s t r u íd o s  corn  t i r i s t o res  S C R s   -  S i l ic o n C o n t r o l l e d

Rectif ier  ou re t if icado r con t ro lado  de

 si l ício).

O s   equ ipamentos

  qu e

  ut i l izavam   e s s a   tecnologia  t inham   pay load

ent re

 4 0 e 6 0 t one lad as e apresentavam inúmeros prob lemas , fo r t a -

lecendo

  a

 falsa percepção

 de que os

 s is temas

 de

 corrente con t ínua

ser iam m ais conf iáveis  que os de corrente al ternada.

  C e r ca

  de um a

d é c a d a   mais tarde, surgi ram   os   inversores construídos co rn  G T O s

  G a t e T u r n - O f f - o u

 D isposi tivo com D esl igame nto por Gat i lho), que

tornaram

 o s

 inversores mais co nf iáveis , porém

  não o

 su f ic iente para

a aceitação dos consumidores de

 sistema s

  elétr icos de

 co ntrole

 d e

veloc idade, que continuaram optando pela corrente cont ínua.

A  tercei ra geraçã o do s s is temas elét ricos de corrente

 a l ternada

 che-

g ou  c o m o s  I G B T s   Insulated Gate B ipolarTransis tor - o u  T r a n s i s t o r

B i p o l a r   de

  Porta Isolada), chaves

 e l e t r ô n i c a s   qu e  a tua lmente  sã o

consideradas quase ideais,

  possibilitando  a cr iação de

  inversores

  de

potênc ia para o con t role de veloc idade de m otores de corrente al ter-

nada   até o nível de

  M w

  Megawatt) . Atualmente, além de escava-

deiras  o s  inversores

  co m

 IGBTs equipam

 cam inhões

 fora

 de

  estrada

a c i m a  d e 1501, pod end o chegar a té o l im i t e d e capa c id ad e d e 4001.

F o r a

  dessa faixa,

  os

  menores

  nã o

  ter iam preço compet i t ivo

  em

r e l a ç ã o

  aos mecânicos, enquanto nos maiores não haver ia um

t ipo

  de pneu cap az de perm i ti r a const rução do: cam inhões.

A   fabr icante   r u s s a   B e l a z   pretende quebrar  e s s e   parad igma   c o m a

f a b r i c a ç ã o  d e um ca minhã o conce it o d e  5001 curtas e

 outro,

  t am-

bé m

  elétrico,

 d e  1001

 curtas.

 P o r

 enquanto,

  os

 detalhes técnicos

 e

comerciais desse

  projeto

 permanecem

  em

 sigilo.

Brasif

w w w h r a s i f . c o m

 b r

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