4- MANUTENÇÃO ELETROMECÂNICA

Uma máquina industrial apresentou um defeito. O operador chamou a manutenção mecânica, que solucionou o problema.

Indagado sobre o tipo de defeito encontrado, o mecânico de manutenção disse que estava na parte elétrica, mas que ele, como mecânico, conseguiu resolver.

Máquinas eletromecânicas

Máquinas eletromecânicas são combinações de engenhos mecânicos com circuitos elétricos e eletrônicos capazes de comandá-los. Defeitos nessas máquinas tanto podem ser puramente mecânicos como mistos, envolvendo também a parte eletromecânica, ou então puramente elétricos ou eletrônicos. Com três áreas tecnológicas bem distintas nas máquinas, uma certa divisão do trabalho de manutenção é necessária. Há empresas que mantém os mecânicos de manutenção, os eletricistas e os eletrônicos em equipes separadas. É interessante notar que a boa divisão do trabalho só dá certo quando as equipes mantem constantes a troca de informação e ajuda mútua. Para facilitar o diálogo entre as equipes, é bom que elas conheçam um pouco das outras áreas.

Um técnico eletrônico com noções de mecânica deve decidir bem melhor quanto à natureza de um defeito do que aquele desconhecedor da mecânica. O mecânico com alguma base eletrônica tanto pode diferenciar melhor os defeitos como até mesmo resolver alguns problemas mistos.

Conhecimentos sobre tensão, corrente e resistência elétricas são imprescindíveis para quem vai fazer manutenção em máquinas eletro mecatrônicas.

• Tensão Elétrica (U)

É a força que alimenta as máquinas. A tensão elétrica é medida em volt (V). As instalações de alta tensão podem atingir até 15.000 volts. As mais comuns são as de 110V, 220V e 380V. Pode ser contínua (a que tem polaridade definida) ou alternada.

• Corrente elétrica (I)

É o movimento ordenado dos elétrons no interior dos materiais submetidos a tensões elétricas. A corrente elétrica é medida em ampère (A). Sem tensão não há corrente, e sem corrente as máquinas elétricas param. A corrente elétrica pode ser contínua (CC) ou alternada (CA).

• Resistência Elétrica (R)

É a oposição à passagem de corrente elétrica que todo material oferece. Quanto mais resistência elétrica, menos corrente. Máquinas elétricas e componentes eletrônicos sempre apresentam uma resistência característica. A medida da resistência, cujo valor é expresso em ohm, é um indicador da funcionalidade das máquinas e de seus componentes.

· Aparelhos Elétricos

Os aparelhos elétricos mais utilizados na manutenção eletromecânica são: voltímetro, amperímetro, ohmímetro, multímetro e osciloscópio. Os aparelhos elétricos podem ser digitais ou dotados de ponteiros. Os dotados de ponteiros são chamados de analógicos.

• Voltímetro

É utilizado para medir a tensão elétrica tanto contínua (VC) quanto alternada (VA)

• Amperímetro

É utilizado para medir a intensidade da corrente elétrica (CC) e alternada (CA)

• Ohmímetro

É utilizado para medir o valor da resistência elétrica

• Multímetro

Serve para medir a tensão, a corrente e a resistência elétrica

• Osciloscópio

Permite visualizar gráficos de tensões elétricas variáveis e determinar a frequência de uma tensão alternada

· Medidas Elétricas

Para se medir a tensão, a corrente e a resistência elétricas com o uso de aparelhos elétricos, devem ser tomadas as seguintes providências:

• Escolher o aparelho com a escala adequada

• Conectar os fios ao aparelho

• Conectar as pontas de prova em pontos distintos do objeto em análise

• Medida de tensão

A medida de tensão elétrica é feita conectando as pontas de prova do aparelho aos dois pontos onde a tensão aparece. Por exemplo, para se medir a tensão elétrica de uma pilha com um multímetro, escolhe-se uma escala apropriada para medida de tensão contínua e conecta-se a ponta de prova positiva (geralmente vermelha) ao polo positivo da pilha, e a ponta negativa (geralmente preta) ao polo negativo.

Em multímetros digitais o valor aparece diretamente no mostrador. Nos analógicos, deve-se observar o deslocamento do ponteiro sobre a escala graduada para se determinar o valor da tensão.

Nas medidas de tensão alternada, a polaridade das pontas de prova não se aplica.

• Medida de corrente

A corrente elétrica a ser medida deve passar através do aparelho. Pra isso, interrompe-se o circuito cuja corrente deseja-se medir: o aparelho entra no circuito, por meio das duas pontas de prova, como se fosse uma ponte religando as partes interrompidas. Em sistemas de corrente contínua, deve-se observar a polaridade das pontas de prova.

Em circuitos de alta corrente, muitas vezes é inconveniente e perigosa a interrupção do circuito para medições. Em casos assim, faz-se uma medição indireta, utilizando-se um modelo de amperímetro, denominado “alicate”, que abraça o condutor percorrido por corrente. O aparelho capta o campo eletromagnético existente ao redor do condutor e indica uma corrente proporcional à intensidade do campo.

• Medida de resistência

As medidas de resistência devem ser feitas, sempre, com o circuito desligado, para não danificar o aparelho. Conectam-se as pontas de prova do aparelho aos dois pontos onde se deseja medir a resistência.

O aparelho indica a resistência global do circuito, a partir daqueles dois pontos. Quando se deseja medir a resistência de um componente em particular, deve-se desconectá-lo do circuito.

Pane Elétrica

Diante de uma pane elétrica, deve-se verificar primeiramente a alimentação elétrica, checando a tensão da rede e, depois, os fusíveis.

Os fusíveis são componentes elétricos que devem apresentar baixa resistência à passagem da corrente elétrica. Intercalados nos circuitos elétricos, eles possuem a missão de protegê-los contra as sobrecargas de corrente.

De fato, quando ocorre uma sobrecarga de corrente que ultrapassa o valor da corrente suportável por um fusível, este “queima”, interrompendo o circuito.

Em vários modelos de fusível, uma simples olhada permite verificar suas condições. Em outros modelos é necessário medir a resistência.

Em todos os casos, ao conferir as condições de um fusível, deve-se desligar a máquina da rede elétrica.

Fusível “queimado” pode ser um sintoma de problema mais sério. Por isso, antes de simplesmente trocar um fusível, é bom verificar o que ocorreu com a máquina, perguntando, olhando, efetuando outras medições e, se necessário, pedir auxílio a um profissional especializado na parte elétrica.

Resistência, aterramento e continuidade

• Resistência de entrada

A resistência elétrica reflete o estado geral de um sistema.

Podemos medir a resistência geral de uma máquina simplesmente medindo a resistência a partir dos seus dois pontos de alimentação. Em máquinas de alimentação trifásica, mede-se a resistência entre cada duas fases por vez. Essa resistência geral é denominada de resistência de entrada na máquina.

Qual a resistência elétrica de entrada de uma máquina em bom estado? Esta pergunta não tem resposta direta. Depende do tipo de máquina, porém, duas coisas podem ser ditas.

• 1. Se a resistência de entrada for zero, a máquina está em curto-circuito. Isto fatalmente levará à queima de fusível quando ligada. Assim é natural que o curto-circuito seja removido antes de ligar a máquina.

• Quando ocorre um curto-circuito, a resistência elétrica do trecho percorrido pela corrente é muito pequena, considerando que as resistências elétricas dos fios de ligação são praticamente desprezíveis. Assim, pela lei de Ohm, se U (tensão) é constante e R (resistência) tende a zero, necessariamente I (corrente) assume valores elevados. Essa corrente é a corrente de curto-circuito.

• Um circuito em curto pode se aquecer exageradamente e dar início a um incêndio. Para evitar que isso ocorra, os fusíveis do circuito devem estar em bom estado para que, tão logo a temperatura do trecho “em curto” aumente, o filamento do fusível funda e interrompa a passagem da corrente.

• 2. Se a resistência de entrada for muito grande, a máquina estará com o circuito de alimentação interrompido e não funcionará até que o defeito seja removido.

• Vimos a importância da medida da resistência na entrada de alimentação elétrica. No caso em que a resistência for zero, podemos dizer ainda que a máquina está sem isolamento entre os pontos de alimentação.

• Aterramento

Instalações elétricas industriais costumam possuir os fios “fase”, “neutro” e um fio chamado de “protetor elétrico (terra)”. Trata-se de um fio que de fato é ligado à terra por meio de uma barra de cobre em área especialmente preparada.

O fio neutro origina-se de uma ligação à terra no poste da concessionária de energia elétrica. A resistência ideal entre neutro e terra deveria ser zero, já que o neutro também se encontra ligado à terra, mas a resistência não é zero.

Até chegar às tomadas, o fio neutro percorre longos caminhos. Aparece uma resistência entre o neutro e terra, que todavia não deve ultrapassar 3 ohms, sob pena de o equipamento não funcionar bem. Assim, um teste de resistência entre neutro e terra pode ser feito com ohmímetro, porém, sempre com a rede desligada.

O fio protetor elétrico (terra) sempre cumpre uma função de proteção nas instalações. As carcaças dos equipamentos devem, por norma, ser ligadas ao fio protetor elétrico (terra). Assim a carcaça terá sempre um nível de tensão de zero volts, comparado com o chão em que pisamos. Nesse caso, dizemos que a carcaça está aterrada, isto é, está no mesmo potencial elétrico que a terra.

Opostamente uma carcaça desaterrada, pode receber tensões elétricas acidentalmente (um fio desencapado no interior da máquina pode levar a isto) e machucar pessoas. Por exemplo, se alguém tocar na carcaça e estiver pisando no chão (terra), fica submetido a uma corrente elétrica (lembre-se de que a corrente circula sempre para o neutro, isto é, para a terra) levando um choque, que poderá ser fatal, dependendo da intensidade da corrente e do caminho que ela faz ao percorrer o corpo.

O isolamento entre a carcaça dos equipamentos e o protetor elétrico (terra) pode ser verificada medindo-se o valor da resistência que deve ser zero. Nas residências, é sempre bom manter um sistema de aterramento para aparelhos como geladeiras, máquinas de lavar e principalmente chuveiros. Um chuveiro elétrico sem aterramento é uma verdadeira cadeira elétrica.

• Continuidade

Outros problemas simples podem ser descobertos medindo a resistência dos elementos de um circuito. Por exemplo, por meio da medida de resistência, podemos descobrir se há mau contato, se existe um fio quebrado ou se há pontos de oxidação nos elementos de um circuito. Resumindo, para se saber se existe continuidade em uma ligação, basta medir a resistência entre as duas pontas. Este procedimento é recomendado sempre que se tratar de percursos não muito longos.