Como Testar Motores:
Os motores de corrente contínua (DC ou
CC) e motores de passo se incluem na categoria dos componentes formados por
bobinas. Assim, basicamente, o teste desses componentes se resumem nos testes
de continuidade e curtos entre espiras de suas bobinas.
Os motores de corrente contínua são
formados por uma ou mais bobinas que apresentam uma baixa resistência, a qual
depende basicamente de sua potência e tensão de acionamento.
Na figura 1 temos o símbolo
e aspecto deste tipo de componente.
Suas tensões de acionamento variam
tipicamente entre 1,5 e 48 V e as correntes entre 5 e 500 mA. Isso resulta em
resistências de bobinas entre poucos Ω a perto de 500 Ω no máximo.
Os motores de passo são
basicamente de dois tipos, mostrados na figura 2.
O tipo de motor determina o número de
bobinas. Esses motores têm tipicamente bobinas de 12 V com correntes que variam
na faixa de 50 a 500 mA.
O
que devemos testar
O teste básico que podemos
fazer consiste em se verificar a continuidade da bobina, tanto no caso de
motores comuns DC como de motores de passo.
No entanto podem ser
realizados testes adicionais como, por exemplo, os que nos permitem avaliar a
corrente drenada, torque, tensão nominal, além de outras características.
Instrumentos
Usados no Teste
Provador de continuidade
Multimetro
Fonte de alimentação
ajustável (0-12 V x 1 A)
Também podemos indicar o
uso de instrumentos mecânicos como o dinamômetro para a medida do torque ou
mesmo o estroboscópio, osciloscópio com arranjos especiais e freqüencímetros,
para a medida da velocidade (rpm).
Que
Motores podem Ser Provados
Podem ser testados motores
de corrente contínua e motores de passo de 1,5 a 48 V com correntes na faixa de
10 mA a 1 A tipicamente.
Para os motores de passo os
tipos de duas e quatro fases podem ser testados.
Também se incluem nos
testes os motores que possuam sistemas de redução (caixas de redução).
Motores de corrente
alternada para tensões de 110 V ou 220 V também podem ter suas bobinas
testadas, verificando-se sua continuidade.
Procedimento
1. Prova de continuidade
dos enrolamentos
Este teste não revela se
existem curtos nos enrolamentos. Para essa finalidade, em alguns casos podem
ser realizados testes de funcionamento ou ainda testes semelhantes aos que
descrevemos para o caso de bobinas.
a) Desligue os terminais do
motor do circuito em que ele se encontra.
b) Ajuste o multímetro para
uma escala de baixas resistências (x1 ou x10) zerando-o. O provador de
continuidade deve ser capaz de indicar continuidade com resistências de 0 a 1
000 Ω.
c) Encoste as pontas de
prova do multímetro ou provador de continuidade nos terminais do motor em
teste.
d) Se for um motor de passo
com diversos enrolamentos, cada um deve ser testado indvidualmente, devendo ser
feita sua identificação.
Na figura 3 mostramos como
realizar este teste.
Interpretação da Prova
Um motor que tenha seus
enrolamentos em ordem deve apresentar uma baixa resistência (ou continuidade
nesta prova). Uma resistência elevada (acima de 10 k Ω) indica que o
enrolamento está interrompido.
Se um motor de passo tiver
um dos enrolamentos interrompido, ele já não pode ser usado em suas aplicações
básicas. Observamos que esse teste não revela se um ou mais enrolamentos do
motor apresenta espiras em curto-circuito.
A resistência do
enrolamento pode servir de parâmetro para se obter a corrente que o motor drena
na condição de curto-circuito.
Lembramos que em
funcionamento normal, a corrente sempre será menor do que a corrente de
curto-circuito dependendo da carga, ou seja, da força que ele está exercendo.
Na figura 4 temos um gráfico que mostra o comportamento típico de um motor de
corrente contínua.
2. Determinação de consumo
Conforme podemos observar
pelo gráfico da figura anterior (34) a corrente drenada por um motor depende de
sua velocidade que, por sua vez depende da carga acionada.
Podemos medir essa corrente
com o arranjo mostrado na figura 5 em que se faz uso de um multímetro na escala
de correntes ou ainda de um amperímetro, ligado em série com o motor.
O que fazemos é alimentar o motor com
a tensão nominal e carregá-lo de modo que ele exerça a força que normal na
aplicação a que se destina. Basta então ler a intensidade da corrente no
instrumento.
Outras
Provas
Outras características
importantes podem ser determinadas em motores comuns e de passo através de
procedimentos relativamente simples.
1. Velocidade (rpm)
A velocidade de um motor de
corrente contínua depende da tensão aplicada e da carga, podendo variar numa
ampla faixa de valores, se não existirem circuitos reguladores.
No caso de um motor de
passo, a velocidade depende da freqüência dos sinais apicados e do número de
passos. Assim, ela pode ser determinada a partir do conhecimento ou medida
dessa freqüência.
Podemos usar um
freqüencímetro ou um osciloscópio para determinar a velocidade de um motor,
partindo do circuito mostrado na figura 6.
Numa configuração mais simples
prendemos dois pequenos imãs num disco (usamos dois para equilibrar o disco)
que será fixado no eixo do motor.
Dessa forma teremos dois
pulsos gerados num reed switch a cada volta do eixo do motor.
Basta aplicar o sinal
gerado à entrada de um osciloscópio ou então de um freqüencímetro para se obter
a rotação do motor.
Uma freqüência de 60 pulsos
por segundo, ou 30 voltas por segundo, caso usemos dois imãs, corresponderá a
30 x 60 = 1 800 rotações por minuto ou r.p.m.
Para velocidades maiores,
em que os reed switches podem não comutar, temos um circuito alternativo usando
um disco perfurado, mostrado na figura 7.
O sensor é um foto-transistor,
acoplado a um circuito simples capaz de gerar pulsos que excitam um
frequencímetro comum ou ainda um osciloscópio.
Outras possibilidades
incluem o uso de sensores magnéticos ou ainda de efeito Hall.
2. Torque
Para um motor, o torque é
definido como o produto Força x Distância, onde a força é a aplicada
externamente na extremidade de uma alavanca ou engrenagem presa ao eixo e a
distância é medida do centro do eixo até o ponto em que essa força é aplicada,
conforme mostra a figura 8.
Para medir essa força podemos usar o arranjo
mostrado na figura 9, que nos permite determinar o torque de um motor em função
da tensão e corrente aplicadas.
Seja que o sistema permite que torques
diferentes sejam exigidos do motor, o que nos permite associá-los à velocidade
em que eles são encontrados.
Observações
Motores de passo exigem o
uso de circuitos excitadores especiais para seu teste. Na figura 10 damos um
desses circuitos que permitem inclusive identificar os terminais ou a seqüência
de fases para o acionamento.
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