Esse post é um pouco mais fora do campo do Netduino em si, pensei até em mudar o blog de nome porque a placa em si perdeu um pouco de foco no meu dia-a-dia a coisa agora é usa-la como plataforma para meus testes, assim, comecei pelo teste de EL CID (Electromagnetic Core Imperfection Detection).
O teste EL CID é um teste para núcleos laminados de motores, geradores e máquinas elétricas que envolvam esse tipo de material laminado. O teste tem como finalidade identificar pontos entre as chapas do estador que apresentem curto-circuito fornecendo um ponto quente que em funcionamento nominal pode comprometer a integridade da máquina como um todo.
O teste EL CID é original do laboratório inglês Central Electricity Research Laboratories, e foi aprimorado pela empresa ADWEL International para se tornar um equipamento portátil e utilizável para esse tipo de finalidade.
Neste artigo farei uma breve introdução sobre a técnica de medição e suas implicações práticas.
O problema deste teste está em atingir a densidade de campo magnética especificada para o núcleo magnético do equipamento, muitas vezes é necessário uma potência elevada e durante um tempo suficientemente grande, muitas vezes esse teste demora dias e pode consumir uma quantidade alta de energia. Em função disso, buscou-se um teste alternativo em que fosse possível fazer a análise do núcleo magnético da máquina durante o período de fabricação sem a necessidade de tempo, energia e a plataforma de potência, este teste alternativo foi chamado de EL CID (Electromagnetic Core Imperfection Detection)
O EL CID foi desenvolvido como uma alternativa ao teste em anel nesta verificação de pontos quentes em núcleos de motores e geradores. A técnica está na medição do fluxo magnético em toda região laminada detectando as distorções no fluxo magnético provenientes de problemas no isolamento entre as chapas de núcleos laminados. Um problema apontado pelo Cigré, por exemplo, é a necessidade de uma equipe maior para realizar o teste e a necessidade de se testar ponto a ponto o núcleo o que no teste de indução em anel já é feito e homogenizado.
A indução pode ser feita através de um bobina de fio esmaltado enrolado diretamente sobre uma ranhura do estador, variar a quantidade de espiras para variar a indução. A limitação da corrente pode ser feita com um esquema de lampadas em série/paralelo.
O Chattock coil pode ser feito com material material laminado em "U" de tal forma que feche as ranhuras, bem pequeno com algumas espiras (vamos ver um calculo simples para enlace) o campo pode ser fechado com um resistor de 10 ~ 100 Ohms, o valor deve ser ajustado para ficar com a circulação de 100 mA como dito. e a medição da tensão em cima do próprio resistor dá uma escala de tensão corrente de 100 ~ 10 conforme o resistor escolhido.
O teste EL CID é um teste para núcleos laminados de motores, geradores e máquinas elétricas que envolvam esse tipo de material laminado. O teste tem como finalidade identificar pontos entre as chapas do estador que apresentem curto-circuito fornecendo um ponto quente que em funcionamento nominal pode comprometer a integridade da máquina como um todo.
O teste EL CID é original do laboratório inglês Central Electricity Research Laboratories, e foi aprimorado pela empresa ADWEL International para se tornar um equipamento portátil e utilizável para esse tipo de finalidade.
Neste artigo farei uma breve introdução sobre a técnica de medição e suas implicações práticas.
O que é
Tradicionalmente o teste de núcleos laminados é feito fazendo-se um enrolamento em torno do núcleo de tal forma que a corrente circulante faça surgir no núcleo magnético um valor equivalente a saturação magnética de todas as regiões. Quando o campo magnético é forçado a circular em áreas onde o núcleo apresenta problemas de isolamento entre chapas laminadas a corrente de fucalt aparece e começa a circular na região provocando aquecimento. este aquecimento, depois de estabelecido, pode ser visualizado através de câmeras térmicas.O problema deste teste está em atingir a densidade de campo magnética especificada para o núcleo magnético do equipamento, muitas vezes é necessário uma potência elevada e durante um tempo suficientemente grande, muitas vezes esse teste demora dias e pode consumir uma quantidade alta de energia. Em função disso, buscou-se um teste alternativo em que fosse possível fazer a análise do núcleo magnético da máquina durante o período de fabricação sem a necessidade de tempo, energia e a plataforma de potência, este teste alternativo foi chamado de EL CID (Electromagnetic Core Imperfection Detection)
O EL CID foi desenvolvido como uma alternativa ao teste em anel nesta verificação de pontos quentes em núcleos de motores e geradores. A técnica está na medição do fluxo magnético em toda região laminada detectando as distorções no fluxo magnético provenientes de problemas no isolamento entre as chapas de núcleos laminados. Um problema apontado pelo Cigré, por exemplo, é a necessidade de uma equipe maior para realizar o teste e a necessidade de se testar ponto a ponto o núcleo o que no teste de indução em anel já é feito e homogenizado.
Procedimento do Teste
O teste é realizando fazendo circular um fluxo magnético dentro do núcleo em formato de anel, este fluxo originado de uma bobina pode ser construído de espiras de fio 2,5 mm² em torno de 4 a 7 voltas em torno do núcleo abraçando o anel interno e atravessando a parte de fora conforme mostra a figura retirada da brochura do Cigré.
A ideia da construção da bobina de excitação é permitir que algo em torno de 5% do fluxo magnético nominal esteja atravessando completamente o núcleo em anel, quando o equipamento formado por uma bobina rogowski em semi metade é colocada entre dois dentes e feita de deslocar regularmente entre as placas do estator é possível ver uma linha contante de indução na bobina e uma tensão combinada a uma corrente alternada de amplitude de +/-100 mA capaz de ser filtrada e identificar regularidade do campo.
Como a bobina de excitação abraça todo o estado em anel o fluxo induzido em todas as barras ao longo do deslocamento deve ser constante e livre de variações. As variações acusam imperfeições construtivas que são nada mais do que problemas de isolamento e correntes parasitas.
A medição é feita como apresentado na figura abaixo, um núcleo magnético fechando o circuito magnético entre dois dentes do estador se deslocando regularmente pela fresta.
O Teste EL CID se mostrou suficientemente eficiente para testes de estadores de máquinas por isso resolvi fazer alguns testes em máquinas menores para verificar exatamente o que se está sendo dito sobre o teste. Naturalmente existem equipamentos realmente caros no mercado para realização desse teste mas uma simples bobina limitada por uma lampada é capaz de gerar fluxo suficiente em um estador de 2cv para realizar a análise em questão.
Exitem ainda alguns pontos abertos em relação aos testes realizados com o EL CID. O primeiro deles diz respeito da amplitude do sinal em relação a falta, quanto maior a falta maior e o sinal assim como o teste convencional, mas, segundo o Cigré, o que é visto mesmo são as falhas maiores na superfície do material laminado e não no interior do núcleo. No teste distorções localizadas podem indicar falhas na superfície do material, maiores ou menores mas sempre indicando um fluxo magnético maior que o esperado.
Regiões do núcleo com problema de fluxo mais severo podem ser vistas em regiões maiores e com valor efetivo medido de fluxo menor do que o esperado para leitura do Chattock coil. Existem varias discussões que podem ser feitas então vamos ver algumas experiências antes de chegar nas conclusões do Cigré.
Experiências
Bom como todo amador quero fazer os testes. A minha ideia inicial é utilizar um núcleo de estado que tenho disponível de um ar-condicionado que não foi feio enrolamento.
A indução pode ser feita através de um bobina de fio esmaltado enrolado diretamente sobre uma ranhura do estador, variar a quantidade de espiras para variar a indução. A limitação da corrente pode ser feita com um esquema de lampadas em série/paralelo.
O Chattock coil pode ser feito com material material laminado em "U" de tal forma que feche as ranhuras, bem pequeno com algumas espiras (vamos ver um calculo simples para enlace) o campo pode ser fechado com um resistor de 10 ~ 100 Ohms, o valor deve ser ajustado para ficar com a circulação de 100 mA como dito. e a medição da tensão em cima do próprio resistor dá uma escala de tensão corrente de 100 ~ 10 conforme o resistor escolhido.
Gostaria de saber se é possível achar a causa de baixa isolação numa fase de gerador trifásico de tensão nominal em 6900 VCA que sofreu inundação total com água e após secagem apresentou baixa isolação em apenas uma das fases, usando o El Cid
ResponderExcluir