Medidor / Relé de Faiscamento
É um instrumento de medida relativa utilizado para monitorar
o nível de faiscamento em máquinas elétricas rotativas
com escovas de carvão, tais como motores de corrente contínua,
motores universais, motores de anéis ou de tomadas de força
deslizantes tais como pontes rolantes.
Permite:
- Proteger máquinas elétricas contra danos por excesso de faiscamento.
- Detecção de escovas rachadas ou quebradas nas porta-escovas.
- Comparar a qualidade das escovas para uma determinada aplicação.
- Determinar a correta pressão das molas das escovas.
- Selecionar o melhor tipo de escova para determinada aplicação.
(consequentemente o fabricante)
- Reduzir estoques de escovas através de padronização.
- Ajustar a Linha Neutra (menor ponto de faiscamento) de motores de corrente contínua.
- Assentamento das escovas (película), após retífica de coletor.
O instrumento além de monitorar a intensidade de faiscamento da comutação elétrica, pode ser
ajustado para alarmar quando um nível pré-determinado é atingido, protegendo assim as
máquinas de eventuais danos.
Instruções de uso
1 - Instalação:
O Medidor/Relé de Faiscamento, doravante chamado de MRF, não necessita ficar junto ao motor ou fonte de faiscamento.
Como efetua medida relativa, poderá ficar a distancia, de preferencia em área coberta e sem incidência de luz solar direta, até uma temperatura de 45 graus e sem respingos d'água.
A isolação dos cabos de ligação deve ser compatível com as diferenças de potenciais elétricos existentes.
O sinal proveniente do faiscamento da comutação coletor/escovas, propaga-se pelo circuito de corrente da máquina, alcançando centenas de metros pela fiação ou barramento, desde que não passe por transformadores, bobinas, capacitores, tiristores, diodos, etc, que atenuem o sinal.
Portanto, com o aumento da distancia, aumenta a atenuação
imposta pela fiação ou barramento.
Escolhido o local de instalação do MRF, e após
o aparelho devidamente ajustado, este estará indicando a variação
de faiscamento no motor.
2 - Princípio de funcionamento:
O MRF é um instrumento que foi projetado para a medição da intensidade relativa do faiscamento de motores de escovas AC/DC, ou outra fontes de faiscamento tal como coletores de energia de pontes rolantes.
Através da análise do espectro de freqüência emitida pelo fenômeno físico do faiscamento e o aproveitamento de sua região de maior energia, é acionado um circuito eletrônico para a apresentação visual da intensidade de faiscamento em forma de bar-graph com LED's.
A escala bar-graph, portanto indica o nível de intensidade de faiscamento do motor que está sob análise.
Deve-se ajustar a chave digital SENSIBILIDADE (no frontal)para
a posição 5 e o trim-pot GANHO (na lateral), de modo que
a metade da escala bar-graph fique iluminada para uma situação
de faiscamento considerado "NORMAL" pela experiência em máquinas
elétricas.
ESTE É UM PONTO IMPORTANTE: a situação de faiscamento "NORMAL", é estabelecida através de inspeção visual (olhar o faiscamento das escovas) nas máquinas por profissionais de experiência e vivência com máquinas elétricas comutadas.
A partir deste ponto, a escala indicará os NÍVEIS RELATIVOS para MAIS (aumento do faiscamento) ou para MENOS (diminuição do faiscamento).
Um segundo circuito eletrônico com set-point digital ajustável ALARME (no frontal), desaciona um relé interno.
O nível de alarme deve ser ajustado para uma ou duas posições acima do nível máximo de faiscamento atingido no bar-graph considerado em situação NORMAL.
Quando o nível de faiscamento aumenta e atinge o LED de mesmo número no bar-graph que está ajustado na chave ALARME, aciona um circuito de tempo que irá desarmar um relé interno, após decorrido o tempo ajustado no trim-pot RETARDO (na lateral).
Este RETARDO pode ser variado de 2 a 20 segundos, visando evitar que surtos rápidos ou interferências eletromagnéticas não causem desacionamento incorreto.
O relé interno é mantido energizado, portanto na falta de energia elétrica ou se o nível de faiscamento cair abaixo do valor ajustado na chave ALARME este é imediatamente desenergizado.
3 - Numeração dos bornes:
1,2,4,6,8,10,11,13 - Não conectados
3,5,7 - Entrada de sinal
Liga-se diretamente em paralelo com motor AC/DC bifásico ou trifásico e em qualquer ordem e sem necessidade de isolação galvanica (até ± 1 KV)
9,12 - Alimentação do MRF.
110 ou 220 Vac conforme especificação do Cliente.
14 - Contato relê NF.
15 - Contato relê NA.
16 - Contato relê COMUM.
Conforme descrito anteriormente, sendo o MRF energizado (alimentado) e o nível de faiscamento em situação considerada "NORMAL", o relê interno fica acionado com os contatos 15 e 16 fechados.
Quando atua a situação de ALARME ou faltar energia elétrica,
os contatos 15 e 16 abrem.
Existe uma modificação
recente no projeto, adicionando-se um conector na
lateral esquerda superior, cuja função
é uma saída de sinal de 4 a 20 mA.
Estes 4 a 20 mA reproduzem a escala de bar-graph,
ou seja, o nível mais baixo no
bar-graph corresponde a 4 mA, e o nível
mais alto corresponde a 20 mA.
Caso este sinal seja usado por um CLP, deve-se
usar uma programação que leia este
sinal de 4 a 20 mA em intervalos de tempo
pré-determinados, faça uma média, e
verifique a tendencia desta média ao
longo do tempo.
Deste modo, pode ser determinado um patamar
na qual pode ser tomada uma ação,
como por exemplo, a emissão de um
aviso ou de um alarme para a verificação do
sistema de comutação da máquina.
4 - Ajustes:
Como o faiscamento é um fenômeno físico adimensional,
(não tem unidade de medida), o MRF mostra a variação
de nível (intensidade) de faiscamento em redor da qual foi ajustado.
As variáveis envolvidas no faiscamento são muitas,
tais como: pressão da molas das escovas, qualidade das escovas,
sobrecargas momentâneas, escovas rachadas, desajuste da linha
neutra, ruídos elétricos da comutação
de eletrônica de potência, sujeiras no coletor, teclas
do coletor desgastadas, etc.
Portanto, o MRF não mostra o que é um faiscamento
"excessivo" para uma determinada condição, mas a partir
do ponto ajustado pela experiência como "normal" acusa qualquer
variação para mais ou para menos.
Ajustes laterais:
GANHO:
Em casos em que o nível de faiscamento é baixo
(micromotores ou grandes distancias entre o MRF e o motor), ajusta-se
o trim-pot para que se obtenha uma leitura significativa no bar-graph.
Sentido horário: aumenta a amplificação
do sinal.
Sentido anti-horário: diminue.
RETARDO:
Ajuste do tempo de retardo da desenergização
do relê interno em condição de alarme, variando
de 2 á 20 segundos.
Sentido horário: aumenta tempo.
Sentido anti-horário: diminue tempo.
Ajustes frontais:
SENSIBILIDADE:
Chave digital para a atenuação do sinal de faiscamento
em casos onde o sinal é muito intenso.
ALARME:
Chave digital para a escolha do ponto de alarme (coincidindo
com a escala bar-graph no nível em que se deseja que o MRF
desacione o seu relê interno).
5 - Operação:
Como relê de faiscamento:
Após a energização (alimentação)
do MRF, deve-se acender o LED verde na base do bar-graph.
Ligar o motor (fonte do faiscamento), observando a escala
vermelha de LED's.
Ajustar a chave digital SENSIBILIDADE e o trim-pot GANHO
de modo que as oscilações da intensidade de faiscamento
estejam entre o início e o meio da escala bar-graph.
Ajustar a chave digital ALARME para o ponto desejado e o
trim-pot RETARDO para o tempo considerado necessário.
Como medidor de faiscamento:
O MRF realiza medidas RELATIVAS, permitindo portanto verificar
as condições da comutação do motor ANTES
e DEPOIS da alteração dos seus parâmetros como
por exemplo por ocasião de uma manutenção.
Fazendo os ajustes de modo descrito anteriormente, o MRF está em condições de realizar medidas COMPARATIVAS.
Caso o MRF esteja alimentado por uma rede elétrica ruidosa,
(por exemplo onde estejam ligados máquinas de solda a arco) deve-se
usar um transformador de isolação. (Alimentá-lo
através de um trafo 1:1)
6 - Características técnicas:
- Eletrônico com circuitos integrados.
- Escala 0 a 9 com diodos LED's vermelhos em forma bar-graph.
- Chaves digitais frontais de SENSIBILIDADE e ALARME.
- Ajuste de ganho para compensação de níveis
baixos.
- Ajuste de tempo de retardo para a desenergização do
relé.
- Isolação de 1.000 Vac ou Vdc
- Ligação direta em paralelo com o motor e a qualquer
distancia.
- Alimentação 110 ou 220 Vac.
- Alarme na falta de energia elétrica.
- Fixação fundo de painel por parafusos ou trilho DIN
.
- Saída do relé em contato reversível de 6 Ampères.
- Dimensões 75x50x100 mm.
- Temperatura de operação: 5 a 45 graus.
- Consumo máximo: 3 Watts.
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