Testando motores elétricos sob carga na "Van Bodegraven Elektromotoren"

A Van Bodegraven Elektromotoren em Dordrecht (nos Países Baixos) é especialista em trabalhar com motores elétricos. A empresa fornece e instala novos motores de diversas marcas e possui uma oficina para realizar reparos e revisões. Em 2016, a Van Bodegraven Elektromotoren iniciou uma nova instalação de testes para motores elétricos, que usa equipamentos de medição da HBM para determinar grandezas como torque, RPM, tensão e temperatura.

“Isso nos permite fazer uma espécie de ECG para cada motor”, afirmou o gerente, Richard Renee.

A Van Bodegraven Elektromotoren, com sede em Dordrecht, é um fornecedor de motores elétricos na Holanda, trabalhando tanto com motores novos quanto recondicionados. Por volta de 60% de seu volume de vendas vêm do segmento náutico e 40%, do setor industrial. Os motores são usados para aplicações como propulsão de navios, bem como para bombas direcionais, hélices, guindastes, guinchos, guinchos de âncoras e correias transportadoras. Isso geralmente envolve aplicações críticas, onde um alto nível de confiabilidade é necessário.

A Van Bodegraven é uma marca independente e fornece motores de fabricantes incluindo ABB, Cantoni e Siemens. A empresa também tem sua marca própria Dormot, que vem da China. Os motores chineses são um pouco mais em conta e geralmente são usados para aplicações menos críticas. A marca e o tipo de motor que a Van Bodegraven recomenda para seus clientes dependem, em grande parte, da aplicação, claro!

Recondicionamento vs. substituição de motores elétricos

De acordo com Richard Renee, a Van Bodegraven se concentra principalmente no mercado de reposição:

“Infelizmente, a construção de novos projetos grandes se tornou bastante rara nos últimos anos e os recondicionamentos também tem se tornado uma opção menos frequente. Possuímos uma extensa oficina onde realizamos reparos, recondicionamentos e modificamos motores, o que representa cerca de 25% do nosso volume de negócios. Recondicionar um motor elétrico não é mais viável economicamente em muitos casos. Motores classificados em até 45kW tem se tornado muito mais barato nos últimos anos, portanto, comprar um novo é geralmente mais em conta. Recondicionamentos são uma opção apenas no caso de motores especiais que não estão mais disponíveis ou possuem um longo tempo de uso, incluindo motores multivelocidades, motores DC ou motores com dimensões especiais.”

“Quando substituímos um motor, fazemos isso de forma de um para um”, Renee continua, “o que significa que um motor para uma aplicação em específico é substituído por outro. Fornecendo motores que correspondem exatamente às necessidades para a aplicação específica é crucial no mercado de substituição. Eles precisam ser entregues e instalados rapidamente, por exemplo, a bordo de navios que estão carregando e descarregando suas cargas no Porto de Rotterdam em um dia. Isso significa que temos que ter os tipos mais comuns de motores em estoque, o que abrange centenas de diferentes marcas. Também fornecemos eixos e outros componentes. Instalamos os motores nas instalações dos clientes e estamos cada vez mais sendo solicitados para realizar a manutenção também. A maioria de nossos mecânicos está bastante empolgada com seu trabalho e sabe exatamente como um motor esta funcionando quando sentem e ouvem seus ruídos. Também conseguimos monitorar as condições do motor e a realização de manutenções preventivas está se tornando cada vez mais importante. Podemos ler o status e o desempenho do motor de forma remota e sem fio, o que nos permite planejar sua manutenção. No futuro, também seremos capazes de usar os dados medidos e nosso conhecimento para prever quando um problema pode ocorrer”.

Banco de ensaio de motor elétrico da Van
Banco de ensaio de motor elétrico da Van Bodegraven.
Tela do Webserver do PMX.
Tela do Webserver do PMX.
Testando motores elétricos sob carga.
Testando motores elétricos sob carga.

Banco de ensaio

O teste de motores se tornou importante como um processo de trabalho na Van Bodegraven. De acordo com Renee,

“Muitos clientes querem saber antecipadamente se um motor cumpre com os requisitos na prática. Isso envolve não apenas seu desempenho, mas também a eficiência energética, por exemplo. Portanto, trouxemos um novo banco de ensaios, 100% livre de vibrações para uso há um ano, onde os motores são testados sob carga em uma posição vertical ou horizontal.”

A Van Bodegraven usa sensores de torque e equipamentos de medição da HBM no banco de ensaios. Renee afirma:

““Examinamos atentamente os equipamentos de inúmeros fornecedores e, finalmente, escolhemos a HBM. O que é interessante é que já havíamos comprado um sensor de torque T10F da HBM em 2014 e ainda o usamos. Está classificado em 5000Nm. Também compramos um amplificador de medição PMX. Esta combinação nos permite medir simultaneamente torque, RPM e temperatura, bem como todos os parâmetros elétricos, como tensão, corrente e consumo de energia. Os dados de medição são lidos pelos módulos PMX de forma analógica e são mostrados em uma tela usando o software catman Easy da HBM, o que torna a informação de fácil entendimento para  cliente. Fornecemos eles com um relatório preciso de testes contendo todos os gráficos importantes. No novo banco de teste, também quisemos fornecer medições confiáveis em uma baixa faixa de torque e, portanto, compramos um novo sensor de torque: o T40B com uma capacidade nominal de 500Nm e com controle de velocidade.  Além de torque e velocidade, o sensor fornece leituras de temperatura, tensão e corrente e também é capaz de calcular o consumo de energia. O sistema de aquisição e medição de dados PMX, junto com o software catman da HBM, foi a solução possível para nossa configuração de testes. A natureza modular do sistema de medição, contemplando diversas placas amplificadores das medição, possibilita a medição e a sincronização de todos os sinais do sistema.”

Os valores medidos são lidos e digitalizados no sistema de medição PMX. O sistema é então conectado a um computador com o software catman previamente instalado. Os dados de medição são mostrados em tempo real na forma de gráficos e visualizados na tela da câmara de medição. Isso fornece informações de fácil compreensão para o cliente, que pode observar a informação junto com o operador. Além de mostrar as informações, o software catman também armazena os valores medidos, permitindo a Van Bodegraven calcular e avaliar a eficiência da unidade baseado nos dados medidos. Os mesmos dados são utilizados pelo software para analisar tendências, proporcionando ao cliente um relatório de testes abrangente, com todos os dados relevantes.

Capacidade distintiva

O banco de ensaios da Van Bodegraven também é usado por outras empresas, como a ABB, um dos principais fornecedores da Shell que, por sua vez, têm diversas exigências para motores. Os controladores de seus motores só usam software Shell; logo, testar a combinação do controlador e software é extremamente importante para os motores destinados para as instalações da Shell. Os engenheiros de teste da ABB não realizam apenas testes de desempenho na Van Bodegraven, mas também simulações e testes de rotor bloqueado. Testes de resistência ao calor e de resistência à máxima potência também pode ser realizados. Estes testes visam mostrar que o drivetrain (o motor e o controlador de frequência) atende os requisitos do cliente.

A Van Bodegraven investiu uma alta quantia neste banco de ensaios. Motores pesados testados com 100% da carga podem causar severas vibrações; portanto, uma pesquisa de solo foi realizada para elaborar uma maneira de lidar com isso. O resultado é que 12 pilastras foram instaladas por volta de 12 metros no solo sobre o chão do banco de ensaios para absorver as vibrações. Este chão não é conectado às paredes, então as vibrações não são transmitidas para o resto do prédio. Além disso, a Van Bodegraven pode gerar sua própria energia de até 600kW no local (e até mais com alguns ajustes), de modo que apenas as perdas da rede elétrica ocorrem durante os testes.

Um engenheiro de testes extra, treinado pela HBM para trabalhar com o software e o equipamento de testes, foi contratado para realizar os testes. A HBM também cuida da calibração anual dos sensores de torque e do sistema PMX.

O novo banco de ensaios levou a Van Bodegraven à frente de seus concorrentes na região, já que nenhum possui capacidade similar para testar motores elétricos sob carga. O banco de ensaio ainda não opera em tempo integral; portanto, a Van Bodegraven ficará feliz em disponibilizá-lo para outros fornecedores.


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