O sobreaquecimento de motores CA é um fenômeno de falha comum, que pode levar ao envelhecimento do isolamento, à diminuição da eficiência e até mesmo à queima do motor. Os motivos são multifacetados e geralmente podem ser divididos em várias categorias: motivos elétricos, motivos mecânicos, motivos ambientais e de ventilação, bem como motivos de seleção e aplicação.

1. Razões elétricas
Essa é a causa mais comum de superaquecimento do motor.
Anomalia de voltagem:
Alta tensão: causa saturação do fluxo magnético no núcleo de ferro, aumento acentuado das perdas no ferro e superaquecimento do núcleo de ferro.
Ao mesmo tempo, a corrente de excitação aumenta, causando o superaquecimento do enrolamento.
Baixa tensão: Quando a potência da carga permanece constante, uma diminuição na tensão causará um aumento proporcional na corrente (I=P/U * cos φ), resultando em maior perda de cobre e superaquecimento do enrolamento.
Desequilíbrio de tensão (motor trifásico): Mesmo um pequeno desequilíbrio de tensão trifásica pode levar a um aumento na corrente de sequência negativa, gerando campos magnéticos rotativos adicionais e perdas, fazendo com que o motor gere calor adicional, e o impacto é muito maior do que se pode imaginar.
Corrente excessiva:
Operação de sobrecarga: Esta é a razão mais comum.
A potência mecânica da carga excede a potência nominal do motor, resultando em corrente acima do valor nominal, aumento das perdas no cobre e superaquecimento.
Problema de enrolamento:
Curto-circuito entre espiras: O isolamento dentro do enrolamento está danificado, causando um curto-circuito parcial na bobina e gerando corrente circulante, resultando em aquecimento local severo.
Curto-circuito fase-fase ou curto-circuito à terra: uma falha grave de isolamento que causa um aumento repentino da corrente e queima rapidamente o equipamento.
Conexão incorreta do enrolamento: como conectar uma estrela a um triângulo, ou conectar um triângulo a uma estrela, resultando em corrente e fluxo magnético anormais.
Baixo fator de potência: Uma alta corrente reativa aumenta a corrente total, levando a maiores perdas no circuito e nos enrolamentos.

2. Razões mecânicas
Problemas com os rolamentos:
A falta de óleo nos rolamentos, o envelhecimento ou o excesso de graxa lubrificante e os danos nos rolamentos (desgaste, corrosão) podem levar a um aumento da resistência ao atrito, fazendo com que os rolamentos gerem calor e o transmitam para a carcaça, além de aumentar a carga mecânica no motor.
Atrito entre rotor e estator:
Comumente conhecido como "varrer a câmara".
Devido ao desgaste dos rolamentos, empenamento do eixo ou montagem inadequada, o núcleo de ferro do rotor e do estator se atritam, gerando uma grande quantidade de calor e ruído.
Falha mecânica sob carga:
Os equipamentos arrastados (como bombas, ventiladores e compressores) apresentam problemas como travamento, desalinhamento e caixas de engrenagens danificadas, resultando em aumento anormal da carga do motor.
Problemas de instalação:
Uma base de instalação do motor irregular, uma correia muito apertada e um acoplamento desalinhado causam tensão mecânica adicional.

3. Razões ambientais e de ventilação
A dissipação de calor do motor depende de um bom sistema de refrigeração.
Ventilação inadequada:
Ventilador danificado, entrada ou saída de ar bloqueada, duto de ar coberto com poeira e detritos (especialmente em motores fechados com níveis de proteção mais elevados).
Em motores com refrigeração própria, a operação prolongada em baixa velocidade pode resultar em fluxo de ar insuficiente por parte da ventoinha.
Temperatura ambiente elevada:
O motor é instalado em um ambiente de alta temperatura (como uma sala de caldeiras ou sob luz solar direta), o que dificulta a dissipação de calor e, naturalmente, leva a um aumento excessivo da temperatura.
Ambiente úmido ou poluído:
A umidade ou poeira condutora adere à superfície do enrolamento, reduzindo o desempenho do isolamento e podendo causar descarga parcial ou aumento da corrente de fuga, levando à geração de calor.

4. Razões para seleção e aplicação
Seleção inadequada do motor:
A seleção de potência, torque ou velocidade é muito pequena, e o motor opera em condições de sobrecarga ou próximo da sobrecarga por um longo período.
O tipo de carga não corresponde às características do motor (como, por exemplo, usar um motor comum para partidas frequentes ou com cargas pesadas).
Incompatibilidade de horário de trabalho:
Utilize motores de serviço contínuo para partidas e frenagens frequentes ou cargas periódicas.
A corrente de partida geralmente é de 5 a 7 vezes a corrente nominal, e partidas e paradas frequentes podem gerar um acúmulo significativo de calor.
Método de controle inadequado:
Ao usar um conversor de frequência para acionar o sinal, se a frequência da portadora estiver configurada muito alta, haverá dissipação de calor insuficiente durante a operação em baixa frequência ou se a compensação adequada dos parâmetros não for realizada (como, por exemplo, uma compensação inadequada da tensão em baixa frequência).

Etapas sugeridas para resolução de problemas
Quando se constata que o motor está sobreaquecido, a seguinte sequência pode ser seguida para a resolução de problemas:
Teste tátil com o aparelho desligado: Primeiro, desligue a energia, toque no componente com a mão (atenção à segurança) e verifique se o aquecimento é uniforme ou localizado (como na extremidade do rolamento).
Verificação de carga: Meça se a corrente de operação excede a corrente nominal e determine se há sobrecarga.
Verifique a fonte de alimentação: Use um multímetro ou um analisador de qualidade de energia para verificar se a tensão trifásica está equilibrada e próxima do valor nominal.
Verifique a parte mecânica: gire o rotor manualmente para verificar se há flexibilidade e ruídos anormais;
Verifique os rolamentos, correias e acoplamentos.
Verifique a ventilação e o ambiente: limpe a poeira do duto de ar e da carcaça;
Certifique-se de que a temperatura ambiente esteja normal.
Teste elétrico: Utilize um megômetro para medir a resistência de isolamento e uma ponte de impedância para verificar se a resistência CC do enrolamento trifásico está equilibrada, a fim de determinar se há algum problema com o enrolamento interno.
Análise abrangente: Com base no modelo do motor, nas características da carga e nos registros de operação, determine se há problemas relacionados à seleção ou aplicação inadequada.
Em resumo, o superaquecimento do motor é um problema sistêmico que requer uma análise abrangente de múltiplos aspectos, como a fonte de alimentação, o próprio motor, a carga mecânica e o ambiente de uso.