1. Principais causas de superaquecimento e sobrecarga

1.1 Causas do lado da carga (mais comuns)

• A carga real excede a carga nominalPor exemplo, bloqueios nas tubulações de bombas d'água e ventiladores aumentam a resistência, causam volume de corte excessivo em máquinas-ferramentas e emperram correias transportadoras. Isso faz com que o torque de saída do motor exceda continuamente o torque nominal e a corrente exceda em muito a corrente nominal (a corrente de sobrecarga é geralmente 1,2 a 2 vezes a corrente nominal), levando a um aumento acentuado na perda de cobre (I²R) e subsequente aquecimento.
• Partida frequente/rotação para frente e para trás da carga: A corrente de partida do motor é de 5 a 8 vezes a corrente nominal durante a partida. Partidas e paradas frequentes causam acúmulo de calor gerado por altas correntes de curto prazo, especialmente em motores assíncronos de pequeno e médio porte, onde as perdas na partida representam uma proporção maior.
• Flutuação excessiva de carga: Para equipamentos como britadores e peneiras vibratórias, a carga oscila bastante. O motor precisa ajustar o torque com frequência, e as flutuações de corrente levam ao acúmulo de calor.

1.2 Causas próprias do motor

• Falhas de enrolamentoCurto-circuitos entre espiras, curto-circuitos fase-fase ou curto-circuitos à terra nos enrolamentos do estator reduzirão o número efetivo de espiras dos enrolamentos e causarão um aumento anormal da corrente, resultando em superaquecimento local severo (por exemplo, a temperatura no curto-circuito entre espiras pode exceder 200°C instantaneamente). Circuitos abertos nos enrolamentos do rotor (para rotores bobinados) ou mau contato dos anéis coletores causarão corrente desigual no rotor e aquecimento por perda adicional.
• Falhas no núcleo de ferro: Danos ao isolamento entre as chapas de aço silício do núcleo do estator (como envelhecimento e desgaste) aumentam a "perda por correntes parasitas" e a "perda por histerese", fazendo com que o núcleo de ferro aqueça e transfira calor para os enrolamentos. O afrouxamento das lâminas do núcleo de ferro aumenta a resistência magnética, o que também intensifica o aquecimento.
• Falhas mecânicas: Desgaste, falta de óleo ou travamento dos rolamentos aumentam a resistência rotacional do rotor, e as perdas mecânicas são convertidas em calor. Entreferro irregular entre o estator e o rotor (como desalinhamento do anel interno/externo do rolamento) leva à distribuição irregular do campo magnético, densidade excessiva do fluxo magnético local e aumento das perdas adicionais.

1.3 Causas do lado da fonte de alimentação

• Tensão de alimentação anormal: Tensão excessivamente alta (mais de 10% acima da tensão nominal) saturará a densidade do fluxo magnético do núcleo do estator e aumentará drasticamente as perdas de ferro. Tensão excessivamente baixa (mais de 10% abaixo da tensão nominal) reduzirá o torque de saída do motor. Se a carga permanecer inalterada, o motor precisará aumentar a corrente para manter o torque, resultando em aumento das perdas de cobre.
• Frequência anormal da fonte de alimentação: A frequência industrial na China é de 50 Hz. Se a frequência diminuir (por exemplo, abaixo de 48 Hz), a velocidade do campo magnético rotativo do estator diminui, a taxa de escorregamento do rotor aumenta e a perda de cobre no rotor aumenta. Um aumento na frequência aumentará a perda de ferro do motor.
• Desequilíbrio na alimentação trifásica: Se a diferença de tensão trifásica exceder 5%, a corrente trifásica do estator ficará desequilibrada. A corrente de sequência negativa gera um campo magnético rotativo reverso, aumentando as perdas e o aquecimento adicionais, e especialmente causando o superaquecimento do rotor.

1.4 Causas do ambiente operacional

• Condições precárias de dissipação de calor: Danos ao ventilador de resfriamento do motor, bloqueio da tampa do ventilador ou instalação do motor em um ambiente com alta temperatura (acima de 40°C), poeira excessiva e ventilação inadequada impedem que o calor seja dissipado de forma eficaz, levando ao acúmulo de temperatura.
• Classe de proteção incompatível: Por exemplo, usar um motor com classe de proteção IP23 (protege contra objetos estranhos sólidos, mas não contra água) em um ambiente úmido permite a entrada de umidade, reduzindo o isolamento dos enrolamentos e aumentando a corrente de fuga, o que causa aquecimento.

2. Medidas preventivas para superaquecimento e sobrecarga

1. Combine razoavelmente a carga e o motor
   • Ao selecionar um motor, certifique-se de que sua potência nominal seja 10% a 20% maior que a potência de carga real (ou seja, a "taxa de carga" seja controlada em 80% a 90%) para evitar "um pequeno cavalo puxando uma grande carroça". Para equipamentos que exigem partidas frequentes e rotação para frente e para trás, selecione "motores do tipo partida frequente" (como os motores assíncronos com bobina da série YZR).
   • Ao instalar a carga, certifique-se de que a coaxialidade do sistema de transmissão mecânica do equipamento (como acoplamentos e polias) atenda aos requisitos para evitar carga adicional devido ao desalinhamento.
2. Faça a manutenção regular do motor
   • Inspeção de enrolamento: Use um medidor de resistência de isolamento (megôhmetro) para testar mensalmente a resistência de isolamento dos enrolamentos do estator em relação ao terra, que não deve ser inferior a 0,5 MΩ (para motores de baixa tensão). Se estiver muito baixa, os enrolamentos precisam ser secos ou substituídos. Verifique regularmente a aparência dos enrolamentos quanto a descoloração e odor de queimado.
   • Núcleo de ferro e inspeção mecânica: Verifique trimestralmente se as lâminas do núcleo de ferro estão soltas, se os rolamentos apresentam ruídos anormais e vazamentos de óleo, e reabasteça ou troque a graxa (como a graxa à base de lítio nº 2) regularmente, de acordo com as instruções. Verifique a folga de ar entre o estator e o rotor e ajuste os rolamentos ou o rotor se estiverem irregulares.
   • Inspeção do sistema de refrigeração: Limpe a poeira do dissipador de calor do motor e da tampa do ventilador toda semana para garantir que as pás do ventilador estejam intactas e o duto de ar desobstruído.
3. Garantir fornecimento de energia estável
   • Instale dispositivos de monitoramento de tensão e frequência para garantir que a tensão de alimentação flutue dentro de ±5% do valor nominal e a frequência flutue dentro de ±1Hz. Para equipamentos trifásicos, instale um protetor de desequilíbrio trifásico para desligar automaticamente a máquina quando o desequilíbrio da corrente trifásica exceder 10%.
   • Para cenários com tensão instável (como oficinas de fábrica), instale um estabilizador de tensão ou fonte de alimentação de frequência variável para evitar sobrecarga do motor causada por tensão anormal.
4. Otimize o ambiente operacional
   • Instale o motor em um ambiente com boa ventilação, temperatura abaixo de 40°C e sem poeira ou gases corrosivos. Se o ambiente for hostil, selecione um motor com alto grau de proteção (como IP54, IP65) e instale um ventilador ou resfriador (como ar forçado ou água).
   • Evite expor o motor à luz solar direta ou colocá-lo perto de fontes de calor (como caldeiras e aquecedores). Se necessário, instale um para-sol ou uma placa de isolamento térmico.

3. Métodos de tratamento de emergência para superaquecimento e sobrecarga

1. Pare a máquina imediatamente: Desconecte a alimentação do motor para evitar a expansão da falha (como a queima do enrolamento). Se o relé térmico atuar, aguarde até que ele esfrie (cerca de 5 a 10 minutos) antes de reinicializar.
2. Solucionar a causa:
   • Toque a carcaça do motor e a tampa da extremidade do mancal com a mão para determinar a parte de aquecimento (por exemplo, o calor no lado do enrolamento pode ser um problema com a carga ou fonte de alimentação, enquanto o calor no lado do mancal pode ser uma falha mecânica);
   • Verifique se a carga está travada e se o sistema de transmissão está normal, use um multímetro para detectar se a tensão de alimentação e a corrente trifásica estão equilibradas e use um megôhmetro para detectar a resistência de isolamento dos enrolamentos;
   • Se houver suspeita de falha no rolamento, remova a tampa da extremidade para verificar o desgaste do rolamento ou use um estetoscópio para ouvir ruídos anormais durante a operação.
3. Manuseio direcionado:
   • Se for sobrecarga de carga: Reduza a carga ou substitua o motor por um de maior potência;
   • Se houver alimentação elétrica anormal: Entre em contato com um eletricista para ajustar a voltagem e reparar o desequilíbrio trifásico;
   • Se for uma falha no enrolamento: Seque os enrolamentos úmidos ou substitua os enrolamentos com curto-circuito/circuito aberto;
   • Se for uma falha mecânica: Substitua os rolamentos desgastados e ajuste o alinhamento do entreferro do estator-rotor ou do sistema de transmissão;
   • Se houver má dissipação de calor: Limpe o sistema de arrefecimento e instale dispositivos de resfriamento.
4. Verificação de execução de teste: Após o manuseio, deixe o motor funcionar sem carga por 5 a 10 minutos para verificar se a corrente e a temperatura estão normais; em seguida, deixe-o funcionar com a carga nominal por 30 minutos. Confirme se não há superaquecimento antes de retomar a operação normal.

4. Resumo