Monitoramento de motores elétricos em tempo real

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/06/2003

Uma nova tecnologia, desenvolvida no Oak Ridge National Laboratory (Estados Unidos), permite que se conheça precisamente as condições de funcionamento de motores elétricos a partir da análise da corrente elétrica que os abastece. A técnica permite um monitoramento em tempo real desses motores, antecipando necessidades de manutenção e evitando paradas por quebra em sistemas críticos.

Chamada de "Electrical Signature Analysis" (análise de assinatura elétrica), a metodologia foi incorporada em um pequeno computador, permitindo sua utilização sob demanda em locais remotos, podendo inclusive ser alimentado por baterias. Mas pode também ser incorporada em sistemas completos de monitoramento e controle de linhas de produção.

"Nosso sistema mede alterações na corrente elétrica drenada por um motor como um indicador das mudanças na carga mecânica que ele está acionando," explica Howard Haynes, um dos pesquisadores. "Nesse caso, as mudanças na corrente refletem o desgaste [do motor ou da carga]."

Sensores captam os valores de tensão e corrente drenada, passando-os para o computador. Esse sinais são processados por meio de técnicas analógicas e digitais, as quais dão como resultados características do funcionamento do motor em termos de tempo e freqüência. Estas características são chamadas pelos pesquisadores de "assinatura elétrica" do conjunto sendo monitorado. As assinaturas, na forma de espectros ou ondas, podem então ser facilmente monitoradas para detecção de falhas.

Os dados resultantes para sistemas mecânicos são similares a informações obtidas via técnicas-padrão de sensoriamento de vibrações, podendo ser analisadas utilizando-se os mesmos métodos. Várias das técnicas de detecção de sinais, incluindo demodulação por amplitude, freqüência ou fase, amostragem digital de sincronia da linha e análise de correlação de ruídos, estão em processo de patenteamento, mas já disponíveis para licenciamento.

O sistema já está instalado em uma usina nuclear, para monitoramento dos motores elétricos que acionam válvulas de controle do fluxo da água pesada.

Agora, uma versão remota do sistema foi adaptada para monitoramento das bombas de combustível de um avião militar C-141. O avião possui cerca de 20 bombas desse tipo, mas basta que uma delas apresente defeito para que o aparelho seja impedido de voar, por razões de segurança. O sistema permite que os mecânicos verifiquem o estado de desgaste das bombas e dos motores elétricos que as acionam mesmo durante o vôo, providenciando a substituição daquelas que apresentem maior desgaste, antes que elas venham a falhar.

Mas a tecnologia possui uma grande número de outras potenciais aplicações, como monitoramento das condições de rotores de helicópteros, geradores portáteis, bombas elétricas de equipamentos de ar-condicionado, elevadores, compressores de ar, além de alternadores e motores de veículos elétricos.