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Fabiano Valente Nunes

Osciloscópio

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Olá Fórum. Não sei se é aqui o local para falar de osciloscópio...mas não encontrei outro assunto mais próximo.... bem, preciso fazer uma verificação do comportamento da rede (tomada) com osciloscópio. Sou engenheiro mecânico e não conheço muito a parte de medidas em elétrica, conheço só  aparte de instalações elétricas, mais precisamente a industrial.

Para saber se uma máquina está funcionando bem uma das solicitações que tenho é verificar a conformidade da rede, ou seja, ver se a senóide é uma senóide realmente.

  Como não sou versado na área de medições em elétrica, necessito de uma sequencia que posso usar para ver o comportamento da senóide da rede SEM QUEIMAR o osciloscópio. Antes que alguém diga para eu contratar um profissional já digo que não é tão fácil... a proposta não é tão bem vista pelos profissionais, não sei porque... Por isso preciso eu mesmo fazer.

   Logo minha dúvida é:

   1 - Qual a sequencia a ser seguida (lembrando que sou eng mecânico e quase leigo em medidas elétricas)?

   2 - Preciso de transformador isolador? Como é a ligação?

   3 - Preciso de um disjuntor para precaução? Como ligar? Em série com as pontas de prova?

   4 - E por último, qual uma marca ou modelo que posso comprar para esse fim, sendo que pode ser que utilizarei em outros elementos, como, por exemplo, sensores automotivos?

 

      Fico no aguardo da ajuda dos amigos porque não sei muito bem o que fazer e se fizer, vais ser meio 'às cegas mesmo'.

 

   Abraço.

 

 

 

 

 

 

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Pelo que entendi sua necessidade é avaliar a qualidade da energia fornecida. Uma forma mais adequada de fazer essa medição é medir a distorção harmônica da senóide. Existem equipamentos que fazem isso: são os medidores de qualidade da energia, que darão um resultado quantitativo da distorção e de outros parâmetros.

 

Quanto ao osciloscópio, é um equipamento com alta impedância de entrada, então pode ser usado para medir diretamente tensões de 127/220/380V e para alguns modelos até mais altas. As pontas de prova geralmente tem ponteiras atenuadoras (10x) que reduzem a tensão a níveis mais seguros.

 

Os cuidados são não provocar curto-circuito com as ponteiras, não aterrar o osciloscópio caso vá fazer medições fase-fase, preferencialmente usar modelos a bateria, além dos cuidados para trabalho em áreas energizadas.

 

Quanto a modelos, os Rigol tem sido bem falados, vamos ver o que o pessoal sugere.

 

 

adicionado 1 minuto depois

Veja est tópico também:

 

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Osciloscópio tem a função FFT que da um valor quantitativo de harmônicas

Alguns osciloscópio gera um gráfico melhor e outros já não são tão bons. Mas fazem isso.

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Em 09/11/2016 às 09:52, Ricardov disse:

não aterrar o osciloscópio

Eis o pulo do gato. De fato ao medir a rede ac não use terra de forma alguma. Lampadas led e fluorescentes, fontes chaveadas e afins gostam de atrapalhar o visual de osciloscopio digital. Além claro de provocar erros de medição. A dica: desligue-os

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Concordo totalmente com o @albert_emule .

 

A primeira coisa a se fazer é a compra de um transformador isolador para isolar totalmente o osciloscópio da rede elétrica à qual suas pontas de prova podem ser conectadas, e ainda assim usaria um divisor resistivo nas entradas.

 

Paulo

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Se é para comprar um transformador isolador, porque não comprar logo um de 220V para 12 ou 24V, muito melhor e mais seguro, para uma situação destas um de baixa potência resolve e deve sair barato, e não precisaria ponte de resistência ou nada parecido.

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1 hora atrás, Intrudera6 disse:

Se é para comprar um transformador isolador, porque não comprar logo um de 220V para 12 ou 24V, muito melhor e mais seguro, para uma situação destas um de baixa potência resolve e deve sair barato, e não precisaria ponte de resistência ou nada parecido.

Vai dar resultados falsos por causa da reatância que atuará como filtro. Melhor é isolar a alimentação do osciloscópio e medir diretamente com as ponteiras na rede elétrica. Pode até usar divisor resistivo. 

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Bom.

Não sei o quão precisa tem que ser a sua senóide da rede. Acredito que tenha faltado a informação principal.

Mostre o equipamento e como ele funcionará. O problema pode ser distorção harmônica da senóide da rede, ou simplesmente tensão fora das especificações.

No primeiro caso (distorção harmônica), o equipamento TEM que possuir alguma informação, que limite a sua utilização adequada devido ao excesso de distorção. Neste caso, é necessário um osciloscópio (ou um analisador de espectro, ou mesmo um medidor de distorção harmônica para amplificadores), que meça a distorção harmônica.

Em se tratando com a rede elétrica, e muito recomendável que o equipamento de medição tenha isolamento galvânico com a rede. Um simples transformador isolador, com as tensões de entrada e saída iguais à da rede e capacidade (potência) maior que a do equipamento, servirá.

No caso da tensão fora do padrão, é necessário solicitar à companhia distribuidora de energia, que realize um procedimento de medição da tensão da rede no local da carga (na entrada do estabelecimento). Este teste é previsto e a empresa tem que realizar. Dura cerca de um mês. 

Já solicitei tal teste por motivos óbvios, quando morava em outro local, que ficava na ponta da distribuição.

O detalhe é que tive que recorrer à ANEEL pois a companhia me ignorava.

Outro detalhe é que, ao receber a resposta da ANEEL, de que "o teste fora solicitado à empresa de energia elétrica" e ter já se passado tempo suficiente para tal, tive que lembrar à ANEEL, de que eles, como órgão policiador, deveriam EXIGIR, e não solicitar. 

Após este incidente, foi constatado o problema e corrigido.

MOR_AL

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14 horas atrás, albert_emule disse:

Vai dar resultados falsos por causa da reatância que atuará como filtro. Melhor é isolar a alimentação do osciloscópio e medir diretamente com as ponteiras na rede elétrica. Pode até usar divisor resistivo. 

 

Você tem razão, mas as harmônicas de menor ordem devem aparecer todas com pouca distorção mesmo passando por um transformador, e as de maior ordem vão realmente ser limadas, talvez um pequeno transformador com núcleo toroidal de ferrite já tenha um resultado bem melhor (mas deve ser um pouco difícil achar um comercial que tenha a impedância certa para poder ficar ligado na rede elétrica, provavelmente só fazendo um especialmente para isso), acho que vou fazer esta experiencia e ver no que dá.

Editado por Intrudera6

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Em 12/11/2016 às 09:59, MOR disse:

Bom.

Não sei o quão precisa tem que ser a sua senóide da rede. Acredito que tenha faltado a informação principal.

Mostre o equipamento e como ele funcionará. O problema pode ser distorção harmônica da senóide da rede, ou simplesmente tensão fora das especificações.

No primeiro caso (distorção harmônica), o equipamento TEM que possuir alguma informação, que limite a sua utilização adequada devido ao excesso de distorção. Neste caso, é necessário um osciloscópio (ou um analisador de espectro, ou mesmo um medidor de distorção harmônica para amplificadores), que meça a distorção harmônica.

Em se tratando com a rede elétrica, e muito recomendável que o equipamento de medição tenha isolamento galvânico com a rede. Um simples transformador isolador, com as tensões de entrada e saída iguais à da rede e capacidade (potência) maior que a do equipamento, servirá.

No caso da tensão fora do padrão, é necessário solicitar à companhia distribuidora de energia, que realize um procedimento de medição da tensão da rede no local da carga (na entrada do estabelecimento). Este teste é previsto e a empresa tem que realizar. Dura cerca de um mês. 

Já solicitei tal teste por motivos óbvios, quando morava em outro local, que ficava na ponta da distribuição.

O detalhe é que tive que recorrer à ANEEL pois a companhia me ignorava.

Outro detalhe é que, ao receber a resposta da ANEEL, de que "o teste fora solicitado à empresa de energia elétrica" e ter já se passado tempo suficiente para tal, tive que lembrar à ANEEL, de que eles, como órgão policiador, deveriam EXIGIR, e não solicitar. 

Após este incidente, foi constatado o problema e corrigido.

MOR_AL

Interessante suas considerações... como disse, sou engenheiro mecânico e fora o conhecimento em instalações elétricas industriais não sei muita coisa de instrumentação... preciso gerar um relatório definindo se 'a rede está ou não boa' para o equipamento... na verdade já sei que não há problema na rede... a questão é a empresa que não quer reembolsar o proprietário... mas tenho que apresentar uma comprovação, já que fui nomeado como perito judicial para dar o ponto final... Existem equipamentos semelhantes na mesma região e só um em particular deu problema com a rede elétrica... sei que existem outros fatores, mas não é o caso. Por isso pensei em verificar a senóide... Só para concluir... é uma empresa internacional enorme que 'chora' por TRÊS MIL REAIS...

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31 minutos atrás, albert_emule disse:

Por curiosidade, que equipamento é este que está dando problema com rede elétrica? 

Um compressor (motor)...

O compressor 'queimou'... me refiro ao motor... 

Editado por Fabiano Valente Nunes

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De fato achei que era algum equipamento extremamente sensível tipo médico, aeroespacial ou afins. Mesmo assim estes têm robustez programada. Motor geralmente é bem robusto e pra queimar, sua alimentação tem que ser beeeem atípica mesmo. Falta de fase e V baixa são candidatos aos reais causadores. Existe até dispositivo de segurança por falta de fase...

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3 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

De fato achei que era algum equipamento extremamente sensível tipo médico, aeroespacial ou afins. Mesmo assim estes têm robustez programada. Motor geralmente é bem robusto e pra queimar, sua alimentação tem que ser beeeem atípica mesmo. Falta de fase e V baixa são candidatos aos reais causadores. Existe até dispositivo de segurança por falta de fase...

Então reforço a pergunta: Uma análise com osciloscópio na rede permite verificar a qualidade da energia, ou seria necessário um analisador de espectro? Recordando, sou engenheiro mecânico e meu conhecimento em instrumentação e medidas elétricas é bem resumido mesmo.

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Sugiro que você argumente, que este problema exige o conhecimento de elétrica/eletrônica e que um engenheiro mecânico não tem conhecimento para avalia-lo.

O problema aí está em quem te solicitou para resolver um problema elétrico. 

MOR_AL

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então tamo junto kk. Só posso te oferecer uma visão prática da coisa e claro no meu ponto de vista: motor funciona de boa com uma quase senoide de tensão. Sua própria indutância meio que serve como filtro fazendo com que a corrente se 'senoidize' nas suas entranhas. Já o trifásico, caso as fases não estejam corretamente defasadas, também podem apresentar funcionamento errático ou aquecer.

 

Por gentileza, considere que isso foi apenas insight pois não sou do ramo. Aguarde mais opiniões mesmo que contrárias.

 

Dica: osciloscópios digitais geralmente tem função de registro de sinal e até mesmo grava no pendrive direto. Deixe-o registrando por horas ou dias. O mais legal é que ele grava num arquivo que você pode importar diretamente no excel e fazer um gráfico pra apresentar no seu relatório. Se achar que deve, publique-o aqui. Alguém da área e teórica poderá analisar pra você com prazer.. acho.

 

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3 minutos atrás, MOR disse:

Sugiro que você argumente, que este problema exige o conhecimento de elétrica/eletrônica e que um engenheiro mecânico não tem conhecimento para avalia-lo.

O problema aí está em quem te solicitou para resolver um problema elétrico. 

MOR_AL

Beleza... só que o que acontece. Uma vistoria mecânica demonstrou que não havia problemas mecânicos e para não perder a razão a empresa disse que o problema é elétrico. Já sei de antemão que não há problema algum por 'n-motivos'; mas a questão é que devo apresentar um relatório disso tudo. Da parte mecânica já está ok, mas da elétrica preciso de algum método, por osciloscópio ou não. Quanto a profissional de elétrica, o que vi é que ninguém tem interesse... acredito ser algo tão simples (para o profissional) que ninguém se interesse por isso. É essa a realidade.

Já sei que não há problema na mecânica da máquina e não deve existir problema na elétrica porque outras máquinas mais sensíveis teriam tido problema, e esse não é o caso. Na verdade sei que a empresa está se esquivando de pagar uma máquina nova ao proprietário...

adicionado 2 minutos depois
5 minutos atrás, Isadora Ferraz disse:

então tamo junto kk. Só posso te oferecer uma visão prática da coisa e claro no meu ponto de vista: motor funciona de boa com uma quase senoide de tensão. Sua própria indutância meio que serve como filtro fazendo com que a corrente se 'senoidize' nas suas entranhas. Já o trifásico, caso as fases não estejam corretamente defasadas, também podem apresentar funcionamento errático ou aquecer.

 

Por gentileza, considere que isso foi apenas insight pois não sou do ramo. Aguarde mais opiniões mesmo que contrárias.

 

Dica: osciloscópios digitais geralmente tem função de registro de sinal e até mesmo grava no pendrive direto. Deixe-o registrando por horas ou dias. O mais legal é que ele grava num arquivo que você pode importar diretamente no excel e fazer um gráfico pra apresentar no seu relatório. Se achar que deve, publique-o aqui. Alguém da área e teórica poderá analisar pra você com prazer.. acho.

 

Beleza. Entendi seus comentários... interessante sobre o osciloscópio digital. É disso que preciso rsrsrsrs... E por acaso você é engenheiro mecânico?

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não mas...

37 minutos atrás, Fabiano Valente Nunes disse:

conhecimento em instrumentação e medidas elétricas é bem resumido mesmo

kk

De fato sou profissional em eletrônica com crea e tudo mas com ênfase em solucionar problemas práticos com ferramentas que encontro no caminho as vezes fabricando uma. Filosofia: na prática há outra teoria...(real auto-resumo)

 

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@Fabiano Valente Nunes,

 

Simplesmente colocar o osciloscópio na rede elétrica não vai te informar quase nada.

 

Precisa ao mesmo tempo colocar uma carga semelhante à que foi danificada, por exemplo um motor de características semelhantes, com carga mecânica semelhante.

 

Aí sim, o osciloscópio pode te ajudar bastante ao mostrar o comportamento da rede.

 

Agora, me permita uma observação : me parece que a empresa está querendo te usar , talvez para obter o conserto em garantia ou até mesmo querer responsabilizar o fornecedor de energia pelo dano do compressor.

 

Se for isto, o seu CREA de Eng. Mecânico vai ser contestado e seu relatório não poderá ser utilizado como laudo técnico.

 

Paulo

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2 horas atrás, aphawk disse:

@Fabiano Valente Nunes,

 

Simplesmente colocar o osciloscópio na rede elétrica não vai te informar quase nada.

 

Precisa ao mesmo tempo colocar uma carga semelhante à que foi danificada, por exemplo um motor de características semelhantes, com carga mecânica semelhante.

 

Aí sim, o osciloscópio pode te ajudar bastante ao mostrar o comportamento da rede.

 

Agora, me permita uma observação : me parece que a empresa está querendo te usar , talvez para obter o conserto em garantia ou até mesmo querer responsabilizar o fornecedor de energia pelo dano do compressor.

 

Se for isto, o seu CREA de Eng. Mecânico vai ser contestado e seu relatório não poderá ser utilizado como laudo técnico.

 

Paulo

Entendo... pode ser que aconteça sim... Já fui convidado a fazer uma análise em uma instalação trifásica e como conheço essa área em particular por estar vinculado às máquinas, fiz e não tive problemas. O que aconteceu, neste caso (pelo menos acontece direto comigo) é que não encontro Engenheiro Eletricista para fazer serviços de medições ou pequenas consultorias... segundo resposta de um professor de engenharia elétrica (fui em uma universidade pedir um profissional) ele me disse que essa área não interessa muito porque se ganha mais dinheiro na área de automação e principalmente com Tecnologia da Informação; portanto, não encontro profissionais.

 

Sei da limitação do CREA, mas segundo a nossa legislação, que sempre tem brecha, qualquer pessoa, desde que indicado por juiz pode ser um avalista, até mesmo uma pessoa analfabeta, desde que o juiz tenha confiança. Particularmente não concordo, mas... Brasil!

 

Em suma: Preciso qualificar a rede elétrica porque a análise mecânica e de parâmetros de trabalho já é etapa superada. E sobre colocar uma carga... a medida (osciloscópio) vai na rede (entrada da carga)? É isso mesmo?

adicionado 0 minutos depois
2 horas atrás, albert_emule disse:

 

 

 

 

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XWfA

 

 

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Valeu! Vou assistir...

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@Fabiano Valente Nunes.

 

A tal pessoa que o Juiz possa querer indicar tem de ser um perito qualificado, ou a outra parte vai invalidar. Já presenciei um processo desse tipo. Não é tão simples como parece... A acusação tem o direito de apresentar os seus laudos, e a defesa também, e se houver dúvida para o juiz ( e sempre tem pois ele não entende disso... ), ele convoca um perito judicial, cujo laudo ajudará o juiz em sua decisão. Tá certo que aqui no Brasil tem brechas de monte, mas bons advogados costumam tampar elas...

 

Assumindo que você já tenha um osciloscópio moderno, digital, do tipo com memória, tem de usar um transformador isolador para isolar ele da rede elétrica, e sim, a ponta de prova vai medir a rede elétrica, pode usar um divisor resistivo adequado para minimizar possíveis choques. Ah, importante lembrar que é muito importante conseguir medir tanto a tensão como a corrente, cada uma em um canal, para poder acompanhar problemas de fase ( fator de potência ). Existem instrumentos adequados para isso, mas em ultimo caso um resistor de baixo valor adequado para a corrente utilizada e uma ligação adequada das pontas de prova em relação ao GND do osciloscópio pode resolver isso.

 

Seu osciloscópio tem de capturar transientes, durante a partida do compressor, e depois já em regime normal. Um osciloscópio digital moderno já permite também fazer a decomposição do sinal por Fourier e apresentar o espectro das harmônicas.

 

Lembre-se de que a concessionária de energia é responsável apenas até a entrada de energia do local. Daí em diante, a parte interna da fiação não é responsabilidade deles, e sim do usuário dessa energia.

 

Se durante os testes você detectar alguma coisa errada no ponto de ligação do motor, teria de repetir o teste mas colocando o osciloscópio direto após o relógio de medição de energia.

 

Se ocorrer algo fora do normal nesse ponto, aí sim existe uma boa chance de conseguir provar a culpa da concessionária.

 

Já trabalhei com um compressor que meses depois explodiu, com um prejuízo de US$ 1.8 milhões, em 1987 . Mas não foi por causa da rede elétrica, e sim por fatores humanos, enriquecimento ilícito....

 

Se você precisar, conheço alguns amigos engenheiros eletricistas que  trabalharam na CESP e na Eletropaulo, posso perguntar para eles e ver se algum deles pode fazer esse trabalho.

 

Paulo

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@aphawk fala com sua tradicional sabedoria. Permita-me repetir... Pra medir a qualidade da energia da concessionária, meça logo na saída do relógio de luz. Pra qualidade da instalação, no "ponto final" ou seja no motor mesmo. Pra qualidade do motor, hás de medir tensão e corrente talvez temperatura e vibração do mesmo. Ou seja, o buraco é + em baixo.

 

Mas nada impede de você deixar o oscilo registrando o comportamento elétrico do motor . Trifásico complica 1 pouco mas monofásico ou bi: 1 canal você registra V e no outro I com um resistor shunt qualquer. Estimo uns 0.01R x 10W seja suficiente.

Não ouso invadir a esfera legal portanto não sei o valor legal disso mas pelo menos você vai adquirir algum conhecimento legal... Ou 2 (!)

 

 

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@Fabiano Valente Nunes existem equipamentos chamados registradores da qualidade de energia. Ficam coletando diversos parâmetros da rede durante horas ou dias para formar um histórico. O Senai pode te ajudar com essa questão. E concordo com o aphawk, um laudo de engenheiro mecânico para problemas elétricos será facilmente contestado.

Editado por Ricardov

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