Como equilibrar o rotor de um motor elétrico: procedimento de trabalho no local

O motor voltou da rebobinagem, colocou-o na estrutura, alinhou-o, arrancou-o — e faz mais barulho do que antes da reparação. Ou, depois da substituição dos rolamentos, a vibração no apoio não acionado triplicou. O motor elétrico é um caso raro em que a mesma vibração pode ter duas causas completamente diferentes: o desequilíbrio do rotor e as forças eletromagnéticas no entreferro entre o rotor e o estator. A equilibragem só trata a primeira, por isso é preciso começar não pelas massas, mas por verificar se está mesmo perante um problema mecânico.

Atualizado em 27 de agosto de 2026 · por AXILINE · Vila Nova de Gaia

Quando o rotor do motor precisa mesmo de equilibragem

Um motor quase nunca se desequilibra sozinho. O rotor é fundido ou soldado, as pás de arrefecimento não se desgastam, não há produto a passar por ele. Portanto, o desequilíbrio surgiu no momento em que alguém mexeu no rotor. Vale a pena ter em mente uma lista curta destes momentos: se se enquadra num deles, a medição de vibração depois da montagem é obrigatória.

Por vezes a vibração aumenta depois de trabalhos que, por si só, não criam desequilíbrio. A substituição de rolamentos é precisamente um desses casos.

A equilibragem só remove a componente rotacional 1x. Se o motor faz barulho por causa de curtos-circuitos entre espiras, entreferro irregular ou afrouxamento do pacote de chapas do estator, as massas não ajudam nem um grama.

Primeiro separe a causa elétrica da mecânica

Esta é a verificação mais útil num motor elétrico, e demora um minuto. Aqueça a máquina, coloque o sensor no apoio de rolamento, inicie o registo e corte a alimentação à rotação de trabalho.

A vibração eletromagnética desaparece no momento do corte — em frações de segundo, junto com a corrente. O desequilíbrio não se comporta assim: a força centrífuga cai proporcionalmente ao quadrado da rotação, por isso a vibração de desequilíbrio extingue-se de forma suave, enquanto o rotor desacelera livremente. Observe exatamente o primeiro instante após o corte, não toda a curva de desaceleração: mais à frente, o rotor atravessa as ressonâncias dos apoios e da estrutura, e o quadro complica-se. Em máquinas com grande momento de inércia e acoplamento rígido, a desaceleração livre dura minutos — nesse caso é mais fiável registar o sinal temporal e observá-lo depois.

Segundo sinal: a dependência da carga. O desequilíbrio nada sabe sobre a carga, a sua 1x quase não muda entre o vazio e a carga plena. A componente eletromagnética depende visivelmente da carga, porque depende do escorregamento e das correntes. Faça duas medições e compare.

• Pico na frequência dupla da rede de alimentação (100 Hz numa rede de 50 Hz) — excentricidade estática do entreferro, afrouxamento do pacote de chapas ou da fixação do estator, defeitos do enrolamento. A equilibragem é inútil.
• Bandas laterais em torno da 1x, com um espaçamento igual à frequência de passagem de polos (o escorregamento multiplicado pelo número de polos — normalmente frações de hertz ou poucos hertz) — defeitos nas barras do rotor ou excentricidade dinâmica. Para sequer ver estas bandas no espectro (o gráfico que decompõe a vibração por frequências), é preciso uma resolução fina em frequência, não uma medição «panorâmica» com um Fmax largo.
• Picos na frequência de passagem das barras do rotor (o número de barras multiplicado pela frequência de rotação), rodeados de bandas com espaçamento de 100 Hz — de novo o rotor, não o desequilíbrio.
• Vibração axial superior a metade da radial, em conjunto com um 2x forte — primeiro alinhamento de eixos, não equilibragem.
• 1x pura e dominante, fase estável (a posição do máximo de vibração na volta não varia de medição para medição), 2x fraca, nada a 100 Hz — isto sim é desequilíbrio, e vale a pena equilibrá-lo.

Mais pormenores sobre como ler o espectro e como escolher o Fmax e o número de linhas — em artigos à parte sobre a leitura do espectro e sobre as configurações de medição. Aqui importa apenas uma coisa: sem separar a eletricidade da mecânica, arrisca-se a passar o dia todo a instalar massas numa máquina que precisa de rebobinagem.

Fontes: ISO 13373-3:2015

O que verificar antes de instalar a massa de ensaio

O motor é uma máquina rígida, compacta e bem previsível, por isso a equilibragem nele costuma convergir logo no primeiro arranque de ensaio. Mas só na condição de a mecânica estar em ordem. Cada ponto abaixo é capaz de tornar instáveis os coeficientes de influência — a forma como a vibração da máquina responde à massa instalada — e, com eles, o resultado.

• Assento do semi-acoplamento e da ventoinha: empeno pelo comparador, folga na chaveta, aperto dos parafusos de fixação. Uma massa instalada num semi-acoplamento a abanar não corrige nada — vai mudar de posição de arranque para arranque.
• Estado dos rolamentos: folga, ruído, aquecimento, sinais de alta frequência no espectro. Não se pode equilibrar uma máquina com um rolamento danificado: o resultado não se mantém, e o apoio «deriva» entre arranques. Aliás, o próprio desequilíbrio reduz a vida útil real do rolamento em relação ao valor nominal calculado segundo a ISO 281.
• Pé mole — um pé do motor que não assenta na estrutura e só é puxado até ela pelo parafuso. Verificação: desaperte um parafuso de cada vez com um comparador no pé. A elevação do pé normalmente não deve ultrapassar algumas centésimas de milímetro; na prática, usa-se como referência 0,05 mm. Um pé mole torna o apoio não linear, e os coeficientes de influência deixam de ser constantes.
• Aperto da bancada, da estrutura, dos chumbadores, estado dos calços e da argamassa de nivelamento. Uma fixação solta dá harmónicas e fase instável.
• Alinhamento de eixos com a máquina acionada. O desalinhamento é a causa, o alinhamento de eixos é a ação para a eliminar. A ordem de trabalho é sempre esta: primeiro o alinhamento, depois a equilibragem, caso contrário estará a tentar compensar com massas algo que as massas não compensam.
• Ressonância: com um acionamento de frequência variável, tem uma ferramenta pronta a usar — percorra a rotação em toda a gama e veja se há um pico brusco de amplitude com rotação de fase perto da frequência de trabalho.
• Regime térmico: aqueça a máquina 30–60 minutos antes da medição. A deflexão térmica do rotor, o aumento das folgas e o assentamento do enrolamento alteram tanto a amplitude como a fase da 1x. Equilibrar um motor frio que depois trabalha quente é a forma clássica de desperdiçar um turno.
• Ventoinha e tampa: sujidade, pá dobrada ou partida, roçamento na tampa, aberturas entupidas.

Fontes: ISO 281:2007

Onde colocar os sensores e onde procurar os planos de correção

Coloque os sensores de vibração nas caixas dos apoios de rolamento do motor: lado acionado e lado não acionado, o mais perto possível do próprio rolamento, onde a carga passa através do metal. Fixação rígida: íman numa superfície limpa e plana, ou prisioneiro. Direção horizontal-radial, perpendicular ao eixo, e sempre a mesma de arranque para arranque. A tampa da ventoinha, a caixa de terminais, o resguardo de proteção e a placa de características não servem para o sensor: têm a sua própria vida ressonante, sem relação com o rolamento.

Aponte o sensor de fase laser para a marca refletora — uma marca por volta. No motor, é prático colá-la numa secção exposta do eixo entre a carcaça e o semi-acoplamento, na face ou no aro do semi-acoplamento, ou no cubo da polia. Se estiver a trabalhar com a ventoinha exterior, por vezes coloca-se a marca diretamente nela, através de uma abertura na tampa.

O plano de correção é o local no rotor onde se pode fixar uma massa de equilibragem. Num motor montado, há poucos locais assim, e essa é a sua principal limitação. Eis o que costuma estar acessível.

A massa deve estar fixada com a mesma solidez de uma massa definitiva já no arranque de ensaio. E introduza no programa o raio real de instalação, não o diâmetro da ventoinha de memória: um erro no raio transporta-se diretamente para um erro na massa.

Um plano ou dois

Pela regra L/D — a relação entre o comprimento do rotor e o seu diâmetro — quase qualquer motor assíncrono pede dois planos: o rotor é visivelmente mais comprido do que metade do seu diâmetro, com rotação de 1500 ou 3000 por minuto. A componente de momento (em par) do desequilíbrio — quando os pontos pesados nas duas extremidades do rotor estão orientados em sentidos opostos — é real neste tipo de rotor, e não se remove com uma única massa: a vibração num apoio desce, no outro mantém-se ou aumenta.

O problema é que, com a máquina montada, muitas vezes só tem acesso a um único plano — a ventoinha. Nesse caso, trabalhe com honestidade: remove a componente estática, a de momento fica. Se, depois da correção, a 1x no apoio não acionado entrar dentro da tolerância, mas no apoio acionado se mantiver alta, significa que é preciso um segundo plano: retire a tampa, use o semi-acoplamento, ou então o rotor terá de ser retirado e levado para uma máquina de equilibragem.

• Motor curto, altura do eixo até cerca de 132 mm, rotação até 1500 por minuto — um único plano na ventoinha é muitas vezes suficiente.
• Motor de dois polos a 3000 por minuto, rotor longo, altura do eixo de 160 mm ou mais — dois planos, caso contrário a componente de momento não vai a lado nenhum.
• Se só um plano estiver acessível, faça a correção num único plano e registe no relatório a 1x residual no segundo apoio. O cliente deve ver o que ficou para além do possível.
• Dois planos custam exatamente um arranque de ensaio a mais: três arranques em vez de dois até ao cálculo da correção.

Uma análise da regra L/D e da escolha do número de planos está num artigo à parte sobre um ou dois planos de correção.

No local, com a máquina montada, ou o rotor separadamente numa máquina de equilibragem

Depois da rebobinagem, a oficina de reparação normalmente equilibra o rotor separadamente, numa máquina ou banco de equilibragem. Isto está correto e dá aquilo que não se consegue obter no local.

E, ainda assim, quase sempre é preciso um acerto no local depois da montagem. A razão é simples: na máquina de equilibragem, equilibrou o rotor, mas quem vibra é a máquina completa. A montagem acrescenta o seu próprio desequilíbrio — chaveta, aperto, empeno do assento, o segundo semi-acoplamento, a ventoinha, a fixação. Os apoios do motor, a estrutura e a fundação reagem ao desequilíbrio residual de forma diferente dos apoios flexíveis da máquina de equilibragem. O regime térmico é diferente. Como resultado, um rotor certificado segundo a classe G — a tolerância de desequilíbrio residual — pode mostrar, já na máquina montada, uma vibração acima da norma, e isso não é um erro dos reparadores.

A boa notícia é que o acerto no local é rápido. O mesmo aparelho funciona tanto no banco como no local, os coeficientes de influência ficam guardados sob o nome da máquina, e uma nova equilibragem do mesmo motor, da próxima vez, faz-se com um único arranque inicial mais um de controlo — é o modo de equilibragem trim a partir de coeficientes guardados.

Como escolher entre a deslocação ao local e a oficina, em termos de custo e paragem, está no artigo sobre equilibragem no local versus equilibragem em oficina.

Fontes: ISO 21940-11:2016 · Manual de operação Balanset-1A

Três particularidades que se esquecem

Fontes: ISO 21940-11:2016 · ISO 21940-12:2016

Procedimento passo a passo do trabalho no local

1. 01

   Autorização, inspeção, acordo sobre os arranques

   Vai precisar de autorização para parar e arrancar a máquina várias vezes, e de acesso aos dois apoios e a pelo menos um plano de correção. Percorra as verificações da secção sobre preparação: fixação, pés, rolamentos, semi-acoplamento, ventoinha.

2. 02

   Arranque 0: medição «como está» com a máquina quente

   Dois sensores nos apoios, marca e sensor de fase laser, rotação de trabalho. Observe a vibração total (o nível geral em todas as frequências de uma vez), a 1x com fase nos dois canais e o espectro. É aqui que se decide: se a 1x é dominante, prossegue-se; se não é, vai para o diagnóstico, não para as massas.

3. 03

   Verificação da causa elétrica

   Medição sob carga e em vazio, corte da alimentação à rotação de trabalho, verificação dos 100 Hz e das bandas em torno da 1x. Um minuto de trabalho que poupa um turno inteiro.

4. 04

   Escolha dos planos, do raio e das posições

   Decida se vai trabalhar num plano ou em dois. Meça o raio real de instalação da massa. Se a massa for para as pás da ventoinha ou para debaixo dos parafusos do semi-acoplamento, defina-as como posições fixas — o aparelho indica o número da posição e a massa, e não erra no sentido de referência do ângulo.

5. 05

   Massa de ensaio

   Instala uma massa de valor conhecido a um raio conhecido, arranca. Um arranque de ensaio válido altera a amplitude da 1x em pelo menos 20–30 %, ou a fase em pelo menos 20–30°. Se a alteração for menor, pare, aumente a massa, introduza o novo valor real e repita.

6. 06

   Segundo arranque de ensaio para o segundo plano

   Transfere a massa de ensaio para o segundo plano, conforme indicado pelo programa, e faz um terceiro arranque. Depois deste, o aparelho conhece a resposta do sistema nos dois canais e nos dois planos.

7. 07

   Instalação das massas de correção

   O aparelho indica a massa e o ângulo de cada plano, ou os números das posições fixas. Conte o ângulo a partir do local da massa de ensaio, sempre no mesmo sentido. Fixe a massa definitiva com solidez e ao mesmo raio.

8. 08

   Arranque de controlo e relatório

   Verifica a 1x nos dois apoios e a vibração total em mm/s RMS (valor eficaz) na banda de 10–1000 Hz, compara com as zonas segundo a parte aplicável da ISO 20816. Guarda os coeficientes de influência sob o nome da máquina e emite o relatório: pontos de medição, direção, rotação, massas, raio, o que era e o que passou a ser.

Um plano — três arranques: inicial, de ensaio, de controlo. Dois planos — quatro. Com coeficientes de influência guardados para a mesma máquina — dois.

Fontes: ISO 20816-1:2016 · Manual de operação Balanset-1A

Erros que anulam o trabalho

Se, depois de um trabalho honesto segundo este procedimento, a vibração continuar fora da norma, não obteve um fracasso, mas sim um diagnóstico: o plano acessível não chega, o rotor precisa de uma máquina de equilibragem, o rolamento está para substituir, ou o motor precisa de rebobinagem. Isto também é um resultado, e poupa dinheiro.

A AXILINE desloca-se ao local com o Balanset-1A: medimos a vibração nos dois apoios, separamos a causa elétrica da mecânica, equilibramos o motor montado e deixamos um relatório com os números de antes e depois. Os aparelhos Balanset são desenvolvidos e fabricados pelos mesmos engenheiros que os utilizam para equilibrar no local, por isso perguntas como «o que fazer se a fase deriva» resolvem-se pela experiência, não pelo manual.

Se tiver a sua própria oficina de reparação e os motores passarem em fluxo contínuo, é mais sensato adquirir o aparelho: o conjunto é portátil, funciona tanto no local como sistema de medição de um banco, e a variante Balanset-1A OEM sem mala integra-se diretamente numa máquina. O apoio de consultoria durante a aprendizagem é uma parte normal do trabalho, pergunte.

• Equilibram em vez de alinhar. O motor foi deixado impecável, mas a vibração devida ao desalinhamento dos semi-acoplamentos manteve-se, porque nunca foi um desequilíbrio.
• Equilibram a máquina fria. Ao fim de uma hora de trabalho, a fase da 1x deslocou-se, e a vibração regressou.
• Instalam a massa num semi-acoplamento que vai ser desmontado em breve. Qualquer desmontagem da união anula o resultado. Marque com tinta a posição relativa dos semi-acoplamentos, das massas e dos parafusos.
• Colocam o sensor na tampa da ventoinha ou na caixa de terminais. Os números ficam bonitos, mas não têm relação com o rolamento.
• Poupam na massa de ensaio. Uma alteração de amplitude de 5 % significa que o coeficiente de influência foi calculado a partir de ruído, e a correção será aleatória.
• Mudam a rotação entre arranques. Num acionamento de frequência variável, isto faz-se com um único gesto e invalida todas as medições anteriores.
• Ignoram o pico a 100 Hz e tentam equilibrar a vibração eletromagnética. Ela nunca vai diminuir.
• Furam as pás da ventoinha ou soldam uma massa sem pensar na resistência mecânica nem na aerodinâmica. Uma massa que se solta a 3000 rotações já não é um problema de vibração.

Fontes: Especificações do fabricante Balanset-1A

Perguntas frequentes

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