Quando um motor elétrico retorna à oficina pela segunda ou terceira vez com uma falha semelhante, o problema pode não estar no componente que acabou de falhar. Trocar novamente o rolamento, rebobinar o estator ou substituir o acoplamento pode restabelecer o funcionamento, mas não necessariamente eliminar aquilo que provocou o dano.
É nesse ponto que a análise de causa raiz, ou RCA, muda a abordagem da manutenção. O objetivo deixa de ser apenas identificar o que falhou e passa a determinar por que falhou, quais evidências sustentam essa hipótese e o que deve ser modificado para evitar a reincidência.
O componente danificado nem sempre revela a causa da falha
Um rolamento com deterioração prematura pode ter sido submetido a lubrificação inadequada, contaminação, desalinhamento, esforços transmitidos pela máquina acionada ou correntes elétricas pelo eixo. Substituí-lo elimina o dano, mas não necessariamente sua origem.
O mesmo raciocínio vale para um enrolamento queimado. A evidência encontrada no estator deve ser relacionada às condições de alimentação, carga, refrigeração, regime de partidas, proteção e, quando aplicável, operação com inversor de frequência.
Por isso, uma investigação consistente deve separar três elementos:
- Dano observado: aquilo que efetivamente sofreu deterioração.
- Mecanismo da falha: processo físico, elétrico, térmico ou mecânico que produziu o dano.
- Causa raiz: condição que permitiu que esse mecanismo surgisse ou permanecesse.
Essa distinção evita um dos erros mais comuns da manutenção: considerar o componente avariado como a própria causa da falha.
Como conduzir a análise de causa raiz em motores elétricos
A investigação deve começar antes da desmontagem. Fotografias, posição das peças, marcas de aquecimento, condição da graxa, sinais de contaminação, folgas, características do acoplamento e aspecto dos enrolamentos podem desaparecer durante limpeza ou reparo.
Também devem ser recuperados histórico de intervenções, horas de funcionamento, registros de temperatura e vibração, corrente por fase, atuação das proteções, número de partidas, condições ambientais e informações sobre a carga acionada.
A partir dessas evidências, formulam-se hipóteses.
Considere um motor que apresenta repetidamente temperatura elevada e deterioração do isolamento. Simplesmente rebobinar o estator não encerra a investigação.
A sequência pode ser:
- Sintoma: aquecimento excessivo e deterioração prematura do enrolamento.
- Possíveis causas: sobrecarga, ventilação deficiente, desequilíbrio elétrico, regime de partidas inadequado ou problemas relacionados à alimentação.
- Verificação: medir correntes e tensões nas três fases, avaliar carregamento, inspecionar ventilação, consultar registros de proteção e comparar temperatura e condições operacionais.
- Interpretação: se houver desequilíbrio significativo entre fases, por exemplo, deve-se investigar se sua origem está na alimentação, conexões, circuito de potência ou no próprio motor.
- Ação: corrigir a condição comprovadamente relacionada ao mecanismo de falha e estabelecer novas medições de referência após a intervenção.
Desequilíbrios de tensão merecem atenção porque podem produzir desequilíbrios de corrente proporcionalmente muito maiores, aumentando perdas e aquecimento. Por isso, medir somente a corrente total ou uma única fase pode esconder informações importantes.
O princípio é simples: uma hipótese de causa raiz precisa ser sustentada por evidências.
Ensaios devem responder a hipóteses, não formar apenas uma lista
Análise de vibração, termografia, resistência de isolamento, índice de polarização, resistência dos enrolamentos e análise da qualidade de energia são ferramentas importantes, mas nenhuma delas deve ser utilizada isoladamente como resposta para todas as falhas.
A análise de vibração pode ajudar a identificar condições associadas a desalinhamento, desbalanceamento, folgas e determinadas anomalias de mancais. Entretanto, um valor global elevado não identifica automaticamente a causa. Frequências predominantes, direção da vibração, tendência histórica, rotação e condição de carga também precisam ser consideradas.
A resistência de isolamento e o índice de polarização fornecem informações sobre a condição do sistema isolante, mas seus resultados precisam ser avaliados considerando fatores como temperatura, tipo e condição da isolação e histórico da máquina.
Em motores de média e alta tensão, técnicas de descargas parciais podem complementar a avaliação do sistema isolante quando tecnicamente aplicáveis. Da mesma forma, motores alimentados por inversores podem exigir investigação de fenômenos relacionados à forma de onda, instalação, aterramento, cabos e tensões impostas ao sistema isolante.
A pergunta antes de qualquer ensaio deve ser: qual hipótese esse resultado poderá confirmar ou eliminar?
Matriz rápida para investigação de falhas recorrentes
| Sintoma observado | Hipóteses a investigar | Verificações prioritárias |
|---|---|---|
| Rolamento falha repetidamente | Lubrificação, contaminação, desalinhamento, carga, correntes de eixo | Graxa, montagem, alinhamento, vibração, eixo e aterramento |
| Enrolamento apresenta aquecimento | Sobrecarga, ventilação, desequilíbrio elétrico, partidas | Correntes, tensões, temperatura, carga e ventilação |
| Vibração elevada | Desalinhamento, desbalanceamento, folga, ressonância | Espectro, fase, fixação, alinhamento e condição da carga |
| Isolamento degrada rapidamente | Temperatura, umidade, contaminação, sobretensões | IR/PI, inspeção, temperatura, ambiente e alimentação |
| Proteção atua repetidamente | Sobrecarga, alimentação, parametrização ou falha do conjunto | Eventos, corrente, tensão, carga e ajustes das proteções |
A matriz não substitui o diagnóstico. Ela serve para impedir que a investigação termine no primeiro componente danificado encontrado.
A falha só está resolvida quando a causa deixa de existir
Uma análise de causa raiz não termina quando a equipe identifica uma hipótese plausível. É necessário implementar a ação corretiva e verificar se a condição que produzia o dano foi realmente eliminada.
Isso significa comparar medições antes e depois da intervenção, estabelecer novos valores de referência e acompanhar o comportamento do motor em operação.
Em muitos casos, a ação definitiva pode estar fora do próprio motor: corrigir uma base, alinhar a máquina acionada, eliminar esforços de tubulação, melhorar a ventilação, revisar a distribuição das cargas elétricas ou modificar procedimentos de lubrificação e inspeção.
Esse é o principal ganho da análise de causa raiz aplicada a motores elétricos. A manutenção deixa de perguntar apenas “como reparar este motor?” e passa a perguntar “o que precisa mudar para que esta falha não volte a acontecer?”
Quando essa lógica passa a fazer parte do processo de manutenção, cada falha deixa de ser apenas uma ocorrência corretiva e se transforma em informação para aumentar confiabilidade, disponibilidade e vida útil dos ativos.
Referências técnicas
- INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 13379-1:2025. Condition monitoring and diagnostics of machine systems — Data interpretation and diagnostics techniques — Part 1: General guidelines. 2. ed., 2025.
- INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION. ISO 20816-3:2022. Mechanical vibration — Measurement and evaluation of machine vibration — Part 3: Industrial machinery with a power rating above 15 kW and operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/min. 1. ed., 2022.
- INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. IEC 60034-27-4:2018. Rotating electrical machines — Part 27-4: Measurement of insulation resistance and polarization index of winding insulation of rotating electrical machines. 1. ed., 2018.
- INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. IEC 60034-27-2:2023. Rotating electrical machines — Part 27-2: On-line partial discharge measurements on the stator winding insulation. 1. ed., 2023.
- ELECTRICAL APPARATUS SERVICE ASSOCIATION. Root Cause Failure Analysis. Material técnico de treinamento sobre análise de falhas em máquinas elétricas.