BRPI0708775B1

BRPI0708775B1 - método e dispositivo para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico

Info

Publication number: BRPI0708775B1
Application number: BRPI0708775A
Authority: BR
Inventors: Marinov Pavlik
Original assignee: Aktiebolaget Skf
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2018-07-17
Also published as: CN101405611B; CN101405611A; US9140758B2; ATE439695T1; DE602006008423D1; WO2007106015A1; EP1835598A1; EP1835598B1; BRPI0708775A2; US20090302864A1

Abstract

método e dispositivo para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico. a presente invenção relaciona-se a um método para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor (22) entre um elemento de rolamento (20) e um condutor (16, 18) em um mancal (12) de um sistema de acionamento elétrico (10). o método compreende: detectar remotamente sinais de radiofreqúéncia emitidos a partir do sistema de acionamento elétrico, cujos sinais compreendem um sinal de radiofreqúência associado a uma descarga elétrica no meio não condutor, processar os sinais de radiofrequência detectados para estimar a descarga elétrica, e indicar a descarga elétrica estimada. a presente invenção relaciona-se também a um dispositivo (30, 50, 70, 90) correspondente, para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor, entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico.

Description

(54) Título: MÉTODO E DISPOSITIVO PARA INDICAR UMA DESCARGA ELÉTRICA EM UM MEIO NÃO CONDUTOR ENTRE UM ELEMENTO DE ROLAMENTO E UM CONDUTOR EM UM MANCAL DE UM SISTEMA DE ACIONAMENTO ELÉTRICO (51) Int.CI.: G01R 31/34 (30) Prioridade Unionista: 13/03/2006 EP 06111036.7 (73) Titular(es): AKTIEBOLAGET SKF (72) Inventor(es): PAVLIK MARINOV

1/12 “MÉTODO E DISPOSITIVO PARA INDICAR UMA DESCARGA ELÉTRICA EM UM MEIO NÃO CONDUTOR ENTRE UM ELEMENTO DE ROLAMENTO E UM CONDUTOR EM UM MANCAL DE UM SISTEMA DE ACIONAMENTO ELÉTRICO” Campo da invenção [0001] A invenção relaciona-se a um método e dispositivo para indicar uma descarga elétrica dentro de um mancal de um sistema de acionamento elétrico. Em particular, relaciona-se a um método e dispositivo para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico.

Fundamentos da Invenção [0002] A operação de sistemas de acionamento elétrico, especialmente sistemas de CA tais como um motor de CA ou um gerador ou uma unidade de acionamento conectada a um motor de CA, é frequentemente impedida pelas assim chamadas correntes de mancal. Em motores, a divisão de tensão interna da tensão de modo comum através das capacitâncias espúrias internas do motor podem causar tensões de eixo altas o bastante para criar pulsos de corrente de mancal de alta frequência. Isto pode acontecer se o eixo não estiver aterrado via maquinário acionado, enquanto a carcaça do motor está aterrada de modo padrão, para proteção. Os pulsos de corrente de mancal, a saber, descargas elétricas tendo lugar no filme de óleo de lubrificação entre as bilhas e as corrediças do mancal, causam erosão da corrediça. Como resultado, o mancal pode necessitar de substituição após um curto tempo em serviço. Este problema é equacionado, por exemplo, no documento “Technical Guide No. 5 - Bearing Currents indivíduo Modern AC Drive Systems”, ABB Automation Group Ltd., 1999, bem como no documento WO2005/034314.

[0003] Naturalmente, é essencial ser capaz de detectar e/ou medir as correntes de mancal no sentido de evitar que os mancais de um sistema de acionamento elétrico quebrem e tomar medidas para evitar as correntes de mancal. No documento acima mencionado da ABB Automation Group Ltd., é sugerido medir correntes de mancal usando um sensor de corrente do tipo Rogowski especialmente projetado, flexível, de núcleo de ar, cujo sensor é usado para medir a corrente

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2/12 diretamente em certos pontos de medida dentro de um motor de CA. Entretanto, uma deficiência desta solução é que, no sentido de alcançar os pontos de medição requeridos dentro do motor de CA, o motor de CA tem que ser parado e/ou pelo menos parcialmente desmontado, o que é incomodo e consome tempo e tem que ser realizado por pessoal experimentado e dedicado.

Sumário da invenção [0004] É portanto, um objetivo da presente invenção superar esta deficiência e prover um método melhorado para indicar correntes de mancal, cujo método em particular é fácil de executar.

[0005] Estes e outros objetivos que serão evidentes a partir da seguinte descrição são alcançados por meio de um método para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor, entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico, bem como um dispositivo de indicação correspondente, de acordo com as reivindicações anexas.

[0006] De acordo com um aspecto da invenção é provido um método para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor, entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico, compreendendo: detectar remotamente sinais de radiofrequência emitidos a partir do sistema de acionamento elétrico, cujos sinais compreendem um sinal de radiofrequência associado a uma descarga elétrica no meio não condutor, processar os sinais de radiofrequência detectados para estimar a descarga elétrica, e indicar a descarga elétrica estimada.

[0007] A invenção é baseada no entendimento de que correntes de mancal podem ser detectadas e/ou medidas indicando as descargas elétricas dentro do mancal. As descargas elétricas dão origem a um sinal de radiofrequência característico, cujo sinal de radiofrequência pode ser detectado remotamente, por meio de uma antena, sem interferir com o sistema de acionamento elétrico ou sua operação. Então, detectando remotamente o sinal de radiofrequência característico, não há necessidade de acessar pontos de medição dentro do sistema de acionamento elétrico, o que facilita grandemente a indicação de correntes de

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3/12 mancal.

[0008] O sistema de acionamento elétrico pode ser um sistema de acionamento ajustável ou de velocidade variável com motor, conversor e sistema de controle. Em particular, o sistema de acionamento elétrico pode ser um sistema de CA, tal como um motor de CA ou um gerado ou uma unidade conectada a um motor de CA, tal como uma caixa de engrenagem, bomba, compressor, etc.

[0009] Deveria ser notado que é conhecido medir sinais de radiofrequência para detectar um evento, por exemplo, em um motor elétrico. Por exemplo, o documento WO 03/060536 descreve um sistema de monitoração de motor elétrico compreendendo uma antena para detectar sinais de alta frequência. Entretanto, os sinais de alta frequência detectados em WO 03/060536 relacionam-se a eventos de abertura de arco (isto é, um fenômeno luminoso) a partir de um contato de escova do motor DC, ao invés de descargas elétricas (condução elétrica) especificamente dentro do mancal.

[0010] O sinal de radiofrequência associado à descarga elétrica de dentro do mancal deveria apresentar pelo menos um dentre: ser um sinal não repetitivo, ser mais curto que 200 ns, e ter espectros de frequência dentro da faixa de 50 MHz - 8 GHz. Mais particularmente, este deveria ser um sinal não repetitivo, mais curto que 100 ns e/ou ter um espectro de frequência dentro da faixa de 50 MHz - 1 GHz. Se um sinal tendo estas características é detectado, é altamente provável que este seja um sinal associado à descarga elétrica. Portanto, estas características são vantajosamente usadas durante o processamento dos sinais de radiofrequência detectados, no sentido de estimar a descarga elétrica.

[0011] Em uma realização, detectar sinais de radiofrequência compreende detectar um campo magnético associado à descarga elétrica, usando um sensor de campo magnético. Detectar um campo magnético associado à descarga elétrica é vantajoso, uma vez que o campo magnético é diretamente proporcional à corrente de descarga elétrica, permitindo deste modo a estimativa direta da magnitude da corrente de descarga elétrica.

[0012] Preferivelmente, o sensor de campo magnético compreende uma antena

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4/12 de malha fechada. Também preferivelmente, a antena é uma antena de banda larga com baixo fator Q. A largura de banda da antena pode, por exemplo, estar entre cerca de 50 MHz e 8 GHz especificamente entre cerca de 50 MHz e 1 GHz, para detectar o campo magnético associado à descarga elétrica e filtrar outros sinais irrelevantes, e o fator Q pode ser selecionado de tal modo que uma resposta de sensor plana é obtida, para permitir a correta estimativa do sinal detectado.

[0013] Em uma outra realização, detectar sinais de radiofrequência compreende detectar um campo elétrico associado à descarga elétrica, usando um sensor de campo elétrico. Quando a descarga elétrica ocorre no meio não condutor, a corrente começa a fluir através do mancal, causando elevação da tensão no sistema de acionamento elétrico. Esta elevação da tensão ou mudança de tensão, por sua vez faz com que uma variação de campo elétrico então associada à descarga elétrica e detectando o campo elétrico associado, a descarga elétrica pode ser indicada.

[0014] Ainda em uma outra realização, o processamento dos sinais de radiofrequência detectados compreende verificar a descarga elétrica estimada a partir do campo magnético detectado por meio do campo elétrico detectado. Isto é, uma descarga elétrica é somente indicada se ambos campo magnético associado à descarga e um campo elétrico associado à descarga são detectados essencialmente de forma simultânea. Esta verificação é vantajosa, uma vez que detecção não pretendida de um campo magnético similar ao campo magnético associado à descarga elétrica, poderia resultar de outro modo em uma falsa indicação. O método de acordo com esta realização oferece então detecção redundante.

[0015] O processamento dos sinais de radiofrequência detectados pode compreende adicionalmente filtrar os sinais de radiofrequência detectados para reduzir ruído de não descarga. O processamento pode, por exemplo, ser realizado usando um filtro passa alta, que filtra ruído de frequência mais baixa. Isto facilita a detecção do sinal de radiofrequência associado à descarga elétrica e a estimativa da descarga elétrica.

[0016] Adicionalmente, o método pode compreender comparar a descarga elétrica estimada com um limiar pré-estabelecido, onde a indicação da descarga

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5/12 elétrica estimada é realizada se a descarga elétrica estimada excede o limiar préestabelecido. A indicação neste caso é vantajosamente um alarme, que avisa um operador de que ocorreu uma certa descarga elétrica.

[0017] De acordo com um outro aspecto da presente invenção, é provido um dispositivo para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor, entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico, compreendendo: meio para detectar remotamente sinais de radiofrequência emitidos a partir do sistema de acionamento elétrico, cujos sinais compreendem um sinal de radiofrequência associado a uma descarga elétrica no meio não condutor, meio para processar os sinais de radiofrequência detectados para estimar a descarga elétrica e meio para indicar a descarga elétrica estimada. Este aspecto da invenção apresenta vantagens similares ao aspecto previamente discutido da invenção.

[0018] O sistema de acionamento elétrico pode, por exemplo, ser um sistema de acionamento de velocidade ajustável ou variável com conversor de frequência opcional. Em particular, o sistema de acionamento elétrico pode ser um sistema de CA, tal como um motor de CA ou um gerador ou uma unidade conectada a um motor de CA, tal como uma caixa de engrenagem, bomba, compressor, etc.

[0019] O sinal de radiofrequência associado à descarga elétrica de dentro do mancal deveria apresentar pelo menos um dentre: ser um sinal não repetitivo, ser mais curto que 200 ns, e ter espectros de frequência dentro da faixa de 50 MHz - 8 GHz. Mais especificamente, este deveria ser um sinal não repetitivo, mais curto que 100 ns e/ou ter um espectro de frequência dentro da faixa de 50 MHz - 1 GHz. Se um sinal tendo estas características é detectado pelo meio de detecção, é altamente provável que este seja um sinal associado à descarga elétrica. Portanto, estas características são vantajosamente usadas pelo meio de processamento, no sentido de estimar a descarga elétrica.

[0020] Em uma realização, o meio para detectar sinais de radiofrequência compreende um sensor de campo magnético para detectar um campo magnético associado à descarga elétrica. Preferivelmente, o sensor de campo magnético

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6/12 compreende uma antena de malha fechada. Também preferivelmente, a antena é uma antena de banda larga com baixo fator Q.

[0021] Em uma outra realização, o meio para detectar os sinais de radiofrequência compreende um sensor de campo elétrico para detectar um campo elétrico associado à descarga elétrica.

[0022] Ainda em uma outra realização, o meio para processar os sinais de radiofrequência detectados é adaptado para verificar a descarga elétrica estimada a partir do campo magnético detectado, por meio do campo elétrico detectado. Isto é, uma descarga elétrica é somente indicada se ambos campo magnético associado à descarga e um campo elétrico associado à descarga são detectados de modo essencialmente simultâneo.

[0023] O meio para processar os sinais de radiofrequência detectados pode compreender adicionalmente meio para filtrar os sinais de radiofrequência detectados tal como um filtro passa alta, para reduzir ruído de não descarga.

[0024] Adicionalmente, o dispositivo pode compreender meio para comparar a descarga elétrica estimada com um limiar pré-estabelecido, onde o meio para indicar a descarga elétrica estimada é atuado se a descarga elétrica estimada excede o limiar pré-estabelecido.

Breve descrição dos desenhos [0025] Estes e outros aspectos da presente invenção serão agora descritos em mais detalhe, com referência aos desenhos anexos, mostrando realizações correntemente preferidas da invenção. Os mesmos elementos são designados correspondentemente através das figuras.

[0026] Figura 1 ilustra esquematicamente um sistema de acionamento elétrico e um dispositivo para indicar descargas de acordo com uma realização da invenção. [0027] Figura 2 ilustra saídas de um sensor de campo magnético e de um sensor de campo elétrico.

[0028] Figura 3 é um diagrama em blocos de um dispositivo para indicar descargas de acordo com uma outra realização da invenção.

[0029] Figura 4 é um diagrama em blocos de um dispositivo para indicar

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7/12 descargas de acordo com ainda outra realização da invenção.

[0030] Figura 5 é um diagrama em blocos de um dispositivo para indicar descargas de acordo com ainda outra realização da invenção.

Descrição detalhada das realizações preferidas [0031] Figura 1 ilustra esquematicamente um sistema de acionamento elétrico, a saber um sistema de acionamento de CA 10, e um dispositivo 30 para indicar descargas de acordo com uma realização da invenção. Mais especificamente, Figura 1 inclui uma vista seccional em corte parcial do sistema de acionamento de CA 10 e um diagrama em blocos do dispositivo 30.

[0032] O sistema de acionamento de CA 10 pode, por exemplo, ser um motor de CA ou um gerador ou uma unidade conectada a um motor de CA, tal como uma caixa de engrenagem, bomba, compressor, etc. O sistema de acionamento de CA 10 compreende um mancal 12, aqui arranjado em um eixo 14. O mancal 12, por sua vez inclui de uma maneira conhecida um condutor interno 16, um condutor externo 18 e vários elementos de rolamento 20. O elemento de rolamento 20 pode ser por exemplo, um rolete ou uma bilha. Entre cada elemento de rolamento 20 e os condutores 16, 18 existe um meio não condutor 22, tal como um lubrificante, por exemplo, um filme de óleo lubrificante. Conforme discutido acima, descargas elétricas podem ter lugar no lubrificante 22, por meio das quais a corrente começa a fluir através do mancal 12, causando erosão nos condutores 16, 18. A descarga elétrica no lubrificante 22 é indicada por um “raio” na Figura 1 (cujo “raio” é exagerado na Figura 1 por razões de clareza).

[0033] De acordo com a invenção, a descarga elétrica pode ser indicada usando, por exemplo, o dispositivo 30 na Figura 1. Outros dispositivos adequados serão ilustrados nas figuras subsequentes.

[0034] O dispositivo 30 compreende um sensor de campo magnético 32 acoplado a um filtro passa alta 34, que por sua vez é acoplado a um osciloscópio de armazenagem digital 36. Um sensor de campo elétrico 38 pode ser opcionalmente acoplado ao osciloscópio 36.

[0035] Quando uma descarga elétrica ocorre no mancal 12, gera um campo

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8/12 magnético. Arranjando o dispositivo 30 na vizinhança do sistema de acionamento de CA 10, este campo magnético pode ser detectado pelo sensor de campo magnético 32 do dispositivo 30. O sensor de campo magnético 32 preferivelmente compreende uma antena de banda larga de malha fechada com baixo fator Q. Mais especificamente, o sensor de campo magnético 32 deveria ter uma faixa de frequência de cerca de 50 MHz a 8 GHz, em particular 50 MHz - 1 GHz, para detectar o campo magnético associado à descarga elétrica e filtrar outros sinais irrelevantes. Adicionalmente, a antena deveria preferivelmente ser orientada de tal modo a assegurar máximo acoplamento. Também, todo o sensor de campo magnético 32 deveria preferivelmente ser blindado para minimizar qualquer influência de campo elétrico. Alternativamente, é possível detectar um campo eletromagnético associado à descarga elétrica usando um sensor de campo eletromagnético substancialmente não blindado e estimar a descarga elétrica a partir desta.

[0036] O sinal do campo magnético detectado pelo sensor de campo magnético 32 é então filtrado por meio do filtro passa alta 34, para filtrar ruído de frequência mais baixa, por exemplo, do equipamento vizinho ou caixa de comutação usando componentes semicondutores, antes que seja passado para o osciloscópio 36, onde o sinal detectado pode ser indicado a um operador por meio do visor do osciloscópio.

[0037] Aqui, o operador pode examinar manualmente o sinal detectado no sentido de estimar a descarga elétrica. Primeiramente, o operador pode estimar a ocorrência cortante de uma descarga elétrica com base nas características de um sinal associado a uma descarga elétrica dentro de um mancal. Tal sinal deveria ser um sinal não repetitivo, deveria ser mais curto que 200 ns, e deveria estar na faixa de frequência de 50 MHz - 8 GHz. Em particular, deveria ser um sinal não repetitivo, mais curto que 100 ns e/ou na faixa de frequência dentro da faixa de 50 MHz - 1 GHz. Se o operador estabelece que o sinal detectado satisfaz a estes critérios, o operador então estima que uma descarga elétrica ocorreu.

[0038] Em segundo lugar, o operador pode estimar a magnitude da corrente de

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9/12 descarga elétrica. O campo magnético associado à descarga elétrica é diretamente proporcional à corrente de descarga elétrica. Então, medindo a força do campo magnético, a magnitude da corrente de descarga elétrica pode facilmente ser estimada por um cálculo simples. O baixo fator Q do sensor de campo magnético 32, que provê uma resposta plena do sensor, assegura a correta estimativa da corrente de descarga elétrica.

[0039] Como uma alternativa à operação manual descrita acima, a saída do osciloscópio 36 pode ser transmitida a um dispositivo computador 40 para estimativa automática da descarga elétrica, com base nas características dos sinais associados às descargas elétricas apresentadas acima e na força do campo magnético, bem como para posterior processamento, análise e armazenagem. O processamento e análise adicional podem incluir efetuar contagem de descarga, estimar tempo de descarga e aproximar uma energia de descarga, etc. O dispositivo computador 40 pode compreende vantajosamente um dispositivo de saída, tal como um visor, para indicar a descarga e dados relacionados. Neste caso, o dispositivo computador 40 processa o sinal detectado e indica a descarga estimada. O dispositivo computador 40 pode também implementar vantajosamente um sistema de alarme, onde é emitida uma advertência se, por exemplo, a contagem de descarga ou magnitude de descarga excede um limiar pré-estabelecido.

[0040] A saída do sensor de campo elétrico 38 opcional pode vantajosamente ser também levada em conta na estimativa manual ou automática da descarga elétrica. Quando ocorre uma descarga elétrica no lubrificante, começa a fluir corrente através do mancal, por meio da qual a tensão no eixo do sistema de CA (que está conectado ao mancal) varia. Esta rápida variação de tensão causa uma variação de campo elétrico então associada à descarga elétrica, que pode ser vantajosamente usada para verificação, como será explicado abaixo com relação à Figura 2.

[0041] Figura 2 mostra saídas típicas do sensor de campo magnético 32 (topo) e do sensor de campo elétrico 38 (fundo), respectivamente. O pulso de sinal de campo magnético em A tem duração longa demais e espectros de frequência estreitos demais para serem classificados como originados de uma descarga elétrica. Então,

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10/12 uma descarga elétrica não é indicada em A. Entretanto, em B, o pulso de sinal de campo magnético tem uma duração e frequência que cai dentro das características acima de um sinal associado a uma descarga elétrica. Também, no mesmo ponto no tempo, há uma significativa variação rápida na tensão do eixo (ao passo que no tempo A não há variação na tensão). Esta variação na tensão verifica a suposição acima com base no campo magnético de que há uma descarga elétrica em B. Consequentemente, é estimada uma descarga elétrica e indicada em B. Na estimativa automática, pode ser configurada vantajosamente uma condição de que uma descarga elétrica seja apenas estimada e então indicada se ambos campo magnético e campo elétrico associados à descarga elétrica são detectados.

[0042] Deveria ser notado que a saída do sensor de campo elétrico 38 poderia ser usada isoladamente para estimar a descarga elétrica. Entretanto, o campo elétrico não é diretamente proporcional à corrente de descarga elétrica, por meio da qual é preferível usar o campo magnético como um ponto de partida para estimar a descarga elétrica.

[0043] Figura 3 é um diagrama em blocos de um dispositivo 50 para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor, entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico, tal como o sistema de acionamento de CA 10 na Figura 1, de acordo com uma outra realização da invenção.

[0044] O dispositivo 50 compreende um sensor de campo magnético 32, uma rede de casamento 52, um filtro passa alta 34, um detector logarítmico 54, um amplificador de amostragem e retenção 56 e um microcontrolador 58 com conversor analógico para digital integrado (ADC), todos conectados em série.

[0045] Na operação, um sinal de radiofrequência capturado pelo sensor de campo magnético 32 passa através da rede de casamento 52, que é usada para converter a impedância da antena do sensor de campo magnético 32 para uma impedância desejada, tal como 50 Ω, e o filtro passa alta 34 conforme acima. O detector logarítmico 54 então converte o sinal de radiofrequência inserido para uma tensão de saída em escala de decibéis correspondente. O detector logarítmico 54

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11/12 vantajosamente apresenta um tempo de resposta curto de cerca de 10-15 ns, que é adequado para detectar as descargas elétricas “rápidas”. Entretanto, no sentido de prover tempo suficiente para o ADC no microcontrolador 58 converter o sinal analógico para forma digital, o amplificador de amostragem e retenção 56 é usado. O amplificador de amostragem e retenção 56 armazena a tensão de saída do detector logarítmico 54 e a mantém até que o ADC tenha terminado sua conversão, onde o microcontrolador 58 reinicia o amplificador de amostragem e retenção 56. Ao invés do amplificador de amostragem e retenção 56, poderia ser alternativamente usado um detector de pico. Exceto para controlar o dispositivo, o microcontrolador 58 pode executar funções de processamento similares a aquelas do dispositivo computador 40 acima, no sentido de estimar a descarga elétrica, aqui baseada na versão digitalizada do sinal detectado.

[0046] O microcontrolador 58 é adicionalmente vantajosamente conectado a um dispositivo de saída 60 tal como uma visor para permitir indicação da descarga elétrica detectada e outros dados, um dispositivo de entrada 62 tal como um teclado para permitir que um operador insira instruções para o microcontrolador, e uma memória 64 para armazenar dados relacionados aos sinais detectados.

[0047] Figura 4 é um diagrama em blocos de um dispositivo 70 para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor, entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico, tal como o sistema 10 na Figura 1, ainda de acordo com uma outra realização da invenção.

[0048] O dispositivo de saída 70 é uma versão simplificada do dispositivo 50 mostrado na Figura 3, e compreende um sensor de campo magnético 32, um filtro passa alta 34, um detector logarítmico 54, um circuito de limiar 72 e um alarme 74, todos conectados em série. Conforme acima, o sinal detectado é filtrado e convertido para uma tensão de saída, que é fornecida ao circuito de limiar 72 compreendendo um limiar pré-estabelecido. Quando a tensão de saída excede o limiar préestabelecido, o alarme 74 é ativado para indicar a descarga elétrica. O limiar préestabelecido selecionado de tal modo que não há falsa indicação de descarga, de acordo com as características dos sinais associados às descargas elétricas em

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12/12 questão, conforme discutido acima. Ao invés do detector logarítmico 54, um detector de pico poderia ser alternativamente usado.

[0049] Figura 5 é um diagrama em blocos de um dispositivo 90 para indicar uma descarga elétrica em um meio não condutor, entre um elemento de rolamento e um condutor em um mancal de um sistema de acionamento elétrico, tal como o sistema de acionamento de CA 10 na Figura 1, de acordo ainda com uma outra realização da invenção.

[0050] O dispositivo 90 compreende um sensor de campo magnético 32, uma rede de casamento 52, um filtro passa alta 34, um conversor analógico para digital 92, uma memória 94 e um microcontrolador 96, todos conectados em série. Um dispositivo de saída (por exemplo, um visor) e um dispositivo de entrada 62 (por exemplo, um teclado) são também conectados ao microcontrolador 96.

[0051] Neste dispositivo 90, conversão analógica para digital em tempo real do sinal de radiofrequência detectado e filtrado pode ser efetuada usando um >2GS/s ADC 92. A memória 94 funciona como um meio de armazenagem temporária de dados. A função global do microcontrolador 96 é similar à do microcontrolador 58. [0052] A pessoa especialista na técnica conclui que a presente invenção, de nenhum modo está limitada às realizações preferidas descritas acima. Ao contrário, muitas modificações e variações são possíveis dentro do escopo das reivindicações anexas. Por exemplo, um sensor de campo elétrico para verificar a descarga elétrica detectada conforme descrito em relação às Figuras 1 e 2 pode também ser incorporado aos dispositivos mostrados nas Figuras 3-5.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para indicar uma ocorrência de descarga elétrica em um lubrificante (22) entre um elemento de rolamento (20) e um condutor (16, 18) em um mancal (12) de um sistema de acionamento elétrico (10), o método compreendendo:

detectar remotamente sinais de radiofrequência emitidos a partir do sistema de acionamento elétrico;

o método adicionalmente caracterizado por compreender a etapa de: indicar a ocorrência de descarga elétrica no lubrificante quando um sinal de radiofrequência detectado é um sinal não repetitivo tendo espectros de frequência dentro de uma faixa de 50 MHz a 8 GHz e tendo uma duração menor que 200 ns.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ocorrência de uma descarga elétrica é indicada quando o sinal de radiofrequência tem espectros de frequência dentro da faixa de 50 MHz a 1 GHz e tem uma duração menor que 100 ns.
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que detectar sinais de radiofrequência compreende detectar um campo magnético associado à descarga elétrica usando um sensor de campo magnético (32).
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o sensor de campo magnético (32) compreende uma antena de malha fechada.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que detectar sinais de radiofrequência compreende detectar um campo elétrico associado à descarga elétrica usando um sensor de campo elétrico (38).
6. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que detectar sinais de radiofrequência compreende detectar um campo magnético e um campo elétrico e a etapa de indicar compreende somente indicar a ocorrência de uma descarga elétrica quando ambos um campo magnético e um campo elétrico associados com a descarga elétrica são detectados.

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7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma etapa de contar descarga.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de compreender comparar a contagem de descarga com um limite predeterminado.
9. Dispositivo (30, 50, 70, 90) para indicar uma ocorrência de descarga elétrica em um lubrificante (22) entre um elemento de rolamento (20) e um condutor (16, 18) em um mancal (12) de um sistema de acionamento elétrico (10) compreendendo:

meios (32, 38) adaptados para detectar remotamente sinais de radiofrequência emitidos a partir do sistema de acionamento elétrico;

o dispositivo caracterizado adicionalmente por compreender:

meios (34, 36, 40, 54, 56, 58, 92, 94) adaptados para processar os sinais de radiofrequência detectados para estimar a ocorrência de uma descarga elétrica no lubrificante (22) quando uma sinal de radiofrequência detectado é um sinal não repetitivo tendo espectros de frequência dentro de uma faixa de 50 MHz a 8 GHz e tendo uma duração menor que 200 ns, e meios (36, 40, 60, 74) adaptados para indicar a ocorrência estimada.
10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a ocorrência de uma descarga elétrica no lubrificante (22) é estimada quando o sinal de radiofrequência detectado tem espectros de frequência dentro da faixa de 50 MHz a 1 GHz e tem uma duração menor que 100 ns.
11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que os meios adaptados para detectar sinais de radiofrequência compreendem um sensor de campo magnético (32) para detectar um campo magnético associado à descarga elétrica.
12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o sensor de campo magnético (32) compreende uma antena de malha fechada.
13. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12,

Petição 870180045189, de 28/05/2018, pág. 21/23

3/3 caracterizado pelo fato de que os meios adaptados paa detectar sinais de radiofrequência compreendem um sensor de campo elétrico (38) para detectar um campo elétrico associado à descarga elétrica.
14. Dispositivo de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que os meios adaptados para detectar sinais de radiofrequência compreendem um sensor de campo magnético (32) e um sensor de campo elétrico (38) e os meios adaptados para processar os sinais de radiofrequência detectados são adicionalmente adaptados para verificar a ocorrência de uma descarga elétrica estimada a partir do sinal de campo magnético detectado por meio do campo elétrico detectado.
15. Dispositivo de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 14, caracterizado pelo fato de que os meios adaptados para processar os sinais de radiofrequência detectados compreendem meios adaptados para realizar contagem de descarga.

Petição 870180045189, de 28/05/2018, pág. 22/23

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32 34 36 40