Il y a tellement de tests différents que vous pouvez effectuer sur un moteur électrique — et c’est pourquoi il est essentiel que vous sachiez à quoi servent ces tests, comment ils fonctionnent et ce que signifient les données. Ce billet de blog est le premier d’une série en deux parties sur le sujet des tests de moteurs électriques.
Nous commencerons par un examen rapide de la raison pour laquelle les tests sont importants, suivi d’une discussion sur la barre de rotor, le hipot, la surtension et la résistance de l’enroulement du moteur, ainsi qu’une discussion sur l’analyse des vibrations.
Importance des tests
Les problèmes de roulement peuvent être la première cause de défaillance des moteurs électriques, mais les défaillances électriques viennent juste après. Et les défaillances électriques exigent que votre groupe de maintenance se mette à tester les moteurs dont vous avez la charge.
L’avantage le plus évident des tests est le dépannage. Lorsqu’un moteur ne fonctionne pas correctement ou tombe en panne, vous pouvez utiliser les tests pour retrouver la cause la plus probable du problème. Vous pouvez également utiliser les résultats des tests pour mesurer les performances d’un moteur. Ces données, à leur tour, peuvent éclairer les décisions concernant les réparations, la maintenance, les reconstructions et les remplacements.
Les tests réguliers sont essentiels à votre programme de maintenance et contribuent à la performance et à la fiabilité des moteurs dont vous avez la charge. Par exemple, vous pouvez détecter des problèmes mineurs avant qu’ils ne deviennent des pannes coûteuses. Et rappelez-vous, les moteurs bien entretenus ont une fiabilité beaucoup plus élevée, et tant les coûts M&O que les coûts énergétiques pour eux sont plus faibles.
Tests de barres de rotor
Les barres de rotor fissurées sont un problème courant pour les moteurs électriques. Et c’est probablement la raison pour laquelle il existe différents types de tests pour les barres de rotor fissurées. Ces tests comprennent le test growler, le test de rotor monophasé et le test de rotor à courant élevé.
Vous pouvez utiliser un test growler pour rechercher des discontinuités dans le flux de courant à travers le moteur. Vous retirez le rotor du stator, puis vous y induisez un courant via un noyau laminé enveloppé de fil. En utilisant de la limaille de fer, vous pouvez détecter visuellement les discontinuités à partir des motifs qui se créent dans la limaille.
Dans un test de rotor monophasé, vous appliquez une alimentation monophasée au moteur de sorte que le rotor tourne lentement. À l’aide d’un compteur analogique, surveillez la phase tout en recherchant les fluctuations du nombre d’ampères consommés.
Pour effectuer un test de rotor à courant élevé, vous retirez le rotor du stator et appliquez un courant élevé à travers l’arbre du rotor. Ensuite, une caméra infrarouge vous permettra d’inspecter visuellement la surface du rotor à la recherche de points chauds localisés. Ces points chauds localisés révèlent des problèmes avec la barre du rotor.
Test hipot
Un test hipot (haut potentiel), également appelé test de résistance diélectrique, vérifie les faiblesses de l’isolation des câbles ou des fils. Pour effectuer ce test, vous appliquez un courant entre les circuits électriques et le cadre. Notez que les niveaux de surtension spécifiques appliqués dépendent du moteur et de sa tension spécifiée.
Pendant ce temps, vous mesurez le courant de fuite et calculez les méga-ohms correspondants. Les zones avec des lectures de méga-ohms plus faibles ont une isolation endommagée.
Test de surtension
Les données d’un test de surtension (également connu sous le nom de test Baker) vous aideront à détecter l’épuisement du moteur et peuvent prédire une panne potentielle du moteur. À partir des résultats d’un test de surtension, vous pouvez identifier une isolation défaillante, des courts-circuits morts, des connexions lâches et des déséquilibres.
Vous devez toujours effectuer les tests de surtension conformément à la norme IEEE 522. Cette norme est importante : elle indique le niveau de tension à utiliser en fonction du type de bobinage et de l’état du moteur. Lorsqu’il est effectué conformément à la norme, un test de surtension vous fournira des données fiables obtenues sans endommager votre moteur.
Lors d’un test de surtension, vous utilisez un type spécial de machine d’essai appelé générateur de surtension pour appliquer une impulsion de tension (une surtension) à chaque ensemble d’enroulements du moteur. Il est généralement effectué à deux fois la tension de ligne plus 1 000 V supplémentaires. Cette tension est injectée dans chaque phase. Les ondes sinusoïdales résultantes de chaque phase doivent être égales, sinon un problème est indiqué.
Résistance des enroulements du moteur
Le but d’un test des enroulements du moteur est un test hors ligne utilisé pour traquer les défaillances des enroulements. Vous devriez effectuer ce test chaque fois que vous voyez des fissures ou des marques de brûlure, ou que vous avez remarqué une odeur de brûlé provenant du moteur.
L’inconvénient d’un test de bobinage est que vous devrez démonter le moteur ; du côté positif, les seuls éléments nécessaires pour effectuer le test sont un schéma électrique du moteur ainsi qu’un multimètre.
Vous commencerez par nettoyer les enroulements avec de l’air d’atelier et les inspecter. Ensuite, réglez le multimètre sur le milieu de gamme et configurez-le pour mesurer la résistance en ohms, puis touchez les fils ensemble pour vérifier que la lecture est de 0 ohms. Consultez le schéma du moteur ou son diagramme de bobinage et utilisez le multimètre pour mesurer la résistance de chaque branche du bobinage. Chaque branche devrait avoir une petite lecture de résistance — si elle lit ouvert ou court-circuit, il y a un problème
Analyse de vibration
L’analyse de vibration, une méthode de test en ligne, peut vous fournir une mine d’informations sur l’état actuel de votre moteur électrique lorsqu’elle est effectuée correctement. Les données à analyser proviennent d’un capteur MEMs qui génère une quantité variable de tension en fonction du mouvement. Lorsque vous combinez ces données de déplacement avec le temps, le résultat est une forme d’onde temporelle. En utilisant les données de la forme d’onde temporelle, vous pouvez effectuer une FFT (Fast Fourier Transform) qui fournit encore plus d’informations.
Les résultats de l’analyse des vibrations peuvent mettre en évidence des défauts de roulement, un désalignement, un déséquilibre du système ou des composants, des conditions de résonance, des défauts du rotor/stator et la présence de soudures cassées ou de boulons desserrés.
De nombreuses installations mettent en place un itinéraire de vibration afin que les données de vibration soient collectées selon un calendrier, le long d’un itinéraire prédéterminé dans l’installation. Ce type de données complètes peut vous aider à suivre les changements de vibration des moteurs au fil du temps. Par exemple, vous pouvez savoir, à partir des données, quand un roulement commence tout juste à s’user, ou quand des boulons commencent à se desserrer.
Pour effectuer une analyse des vibrations, vous aurez besoin d’équipements pour mesurer et stocker les données, ainsi que d’outils logiciels pour effectuer l’analyse. Et vous aurez besoin d’une personne ayant des connaissances spécialisées en vibration pour interpréter les données (de préférence quelqu’un qui détient des certifications pour l’analyse des vibrations).
Conclusion
Ce ne sont que quelques exemples de tests utiles pour les moteurs électriques. Nous en aborderons davantage dans la deuxième partie (la semaine prochaine), mais en attendant, n’oubliez pas que maîtriser la façon d’effectuer des tests de moteurs électriques et d’interpréter les données est essentiel pour disposer de moteurs performants et fiables.
Auteur & Coordonnées : Steve Mazziotta ([email protected]) 440-429-0656
.