VERIFICATION des MOTEURS ASYNCHRONES TRIPHASES

Rhodia Electronics & Catalysis
Site de La Rochelle
26, rue Chef de Baie
17041 La Rochelle cedex 1
Tél. : 05.46.68.33.64
Fax : 05.46.68.34.61
E-mail : [email protected]
Service Electrique/BE
VERIFICATION des MOTEURS ASYNCHRONES
TRIPHASES STANDARD à BASSE TENSION
Révision 6
Révision 5
Révision 4
Révision 3
Révision 2
Révision 1
1ère Edition
Révision
Date
Mise à jour du document
Rédaction du document
1ère Edition
16/03/2002
Révision 1
16/04/2004
OBJET de la REVISION
Révision 2
Révision 3
Révision 4
Révision 5
Révision 6
VERIFICATION DES MOTEURS ELCTRIQUES A BASSE TENSION
1
Introduction
Cette note a pour but de compléter la formation des mécaniciens du service entretien du site chargé
d’assurer la maintenance des moteurs électriques1 en zone non classée BE3.
Elle débute par un rappel très sommaire sur la technologie des moteurs asynchrones triphasés 2 et se
termine par l’application pratique des tests que l’on doit faire subir à un moteur avant sa mise ou sa remise
en service.
2
Rappel sommaire sur les moteurs asynchrones triphasés
Le moteur asynchrone triphasé comprend :
•
•
2.1
Une partie fixe appelée STATOR.
Une partie mobile appelée ROTOR.
Stator
Il est constitué d’une enveloppe à l’intérieur de laquelle est logé un empilage de tôles magnétiques isolées
entre elles par un vernis et munies d’encoches. Ces encoches sont reparties d’une façon uniforme et
permettent de loger les bobinages.
L’enveloppe est également conçue d’une façon fonctionnelle afin d’assurer la protection mécanique des
parties actives et de participer au refroidissement du moteur.
Les extrémités de chaque enroulement aboutissent sur une plaque à bornes dont les extrémités doivent
porter les repères normalisés suivants :
•
•
•
1er enroulement
2ème enroulement
3ème enroulement
U1
V1
W1
→
→
→
U2
V2
W2
Les six bornes sont disposées comme indiqué sur la figure ci-dessous :
W1
V2
V1
U2
U1
W2
L’accès aux extrémités des bobines permet d’effectuer en fonction de la tension du réseau et des
indications portées sur la plaque signalétique du moteur, soit le couplage étoile, soit le couplage triangle.
1
2
Conformément aux directives données, nous nous limiterons aux moteurs asynchrones triphasés à rotor en court-circuit.
Le lecteur se reportera ci nécessaire au cours sur les moteurs asynchrones triphasés.
Page 2 / 6
VERIFICATION DES MOTEURS ELCTRIQUES A BASSE TENSION
2.2
Rotor
Le rotor comprend un empilage de tôles magnétiques, isolées entre elles par un vernis et munies d’encoches
réparties régulièrement en périphérie. L’enroulement est purement et simplement remplacé par des barres
solides, de cuivre ou d’aluminium, logées dans les encoches et réunies latéralement par des anneaux de forte
section et de même métal. L’ensemble de ces barres ainsi montées donne l’aspect d’une cage d’écureuil d’où
le nom de ces moteurs.
3
Contrôle d’un moteur asynchrone triphasé
Le contrôle d’un moteur asynchrone triphasé se décompose en deux parties.
3.1
Contrôle mécanique
•
•
•
•
•
•
Aspect extérieur (contrôle visuel : ventilateur, capot, peinture, etc.)
Etat des roulements (à billes ou à rouleaux) ou des paliers. Le rotor doit tourner librement.
Etats des flasques et en particulier les flasques en aluminium.
Rectitude de l’arbre.
Etat de la rainure du côté accouplement et de la clavette.
Etat de la boite à bornes (joint, visserie, Presse étoupe.)
Note : Avant mise en service des moteurs dont la puissance est supérieure à 100kW ôter la vis de blocage
de l’arbre moteur.
3.2
Contrôle électrique
Avant la première mise en service d’un moteur électrique, ou après une longue période d’immobilisation
(moteur neuf ou réparé mis en stock magasin), il convient de contrôler sur le plan électrique l’isolement du
moteur afin d’éviter tout risque de court-circuit lors de la mise sous tension.
3.2.1
Mesure d’isolement
Cette mesure doit être effectuée à l’aide d’un contrôleur d’isolement (appareil transistorisé ou magnéto)
entre enroulements (Barrettes enlevées) ou entre une borne et la carcasse du moteur (Barrettes en place).
Page 3 / 6
VERIFICATION DES MOTEURS ELCTRIQUES A BASSE TENSION
Schéma
W2
B1
B3
W1
V2
W2
U1
B2
U1
B1
B3
U2
W1
V1
V2
U2
B2
V1
MΩ
MΩ
G
G
entre phases
valeur minimale 0,5 MΩ
entre phase et masse
valeur minimale 0,5 MΩ
Figure 1
Principe de la mesure
•
•
•
•
La borne plus (+) du contrôleur doit être raccordée à la carcasse du moteur.
La borne moins (-) du contrôleur doit être à l’une des bornes de la plaque à bornes du moteur.
Le commutateur doit être placé sur la position 500Volts.
Réaliser la mesure.
Précautions à prendre
La mesure d’isolement s’effectue hors tension et ne présente pas de risque particulier, néanmoins, il est
nécessaire :
•
•
De veiller au bon état des cordons de mesure.
De ne pas toucher aux bornes nues pendant la phase d’essai. Rappel : la tension d’essais est de
500Volts en courant continu.
Interprétation de la mesure
Pour les moteurs neufs, la résistance d’isolement mesurée ne doit pas être inférieure à 0,5MΩ. Dans la
pratique les constructeurs interdisent de façon absolue la mise sous tension d’un moteur dont la résistance
d’isolement est inférieure à 0,5MΩ.
Pour les moteurs remis en service après réparation (ou avant réparation), la résistance d’isolement ne doit
pas être inférieure à 0,25MΩ.
Page 4 / 6
VERIFICATION DES MOTEURS ELCTRIQUES A BASSE TENSION
Pour être correctes, les mesures d’isolement décrites ci-dessus devraient tenir compte des conditions du
moment, en température et en humidité. L’influence de ces conditions a une grande importance. La plus part
des isolants de câbles, de machines ou d’appareillages ont un coefficient de température négatif et très
élevé. On peut considérer qu’une baisse de 10°C de la température ambiante entraîne une réduction de
l’isolement de l’ordre de 40%, ce qui est énorme. En ce qui concerne l’influence du taux d’humidité, la
variation est du même ordre de grandeur.
Il est déconseillé d’effectuer ces mesures à une température inférieure au point de rosée.
Pour vous aider dans l’interprétation de ces mesures, vous trouverez en annexe à cette note un monogramme
qui permet d’effectuer ci nécessaire la correction de la mesure d’isolement en fonction de la température
du moment.
3.2.2
Mesure de continuité
Ces mesures, lorsqu’elles sont nécessaires doivent porter sur chacun des 3 enroulements. Pour ce faire, il
convient de déposer les barrettes de couplage et l’appareil de mesure doit être placé sur la position
« Ohmètre ». La résistance 3 du bobinage doit être comprise entre quelques ohms et quelques dizaines
d’ohms selon la puissance de des moteurs.
En effectuant ces tests, il est possible de :
•
•
•
Localiser chaque enroulement
Détecter une coupure
Trouver le défaut à la masse.
La résistance de chaque enroulement du moteur doit être du même ordre de grandeur.
W2
B1
B3
B2
U1
B1
B3
U2
W1
V2
W2
U1
W1
V2
V1
U2
B2
V1
Ω
MΩ
G
G
Enroulement B2 coupé
Valeur infinie
Enroulement B1 sain
Faible valeur
Figure 2
A l’issu de ces mesures, les trois (3) barrettes de couplages doivent être placées, soit dans la position
correspondante à la tension plus élevée (la lecture de la plaque signalétique du moteur vous renseignera sur
le type couplage à adopter), soit réunies entre elles et placées à l’intérieur de la boite à bornes.
3
Les valeurs de la résistance des enroulements est difficile à obtenir de la part des constructeurs.
Page 5 / 6
VERIFICATION DES MOTEURS ELCTRIQUES A BASSE TENSION
Correction de la résistance d'isolement en fonction de la température de mesure
(Enroulements dont la tension nominale est ≤ à 1000Volts)
Température de l'enroulement
lors de la mesure
°C
Résistance d'isolement
mesurée
MΩ
100
Résistance d'isolement
ramenée à 25°C
MΩ
50
1000
500
90
80
10
5
100
70
50
60
10
1
0,5
5
50
1
40
0,5
30
0,1
0,05
0,1
20
0,05
10
0,01
0
0,01
Extrait de la documentation ABB Moteurs
Page 6 / 6