VERIFICATION des MOTEURS ASYNCHRONES TRIPHASES ...

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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.

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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).

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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.

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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.

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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

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