Les moteurs électriques, comme toute machine complexe comprenant de nombreuses pièces mobiles, sont vulnérables à une multitude de problèmes tels que la distorsion harmonique, l'usure des roulements et le désalignement, ce qui nécessite des réparations ou unrembobinage du moteur électriqueplus tôt que prévu. Mais parmi tous ces problèmes qui peuvent arrêter brutalement votre équipement, de nombreux experts en maintenance conviennent que la chaleur excessive est celle qui nécessite une action immédiate.

Après tout, le fonctionnement d’un moteur en surchauffe entraîne une détérioration rapide de l’isolation de ses enroulements, conduisant inévitablement à des courts-circuits, des fuites et une panne du moteur. La règle courante stipule que la durée de vie de l'isolation d'un moteur est réduite de moitié pour chaque 10°C de chaleur supplémentaire reçue par les enroulements. Les principaux organismes de normalisation concluent également que jusqu'à 30 % des pannes de moteur proviennent d'un défaut d'isolation, 60 % de ces cas indiquant une chaleur excessive comme cause première.

Ci-dessous, nous passons en revue les causes courantes d’une surchauffe du moteur.

1. État de l'alimentation

En cas de mauvaises conditions d'alimentation électrique dans l'installation ou de conditions de fonctionnement défavorables similaires, il est recommandé de déclasser tous les moteurs électriques en service afin de maximiser leur durée de vie utile. Le déclassement d'un moteur consiste à réduire sa charge pour garantir que sa température de fonctionnement reste dans les limites de sa classe d'isolation, préservant ainsi sa fiabilité. L'exécution correcte du processus dépend en grande partie de plusieurs facteurs : la classe d'isolation du moteur, la température ambiante et les pics de température nominale et sous charge.

De nombreux moteurs indiquent désormais l'augmentation de température prévue sur leur plaque signalétique, soit par un numéro, soit par la désignation d'une classe d'isolation. Sinon, vous devrez déterminer manuellement l'augmentation de la température en utilisant une sorte de méthode de résistance ou en prenant la température maximale de la classe d'isolation du moteur et en la soustrayant de la température ambiante maximale nominale du moteur. Par exemple, vous pouvez supposer qu'un moteur avec une température ambiante maximale de 40 °C et une désignation de classe d'isolation F aura une élévation de température de 115 °C.

2. Facteur de service efficace élevé

Le facteur de service (SF) d'un moteur est le pourcentage de surcharge qu'il peut supporter pendant de courtes périodes lorsqu'il fonctionne dans les limites de tension nominale recommandées par le fabricant d'équipement d'origine. Par exemple, un moteur avec un indice SF de 1,15 sur sa plaque signalétique signifie qu'il peut produire 15 % de puissance en plus en cas de surcharge pendant une brève durée. En tant que tel, effectuer des opérations plus longues et stables au niveau du facteur de service entraînera une dégradation rapide de la santé du moteur en raison d'une utilisation d'énergie de plus en plus inefficace, d'un couple de fonctionnement ou de démarrage insuffisant et, plus important encore, d'une surchauffe.

3. Tension excessive

Le courant statorique est un moyen courant de mesurer les niveaux de charge dans les moteurs électriques, qui peuvent être facilement masqués par une charge excessive ou une condition de surtension. De nombreuses installations commettent souvent l’erreur de faire fonctionner leurs moteurs à des niveaux de surtension simplement pour réduire le courant du stator. Bien que cela soit fait avec de bonnes intentions, principalement pour réduire la chaleur sur le moteur, le résultat n'est souvent pas celui souhaité car une tension excessive peut faire varier le courant du moteur mais n'entraîne pas une réduction de la chaleur ou des pertes d'énergie.

Par exemple, lorsque vous prenez un moteur d’une autonomie de 10 à 200 ch et que vous le faites fonctionner avec une surtension de 10 %, vous ne constaterez qu’une réduction des pertes de 1 à 3 %, ce qui est essentiellement négligeable. De plus, il n'est jamais recommandé de se fier uniquement au courant statorique pour connaître les conditions de charge d'un moteur, car une analyse du courant statorique ne détectera souvent qu'une légère surcharge, même si les valeurs réelles sont beaucoup plus élevées.

4. Démarrages et arrêts fréquents

Arrêter et démarrer fréquemment un moteur est une mauvaise habitude qui est fortement déconseillée car elle exerce une pression inutile sur le moteur. Le stress d'un démarrage est la pire chose qu'un moteur traverse au cours de sa vie, mais ces démarrages sont souvent inévitables et peuvent même se produire toutes les heures, voire quotidiennement, dans certains environnements.

Pour éviter les pannes, il est impératif de surveiller de près la durée et la quantité de démarrages de votre moteur à l'aide d'un équipement de surveillance en ligne afin de garantir que vous respectez les normes et directives professionnelles en matière de moteurs pertinentes pour votre secteur.

5. Conditions environnementales

Il va sans dire que le fonctionnement à des températures ambiantes élevées entraînera naturellement un échauffement de votre moteur. Une humidité élevée, des conduits obstrués, des substances chimiquement abrasives dans l'air et des opérations à haute altitude sont également d'autres raisons courantes expliquant l'augmentation inhabituelle de la température de votre moteur. L’imagerie infrarouge peut aider à découvrir rapidement les causes de ces contraintes thermiques non induites électriquement.