Entretien des moteurs asynchrones à courant monophasé

Machines à courant alternatif 1955

Moteur à bobine écran

L'enroulement du moteur à bobine écran peut avoir les défauts usuels dont le principal est son refus de démarrer.

Vu son faible couple, un coussinet usé ou sale, toute cause de friction anormale ou une légère surcharge externe empêchent le démarrage.

Le remplacement des pièces usées, le nettoyage et le huilage du moteur ainsi que de l'appareil qu'il commande remédient souvent à ce défaut. Ces instructions s'appliquent à plusieurs moteurs en miniature.

Charge

On vérifie la charge des moteurs à courant monophasé avec le wattmètre, car l'ampérage de ces moteurs n'est pas toujours proportionnel à la charge.

Moteur à phase auxiliaire

Les parties essentielles du moteur à phase auxiliaire sont le stator et ses deux enroulements, le rotor, l'interrupteur centrifuge, les coussinets et les flasques.

On alimente, au départ les deux enroulements.

Causes qui empêchent le démarrage

Les causes qui empêchent le démarrage sont la surcharge (interne ou externe), les défauts des enroulements, l'interrupteur centrifuge ouvert, le manque ou une basse tension et le thermostat ou dispositif contre la surintensité ouverts.

a) Surcharge

Le couple du moteur à phase auxiliaire étant relativement faible, une légère surcharge en empêche le démarrage.

Il y a surcharge interne quand le moteur a un coussinet usé, collé ou sans lubrifiant, l'arbre plié, la flasque mal montée qui coince le coussinet sur l'arbre plus les surcharges externes expliquées précédemment.

b) Défauts des enroulements

Les défauts des enroulements sont les défauts usuels: rupture, court-circuit et masse.

Lorsque le moteur ronfle et ne démarre pas, on enlève la charge, et, si le moteur ne démarre pas à vide, on examine les enroulements. S'ils sont carbonisés, on rebobine le moteur.

S'ils sont en bon état, on a ordinairement une rupture dans le circuit auxiliaire (fils de sortie, enroulement ou interrupteur centrifuge).

L'interrupteur centrifuge est la principale cause de ce défaut. On vérifie la présence du défaut dans le circuit auxiliaire en enroulant une corde autour de l'arbre du moteur; en tirant sur la corde on lui donne un élan et on lui applique une tension.

Si le moteur fonctionne bien sur son enroulement de marche le défaut est dans le circuit auxiliaire ou de démarrage.

c) Interrupteur centrifuge ouvert

L'interrupteur centrifuge doit être fermé au démarrage et ouvert que lorsque la vitesse du rotor atteint environ 80% de sa vitesse de régime. Si l'interrupteur centrifuge est ouvert au départ, le moteur ne démarre pas car le circuit auxiliaire n'est pas alimenté.

Si la tension du ressort de l'interrupteur est trop faible, celui-ci s'ouvre avant le temps; alors, le rotor accélère, ralentit plusieurs fois et n'atteint pas sa vitesse de régime. L'enroulement auxiliaire brûle parfois les deux enroulements.

Si la tension du ressort de l'interrupteur centrifuge est trop forte ou si on a des contacts soudés, il n'ouvre pas en marche et l'enroulement auxiliaire reste en circuit et brûle. La vérification du fonctionnement de cet interrupteur est donc très importante.

Trop de jeu axial (end-play) de l'arbre empêche la fermeture de certains interrupteurs centrifuges. On réduit le jeu en ajoutant une rondelle d'une épaisseur appropriée sur l'arbre; le jeu doit être d'environ 1/64" à 1/16".

Les défauts de l'interrupteur centrifuge sont la mauvaise tension des ressorts, les contacts sales, brûlés, soudés ou mal ajustés, les parties usées, brisées, pliées et mal montées, les masses.

d) Absence ou insuffisance de la tension

e) Thermostats ou dispositifs contre la surintensité ouverts

Plusieurs petits moteurs sont munis de thermostats et de dispositifs de protection contre la surintensité du courant. Lorsqu'ils sont ouverts, le moteur est hors de tension et ne peut démarrer.

Vitesse de régime

Le moteur démarre mais n'atteint pas sa vitesse de régime quand il a une surcharge, un coussinet défectueux, un rotor défectueux, une tension insuffisante des ressorts de l'interrupteur centrifuge, une basse tension ou des défauts d'enroulements.

Surchauffage en marche

Le moteur surchauffe en marche lorsqu'il y a une surcharge interne ou externe, des défauts d'enroulements et une surtension.

Brûlage des enroulements du moteur

Les principales causes du brûlage des enroulements du moteur sont la surcharge, le coussinet défectueux et l'interrupteur centrifuge défectueux.

Moteur à capacité

Les moteurs à capacité sont des moteurs à phase auxiliaire modifiés auxquels on a ajouté un ou deux condensateurs dans le circuit auxiliaire.

Ces moteurs peuvent avoir tous les défauts des moteurs à phase auxiliaire, plus les défauts des condensateurs ainsi que quelques défauts particuliers.

Condensateur

Lorsqu'un moteur à capacité ne démarre pas ou ne produit pas son couple normal et que tout indique un condensateur défectueux, on vérifie en remplaçant temporairement le condensateur par un autre en bon état et de mêmes caractéristiques.

L'essai du moteur indique immédiatement si le condensateur était la cause du défaut.

Défauts des condensateurs

Les principaux défauts des condensateurs sont le court-circuit, la rupture, la masse, la basse capacitance et le facteur de puissance élevé.

a) Court-circuit

Un court-circuit est causé par la détérioration du diélectrique entre les deux armatures d'un condensateur occasionnée principalement par une surtension ou le surchauffage.

L'ohmmètre raccordé à un condensateur court-circuité indique 0 tandis que lorsqu'on le raccorde à un bon condensateur la lecture première est élevée et augmente progressivement à mesure que se charge le condensateur.

b) Rupture

La cause d'une rupture est la rupture du conducteur d'une armature du condensateur. Après l'essai du court-circuit, on raccorde un ampèremètre en série avec le condensateur.

Si l'ampèremètre n'indique rien, on a une rupture: dans ce cas l'aiguille de l'ohmmètre indique « infini ».

c) Masse

Lorsque l'ohmmètre indique une lecture plus basse que la normale on a du coulage ou une masse.

d) Basse capacitance

Les condensateurs électrolytiques perdent leur capacitance avec le temps. On vérifie leur capacitance à l'aide d'un voltmètre et d'un ampèremètre et on emploie pour une fréquence de 60 cycles la formule:

C = 2650 x I / E

C = capacitance

E = volts

I = ampères

Afin de ne pas endommager les condensateurs électrolytiques de démarrage lors de cet essai, on applique une tension inférieure à la tension marquée.

e) Facteur de puissance élevé

Le facteur de puissance d'un condensateur électrolytique en bon état est d'environ 5% et ne doit pas dépasser 10% car alors il y a trop de pertes dans le condensateur qui surchauffe.

F.P. = W / EI

Plusieurs condensateurs électrolytiques sont calibrés et choisis pour des démarrages rapides d'une ou de deux secondes et peu fréquents.

Si on prolonge le temps de démarrage à cause d'une surcharge interne ou externe ou par un défaut du moteur ou si les démarrages sont trop fréquents, au-delà de vingt fois par heure, par exemple, les condensateurs surchauffent et se détériorent rapidement.

D'autres condensateurs de calibre suffisant peuvent être sous tension continuellement.

Remplacement d'un condensateur

Un condensateur neuf doit avoir les mêmes caractéristiques que celles marquées sur le condensateur défectueux.

Moteur à capacité au démarrage et d'induction en marche

Le moteur à capacité au démarrage et d'induction en marche en plus des défauts du moteur à phase auxiliaire peut avoir les défauts qui suivent.

Lorsque le condensateur est ouvert le moteur ronfle et ne démarre pas. Si le condensateur est court-circuité ou de faible capacitance, son couple de démarrage est très faible et souvent le moteur ne démarre pas.

En marche, le condensateur, étant hors circuit, n'a aucun effet.

Moteur à capacité au démarrage et en marche à valeur unique

Au départ et en marche les deux enroulements ainsi que le condensateur du moteur à capacité au démarrage et en marche sont sous tension.

Si le condensateur est ouvert, le moteur ronfle et ne démarre pas; si le condensateur est court-circuité ou de faible capacitance, le couple normalement faible de ce moteur est réduit davantage et souvent le moteur ne démarre pas.

Moteur à capacité au démarrage et en marche à valeur double, à deux condensateurs

Au départ, le moteur à capacité au démarrage et en marche à deux condensateurs peut avoir les défauts du moteur à capacité au démarrage et d'induction en marche et, en marche, les défauts du moteur à capacité au démarrage et en marche à valeur unique.

Les principales causes de pannes sont l'interrupteur centrifuge, le ou les condensateurs et les coussinets.

Moteur à capacité au démarrage et en marche à valeur double avec transformateur

Le moteur à capacité au démarrage et en marche a un seul condensateur et un transformateur avec interrupteur centrifuge à deux positions ou un relais permettant de changer la tension appliquée au condensateur.

En plus des défauts du moteur précédent, il peut avoir .un transformateur défectueux. Les défauts du transformateur sont la rupture, le court-circuit, la masse au primaire ou au secondaire.

On vérifie les tensions aux bornes du transformateur et on n'oublie pas que la tension secondaire peut atteindre jusqu'à 800V à la position de démarrage.

Moteurs à répulsion et à répulsion induction

Les moteurs à répulsion et à répulsion induction possèdent un enroulement statorique qui peut avoir les défauts usuels, un induit avec collecteur et des balais court-circuités.

Les défauts de l'induit et des balais sont à peu près les mêmes que les défauts des parties semblables des machines à courant continu.

Défauts

Toutefois voici quelques défauts de ces moteurs.

a) Enroulements carbonisés à être remplacés;

b) Collecteur endommagé indiquant souvent un défaut de l'induit (court-circuit, rupture, masse) ;

c) Balais usés, bloqués, mal court-circuités, en mauvaise position ou un manque de pression à leurs ressorts;

d) Mauvaise connexion des moteurs à double tension 110/220v.

Les défauts électriques usuels de l'enroulement du stator ou de celui de l'induit peuvent empêcher le démarrage, réduire le couple et la vitesse, augmenter l'intensité du courant et produire le surchauffage du moteur.

Lorsqu'on doute d'un induit court-circuité, on lève les balais, alimente le stator et on tourne l'induit manuellement.

 L'attraction irrégulière de même que le surchauffage d'une bobine ou d'une partie de l'enroulement indique un court-circuit de l'induit.

Moteur à répulsion au démarrage et d'induction en marche « wagner »

Le moteur à répulsion au démarrage et d'induction en marche « wagner » démarre comme le moteur à répulsion.

Au démarrage, il a les défauts de ce moteur et, lorsque la vitesse de son induit atteint environ 80% de sa vitesse de régime, un mécanisme centrifuge court-circuite le collecteur et lève les balais.

Le moteur fonctionne alors comme un moteur d'induction.

Défauts

Le moteur ne démarre pas à cause d'un manque de tension ou d'une basse tension, d'une surcharge interne ou externe, des défauts des enroulements du stator ou de l'induit, d'un collecteur sale ou défectueux, des balais usés, bloqués, mal court-circuités ou en mauvaise position, d'un collier court-circuiter mal monté qui court-circuite le collecteur et d'un dispositif centrifuge défectueux (sale, bloqué, usé, mal monté ou une mauvaise tension du ressort).

Dispositif centrifuge inactif. Le moteur qui tourne à dispositif centrifuge inactif étincelle, surchauffe mais n'atteint pas sa vitesse.

Les principales causes de l'inaction du dispositif centrifuge sont une surcharge, une basse tension, des défauts du collecteur, des défauts des balais, des balais qui laissent le collecteur trop tôt, des balais usés, un dispositif centrifuge défectueux, une tension du ressort insuffisante, etc., une mauvaise position des balais et des défauts usuels de l'enroulement du stator ou de l'enroulement de l'induit.

Moteur-série

Les défauts des moteurs-série à courant alternatif son les mêmes que ceux des moteurs-série à courant continu.

Moteur-série compensé

Le moteur-série compensé a les défauts d'un moteur-série ordinaire plus les défauts de l'enroulement supplémentaire de son stator.