Panne de moteur triphasé

Panne de moteur
triphasé
Qualité
du réseau
électrique Etude
de cas
Appareils de mesure : ÉnergiMètre
Fluke 434
Fonctions utilisées :
« Scope » (Oscilloscope),
« Unbalance » (Déséquilibre),
« Harmonics » (Harmoniques)
Note d'application
Depuis trois ans, un moteur
triphasé particulièrement
volumineux tombait en panne
deux fois par an. Le chef du
service maintenance a convoqué
l'électricien et le fabricant de
moteurs qui se renvoyaient la
responsabilité et qui étaient
incapables de résoudre le
problème sur site. L'établissement
se trouvait dans une impasse :
aucune solution, des coûts de
réparation du moteur récurrents et
des pertes de production dues aux
immobilisations à répétition.
Lassé de cette panne qui de
toute évidence se reproduisait
selon le même scénario, le
directeur de l'installation a fait
appel à un conseiller indépendant.
Celui-ci a indiqué qu'il allait
effectuer une enquête complète
sur la qualité du réseau électrique
du système de distribution
électrique alimentant le moteur,
déterminer ses caractéristiques
de fonctionnement, puis tenter de
résoudre le problème en fonction
des conclusions obtenues.
Il a appuyé ensuite sur le
bouton « Scope » (Oscilloscope),
puis a observé les formes d'onde
et les valeurs numériques des
trois phases. A en juger par les
différences d'amplitude en haut
de l'écran, on pouvait déduire
un déséquilibre entre les phases
(fig. 2).
Fig. 2 Onde de tension de déséquilibre
Pour recueillir plus
d'informations, il a basculé en
lecture numérique sur l'écran
« Volts/Amps/Hertz ». La valeur de
courant était même plus élevée et
toujours déséquilibrée (fig. 3).
Mesures
Le conseiller a relié l'ÉnergiMètre
portable Fluke 434 triphasé au
circuit alimentant le moteur, puis
a appuyé sur le bouton « View
Config » (Afficher configuration).
Le diagramme a confirmé que les
raccordements étaient corrects et
que le type de courant était bien
de type triangle triphasé (fig. 1).
Fig. 3 Onde de tension de déséquilibre
Fig. 1 Triangle triphasé
Après avoir basculé sur l'écran
« Unbalance » (Déséquilibre), il a
vérifié les valeurs de tension et de
courant ainsi que le diagramme
de phase pour s'assurer que le
moteur fonctionnait dans les
limites acceptables (fig. 4-6).
Enfin, pour « assurer ses
arrières », il a sélectionné
« Harmonics » (Harmoniques)
dans le menu pour vérifier que
les fréquences n'étaient pas à
l'origine du problème (fig. 7 et 8).
Fig. 4 Phase de courant déséquilibrée
Fig. 7 Harmoniques
Fig. 5 Phase de tension déséquilibrée
Fig. 8 Tableau des harmoniques
Analyse
Fig. 6 Tableau de déséquilibre
2 Fluke Corporation
A partir des mesures de
déséquilibre, il a pu déduire
qu'un déséquilibre était à l'origine
d'une valeur de courant de phase
excessivement élevée. Il a ensuite
vérifié les caractéristiques du
moteur et confirmé que le courant
de phase dépassait la valeur
FLA (Full Load Amperage). En
observant les données des trois
phases, il a établi un lien entre
le déséquilibre de courant et une
charge excessive sur une des
phases de tension.
Puis, le conseiller a établi
un lien entre le déséquilibre
de tension et un équipement
installé trois ans auparavant. Il
s'est avéré que toutes les charges
monophasées internes étaient
reliées à la même phase. Cette
dernière installation a entraîné
un déséquilibre de tension du
système d'alimentation qui a
créé un déséquilibre de courant
dans le moteur, entraînant
une augmentation de la
température de fonctionnement
des conducteurs et du bobinage
de moteur au-delà des limites
acceptables.
Qualité du réseau électrique - Etude de cas : Panne de moteur triphasé
Conclusion
Pour résoudre le problème, le
conseiller a équilibré les charges
monophasées internes entre les
trois phases, ce qui a diminué le
déséquilibre de tension global et,
par conséquent, le déséquilibre
de courant du moteur. Cela a eu
également pour effet de réduire
la valeur de courant de phase
élevée, ainsi que la température
de fonctionnement du moteur.
Il a pris de nouvelles mesures
de référence destinées à un
contrôle ultérieur, a transféré
tous les écrans enregistrés sur
son ordinateur et a imprimé un
rapport du type avant-après au
chef du service de maintenance
de l'installation.
Bien qu'il ne soit pas expert
en qualité du réseau électrique,
ce dernier a pu constater les
différences entre les écrans. Il
a désormais compris pourquoi
les mesures de qualité d’énergie
auraient dû être prises avant et
après l'installation du nouvel
équipement. Tous les coûts
de réparation du moteur et
d'immobilisation auraient pu être
évités. Lorsque le conseilleur a
suggéré la mise en place d'un
programme de maintenance
préventive, le directeur a
acquiescé.
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