Les moteurs triphasés sont les « bêtes de somme » parmi les moteurs électriques et peuvent démarrer même face à des couples de résistance importants. Dans cet article, nous nous penchons sur la question de savoir comment tester un moteur triphasé à l'aide de moyens simples.
Les moteurs électriques les plus répandus dans le domaine professionnel sont les moteurs triphasés. Ce sont les moteurs dits « asynchrones » qui sont le plus souvent utilisés. Ils fonctionnent – à quelques exceptions près, qui fonctionnent également en courant alternatif – avec du courant triphasé. Ces moteurs sont les « bêtes de somme » parmi les moteurs électriques et peuvent démarrer même face à des couples de résistance importants. Dans cet article, nous nous penchons sur la question de savoir comment tester un moteur triphasé avec des moyens simples.
Les moteurs triphasés étant très répandus, leur prix d’achat est relativement abordable. Ces moteurs sont en outre considérés comme très robustes. Ils nécessitent relativement peu d’entretien et atteignent néanmoins une longue durée de vie, car ils ne subissent pratiquement aucune usure. Mais que faire si ce « cheval de trait » refuse soudainement de fonctionner ? Heureusement, les machines triphasées sont de conception relativement simple, de sorte que les défauts grossiers, au moins, sont faciles à détecter lorsque vous contrôlez un moteur triphasé.
L’alimentation en « courant alternatif triphasé », également appelé courant triphasé et souvent assimilé au courant fort dans le langage courant, présente un grand avantage : malgré sa conception simple, le moteur électrique génère une puissance importante. Cela implique toutefois que toute personne travaillant sur des moteurs alimentés en courant fort doit faire preuve d’une extrême prudence. Il y a un danger de mort. Le courant triphasé présente généralement une tension de 400 volts, mortelle pour l’homme. La réparation et le contrôle d’un moteur triphasé doivent donc être effectués par un professionnel qualifié. En cas de réparations ou de modifications non conformes, il existe un risque que l'opérateur subisse un choc électrique ou qu'un incendie se déclare. Dans tous les cas, la règle suivante s'applique : lorsque vous contrôlez un moteur triphasé, assurez-vous impérativement au préalable que le moteur est déconnecté du réseau électrique.
La conception simple et robuste des machines asynchrones triphasées a joué un rôle important dans leur large diffusion. Elles ne comportent pratiquement aucune pièce susceptible de s’user facilement. Comme pour tous les moteurs électriques, les parties essentielles sont la partie fixe, appelée stator, et la partie rotative, appelée rotor ou encore induit.
Dans les moteurs asynchrones triphasés, le stator se compose essentiellement de trois bobines (ou d'un multiple de trois), des paliers et du carter. Chaque bobine est alimentée par une phase de la tension triphasée. Les trois phases du courant alternatif sont déphasées de 120 degrés les unes par rapport aux autres. Ainsi, les trois bobines induisent chacune un champ magnétique décalé d’un tiers, qui finit par tourner et génère ainsi un couple.
Dans la plupart des moteurs triphasés, le rotor est un composant électromagnétique passif appelé « rotor en cage » ou « rotor à cage de lapin ». Il est conçu de telle sorte qu’un courant fermé y soit induit par un champ magnétique externe. Le champ magnétique généré à son tour par ce courant interagit avec le champ magnétique externe en rotation et imprime ainsi au rotor un mouvement de rotation orienté.
Comme, en raison des interactions magnétiques, le rotor tourne plus lentement que le champ magnétique des bobines externes, on parle alors de machine asynchrone. La fréquence du rotor est en retard par rapport à celle du champ magnétique. Il ne tourne donc pas de manière synchrone avec la fréquence du courant alternatif.
Les autres composants du moteur sont les paliers dans lesquels le rotor est monté, ainsi qu’un ventilateur, généralement situé à l’arrière du moteur et relié au rotor, qui assure le refroidissement par air du moteur. À cela s’ajoute l’électronique de commande correspondante, essentielle au démarrage et à la régulation du moteur.
Comment procéder pour contrôler un moteur triphasé ? Dans le cas d’un moteur triphasé asynchrone, le contrôle est facilité par la présence de trois bobines identiques (ou d’un multiple de trois), qui peuvent être comparées entre elles lors de la mesure.
Avant de desserrer la première vis du carter, assurez-vous impérativement que le moteur est déconnecté du réseau et qu’il ne peut pas être mis en marche par inadvertance. Un choc électrique de 400 volts est souvent mortel et s’accompagne presque toujours de brûlures graves ou de séquelles irréversibles.
Dans le cadre professionnel, un spécialiste vérifierait si les enroulements des bobines sont correctement isolés, c'est-à-dire s'ils ne sont pas en court-circuit avec le boîtier. Pour ce faire, les experts utilisent des appareils de mesure d'isolation spéciaux ou des inductances à manivelle. Si vous ne disposez que d’un multimètre numérique ou analogique ou d’un testeur de continuité, vous pouvez toutefois déjà contrôler le moteur triphasé avec cet appareil.
Pour ce faire, on effectue la mesure dans la plage la plus élevée de l’appareil, en mode « continuité ». La personne effectuant le contrôle place une pointe du testeur sur le contact du boîtier de raccordement du moteur, et l’autre pointe sur le boîtier. C’est bon signe si l’appareil n’affiche aucune valeur. En revanche, s’il indique une continuité, c’est-à-dire que le courant de test circule de la bobine vers le carter, cela signifie que l’isolation de la bobine est défectueuse et qu’elle est en contact avec le carter. Le moteur doit être réparé par un spécialiste. Toutefois, si l’appareil de mesure n’affiche rien, cela ne signifie pas pour autant que le moteur est en parfait état. Dans ce cas, il est recommandé de procéder à des contrôles supplémentaires.
Si le test effectué à l’étape précédente n’a pas révélé de défaut d’isolation, vous pouvez alors comparer les bobines entre elles à l’aide d’un simple appareil de mesure. Lorsque vous testez un moteur triphasé, toutes les bobines doivent présenter à peu près la même résistance. Un écart de trois à quatre pour cent est acceptable, car la résistance dépend également du nombre de spires et même les bobines bobinées à la machine peuvent très bien comporter une spire de plus ou de moins.
Avant de mesurer la résistance d’un enroulement individuel, il faut éliminer les éventuels croisements de fils, appelés « ponts ». Si l’ohmmètre révèle alors une différence significative entre les enroulements, cela suggère un défaut dans l’enroulement et un spécialiste devrait l’examiner.
La mesure de la résistance à l’aide d’un multimètre disponible dans le commerce, qui ne délivre qu’un faible courant de test alimenté par pile, ne fonctionne toutefois que pour les moteurs asynchrones triphasés de faible puissance. À partir de moteurs d’une puissance d’environ 5,5 kilowatts, le contrôle doit être effectué par un spécialiste à l’aide d’appareils de mesure spécifiques.
Comme pour les autres moteurs électriques, vous devriez également vérifier les fentes du ventilateur, le ventilateur lui-même et les roulements lorsque vous contrôlez le moteur triphasé. La présence de salissures, un jeu excessif dans le roulement ou un roulement grippé peuvent également causer des problèmes sur ces moteurs. Il peut également être utile de vérifier les fusibles et l'électronique de commande. À l'aide d'outils de mesure adaptés et de connaissances techniques, vous pouvez déterminer si ces composants fonctionnent encore correctement. Comme pour l’ensemble du contrôle du moteur triphasé, la règle suivante s’applique ici aussi : fiez-vous à votre odorat ! Si une odeur de brûlé se dégage, il s’agit peut-être d’un défaut grave et le moteur est irréparable.
Outre les moteurs asynchrones triphasés à rotor en court-circuit, très répandus et de conception simple, il existe d’autres types de moteurs triphasés. Les formes spéciales, telles que les moteurs linéaires, qui ne génèrent pas de mouvement rotatif mais un mouvement linéaire, sont plutôt rares. Les moteurs à rotor externe, dans lesquels le stator est situé à l’intérieur et la partie rotative à l’extérieur, sont également relativement peu utilisés.
Les moteurs à collecteur, qui font également partie des moteurs asynchrones, ainsi que les machines asynchrones à rotor à bagues, sont plus répandus. Diverses machines synchrones, dont la fréquence de rotation est égale à celle du champ magnétique tournant, sont également courantes. Ces moteurs se distinguent des moteurs à cage de lapin principalement par le fait qu’ils possèdent des rotors alimentés activement en courant. Leurs raccordements et leurs enroulements peuvent également constituer une source de défaillance qu’il est possible de vérifier.
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