La surchauffe des moteurs à courant alternatif est un phénomène de panne courant, qui peut entraîner le vieillissement de l'isolation, une diminution de l'efficacité, voire une panne moteur. Les raisons sont multiples et peuvent généralement être divisées en plusieurs catégories : raisons électriques, raisons mécaniques, raisons environnementales et de ventilation, ainsi que raisons de sélection et d'application.

1. Raisons électriques
Il s'agit de la cause la plus fréquente de surchauffe du moteur.
Anomalie de tension :
Haute tension : provoquant la saturation du flux magnétique dans le noyau de fer, une forte augmentation des pertes fer et une surchauffe du noyau de fer.
Simultanément, le courant d'excitation augmente, provoquant une surchauffe de l'enroulement.
Basse tension : Lorsque la puissance de la charge reste constante, une diminution de la tension entraînera une augmentation proportionnelle du courant (I=P/U * cos φ), ce qui entraînera une augmentation des pertes par effet Joule et une surchauffe de l'enroulement.
Déséquilibre de tension (moteur triphasé) : même un petit déséquilibre de tension triphasé peut entraîner une augmentation du courant de séquence inverse, générant des champs magnétiques tournants et des pertes supplémentaires, ce qui provoque une surchauffe du moteur, et l’impact est inimaginable.
Courant excessif :
Surcharge de fonctionnement : c’est la raison la plus courante.
La puissance mécanique de la charge dépasse la puissance nominale du moteur, ce qui entraîne un courant supérieur à la valeur nominale, une augmentation des pertes par effet Joule et une surchauffe.
Problème d'enroulement :
Court-circuit entre spires : l’isolation à l’intérieur de l’enroulement est endommagée, provoquant un court-circuit partiel de la bobine et générant un courant de circulation, ce qui entraîne un échauffement local important.
Court-circuit entre phases ou court-circuit à la terre : un défaut d’isolation grave qui provoque une forte augmentation du courant et une combustion rapide.
Mauvaise connexion des enroulements : par exemple, connecter une étoile à un triangle, ou connecter un triangle à une étoile, ce qui entraîne un courant et un flux magnétique anormaux.
Facteur de puissance faible : un courant réactif élevé augmente le courant total, ce qui entraîne une augmentation des pertes dans le circuit et les enroulements.

2. Raisons mécaniques
Problèmes de roulement :
Le manque d'huile dans les roulements, le vieillissement ou l'excès de graisse lubrifiante, et les dommages aux roulements (usure, piqûres) peuvent tous entraîner une augmentation de la résistance au frottement, ce qui provoque la génération de chaleur par les roulements et sa transmission au carter, tout en augmentant la charge mécanique sur le moteur.
Frottement entre le rotor et le stator :
Communément appelé « nettoyage de la chambre ».
En raison de l'usure des roulements, de la flexion de l'arbre ou d'un assemblage incorrect, le noyau de fer du rotor et du stator frotte l'un contre l'autre, générant une grande quantité de chaleur et de bruit.
Défaillance mécanique de la charge :
Les équipements entraînés (tels que les pompes, les ventilateurs, les compresseurs) présentent des problèmes tels que le blocage, le désalignement et des boîtes de vitesses endommagées, ce qui entraîne une augmentation anormale de la charge du moteur.
Problèmes d'installation :
Une base de montage moteur inégale, une courroie trop tendue et un accouplement mal aligné provoquent des contraintes mécaniques supplémentaires.

3. Raisons environnementales et de ventilation
La dissipation de la chaleur du moteur dépend d'un bon refroidissement.
Mauvaise ventilation :
Ventilateur endommagé, entrée ou sortie d'air obstruée, conduit d'air recouvert de poussière et de débris (en particulier pour les moteurs fermés avec des niveaux de protection plus élevés).
Pour les moteurs à refroidissement automatique, un fonctionnement prolongé à basse vitesse peut entraîner un débit d'air insuffisant au niveau du ventilateur.
Température ambiante élevée :
Le moteur est installé dans un environnement à haute température (comme une chaufferie ou en plein soleil), ce qui rend difficile la dissipation de la chaleur et entraîne naturellement une hausse excessive de la température.
Environnement humide ou pollué :
L'humidité ou la poussière conductrice adhère à la surface de l'enroulement, réduisant les performances d'isolation et pouvant provoquer des décharges partielles ou une augmentation du courant de fuite, entraînant une génération de chaleur.

4. Motifs de sélection et de candidature
Sélection incorrecte du moteur :
Le choix de puissance, de couple ou de vitesse est trop restreint, et le moteur fonctionne en surcharge ou en quasi-surcharge pendant une longue période.
Le type de charge ne correspond pas aux caractéristiques du moteur (par exemple, l'utilisation d'un moteur classique pour des démarrages fréquents ou avec une charge importante).
Inadéquation des horaires de travail :
Utilisez des moteurs à service continu pour les démarrages fréquents, les freinages ou les charges périodiques.
Le courant de démarrage est généralement 5 à 7 fois supérieur au courant nominal, et les démarrages et arrêts fréquents peuvent générer une accumulation de chaleur importante.
Méthode de contrôle inadéquate :
Lors de l'utilisation d'un convertisseur de fréquence pour la commande, si la fréquence porteuse est réglée trop haut, la dissipation de chaleur est insuffisante pendant le fonctionnement à basse fréquence, ou si une compensation appropriée des paramètres n'est pas effectuée (comme une compensation de tension basse fréquence incorrecte).

Étapes de dépannage suggérées
Si le moteur est en surchauffe, la procédure de dépannage suivante peut être suivie :
Test tactile hors tension : Coupez d’abord l’alimentation, touchez l’appareil avec la main (en faisant attention à la sécurité) et vérifiez si le chauffage est uniforme ou localisé (par exemple, au niveau de l’extrémité du roulement).
Vérification de la charge : Mesurez si le courant de fonctionnement dépasse le courant nominal et déterminez s’il y a surcharge.
Vérifiez l'alimentation électrique : utilisez un multimètre ou un analyseur de qualité de l'énergie pour mesurer si la tension triphasée est équilibrée et proche de sa valeur nominale.
Vérifier la partie mécanique : faire tourner manuellement le rotor pour vérifier sa flexibilité et l’absence de bruit anormal ;
Vérifiez les roulements, les courroies et les accouplements.
Vérifier la ventilation et l'environnement : nettoyer la poussière dans le conduit d'air et le boîtier ;
Vérifiez que la température ambiante est normale.
Tests électriques : Utilisez un mégohmmètre pour mesurer la résistance d’isolement et un pont pour vérifier si la résistance CC de l’enroulement triphasé est équilibrée, afin de déterminer s’il existe des problèmes avec l’enroulement interne.
Analyse complète : en se basant sur le modèle du moteur, les caractéristiques de la charge et les données d’exploitation, déterminer s’il existe des problèmes liés à une sélection ou une application inappropriée.
En résumé, la surchauffe des moteurs est un problème systémique qui nécessite une analyse approfondie prenant en compte de multiples aspects tels que l'alimentation électrique, le moteur lui-même, la machine en charge et l'environnement d'utilisation.