1. Principales causes de surchauffe et de surcharge

1.1 Causes côté charge (les plus courantes)

• La charge réelle dépasse la charge nominalePar exemple, les blocages dans les canalisations des pompes à eau et des ventilateurs augmentent la résistance, entraînent un volume de coupe excessif des machines-outils et bloquent les bandes transporteuses. Ces phénomènes entraînent un dépassement continu du couple de sortie du moteur par rapport au couple nominal, et un courant largement supérieur à ce dernier (le courant de surcharge est généralement de 1,2 à 2 fois supérieur au courant nominal), ce qui entraîne une forte augmentation des pertes de cuivre (I²R) et un échauffement ultérieur.
• Démarrage fréquent/rotation avant-arrière de la chargeLe courant de démarrage du moteur est 5 à 8 fois supérieur au courant nominal. Des démarrages-arrêts fréquents entraînent une accumulation de chaleur générée par des courants importants à court terme, en particulier pour les moteurs asynchrones de petite et moyenne puissance, où les pertes au démarrage représentent une part plus importante.
• Fluctuation excessive de la chargePour les équipements tels que les concasseurs et les cribles vibrants, la charge varie considérablement. Le moteur doit ajuster fréquemment son couple, et les fluctuations de courant entraînent une accumulation de chaleur.

1.2 Causes propres du moteur

• Défauts d'enroulementLes courts-circuits entre spires, entre phases ou à la terre dans les enroulements du stator réduisent le nombre effectif de spires et provoquent une augmentation anormale du courant, entraînant une surchauffe locale importante (par exemple, la température au niveau du court-circuit entre spires peut dépasser instantanément 200 °C). Les circuits ouverts dans les enroulements du rotor (pour les rotors bobinés) ou un mauvais contact des bagues collectrices provoquent un courant rotorique irrégulier et une perte de chaleur supplémentaire.
• Défauts du noyau de ferLes dommages à l'isolation entre les tôles d'acier au silicium du noyau du stator (vieillissement et usure, par exemple) augmentent les pertes par courants de Foucault et les pertes par hystérésis, provoquant un échauffement du noyau de fer et un transfert de chaleur vers les enroulements. Le desserrage des tôles du noyau de fer augmente la résistance magnétique, ce qui intensifie également l'échauffement.
• Défauts mécaniquesL'usure, le manque d'huile ou le grippage des roulements augmentent la résistance à la rotation du rotor, transformant les pertes mécaniques en chaleur. Un entrefer irrégulier entre le stator et le rotor (par exemple, un faux-rond des bagues intérieure et extérieure des roulements) entraîne une répartition inégale du champ magnétique, une densité de flux magnétique locale excessive et des pertes supplémentaires accrues.

1.3 Causes liées à l'alimentation électrique

• Tension d'alimentation anormaleUne tension excessivement élevée (plus de 10 % au-dessus de la tension nominale) sature la densité du flux magnétique du noyau du stator et augmente fortement les pertes fer. Une tension excessivement basse (plus de 10 % en dessous de la tension nominale) réduit le couple de sortie du moteur. Si la charge reste inchangée, le moteur doit augmenter le courant pour maintenir le couple, ce qui entraîne une augmentation des pertes cuivre.
• Fréquence d'alimentation anormale:La fréquence industrielle en Chine est de 50 Hz. Si la fréquence diminue (par exemple, en dessous de 48 Hz), la vitesse du champ magnétique rotatif du stator diminue, le taux de glissement du rotor augmente et les pertes de cuivre du rotor augmentent. Une augmentation de la fréquence augmente les pertes de fer du moteur.
• Déséquilibre de l'alimentation électrique triphaséeSi la différence de tension triphasée dépasse 5 %, le courant triphasé du stator sera déséquilibré. Le courant inverse génère un champ magnétique tournant inverse, augmentant les pertes et l'échauffement, et provoquant notamment une surchauffe du rotor.

1.4 Causes liées à l'environnement d'exploitation

• Mauvaises conditions de dissipation de la chaleur: Des dommages au ventilateur de refroidissement du moteur, un blocage du couvercle du ventilateur ou l'installation du moteur dans un environnement à température élevée (supérieure à 40℃), une poussière excessive et une mauvaise ventilation empêchent la chaleur d'être dissipée efficacement, ce qui entraîne une accumulation de température.
• Classe de protection inadaptée:Par exemple, l'utilisation d'un moteur avec un indice de protection IP23 (protège contre les corps étrangers solides mais pas contre l'eau) dans un environnement humide permet à l'humidité de pénétrer, réduisant l'isolation des enroulements et augmentant le courant de fuite, ce qui provoque un échauffement.

2. Mesures préventives contre la surchauffe et la surcharge

1. Adapter raisonnablement la charge et le moteur
   • Lors du choix d'un moteur, assurez-vous que sa puissance nominale est supérieure de 10 à 20 % à la puissance de charge réelle (c'est-à-dire que le taux de charge est contrôlé entre 80 et 90 %) afin d'éviter de tomber dans le piège de la charrue. Pour les équipements nécessitant des démarrages fréquents et des rotations avant-arrière, privilégiez les moteurs à démarrages fréquents (comme les moteurs asynchrones bobinés de la série YZR).
   • Lors de l'installation de la charge, assurez-vous que la coaxialité du système de transmission mécanique de l'équipement (tels que les accouplements et les poulies) répond aux exigences pour éviter une charge supplémentaire due à un désalignement.
2. Entretenir régulièrement le moteur
   • Inspection des enroulementsUtilisez un mégohmmètre pour tester mensuellement la résistance d'isolement des enroulements du stator à la terre. Cette résistance ne doit pas être inférieure à 0,5 MΩ (pour les moteurs basse tension). Si elle est trop faible, les enroulements doivent être séchés ou remplacés. Vérifiez régulièrement l'état des enroulements afin de détecter toute décoloration ou odeur de brûlé.
   • Inspection du noyau de fer et inspection mécaniqueVérifiez chaque trimestre si les tôles du noyau en fer sont desserrées, si les roulements présentent un bruit anormal ou des fuites d'huile, et remplacez régulièrement la graisse (par exemple, de la graisse au lithium n° 2) conformément aux instructions. Vérifiez l'entrefer entre le stator et le rotor et ajustez les roulements ou le rotor s'il est irrégulier.
   • Inspection du système de refroidissement:Nettoyez la poussière sur le dissipateur thermique du moteur et le couvercle du ventilateur chaque semaine pour vous assurer que les pales du ventilateur sont intactes et que le conduit d'air n'est pas obstrué.
3. Assurer une alimentation électrique stable
   • Installez des dispositifs de surveillance de la tension et de la fréquence afin de garantir que la tension d'alimentation fluctue à ± 5 % de la valeur nominale et que la fréquence fluctue à ± 1 Hz. Pour les équipements triphasés, installez un dispositif de protection contre les déséquilibres triphasés pour arrêter automatiquement la machine lorsque le déséquilibre du courant triphasé dépasse 10 %.
   • Pour les scénarios avec une tension instable (comme les ateliers d'usine), installez un stabilisateur de tension ou une alimentation à fréquence variable pour éviter la surcharge du moteur causée par une tension anormale.
4. Optimiser l'environnement d'exploitation
   • Installez le moteur dans un environnement bien ventilé, à une température inférieure à 40 °C et exempt de poussières et de gaz corrosifs. En cas d'environnement difficile, choisissez un moteur avec un indice de protection élevé (IP54 ou IP65, par exemple) et installez un ventilateur ou un système de refroidissement (par air pulsé ou par eau, par exemple).
   • Évitez d'exposer le moteur directement au soleil ou de le placer à proximité de sources de chaleur (chaudières, radiateurs, etc.). Si nécessaire, installez un pare-soleil ou un panneau isolant thermique.

3. Méthodes de gestion d'urgence en cas de surchauffe et de surcharge

1. Arrêtez la machine immédiatementDébranchez l'alimentation du moteur pour éviter une aggravation du défaut (par exemple, un grillage du bobinage). Si le relais thermique se déclenche, attendez qu'il refroidisse (environ 5 à 10 minutes) avant de le réinitialiser.
2. Résoudre la cause:
   • Touchez le boîtier du moteur et le couvercle d'extrémité du roulement à la main pour déterminer la partie chauffante (par exemple, la chaleur du côté de l'enroulement peut être un problème avec la charge ou l'alimentation électrique, tandis que la chaleur du côté du roulement peut être un défaut mécanique) ;
   • Vérifiez si la charge est bloquée et si le système de transmission est normal, utilisez un multimètre pour détecter si la tension d'alimentation et le courant triphasé sont équilibrés et utilisez un mégohmmètre pour détecter la résistance d'isolement des enroulements ;
   • Si vous suspectez un défaut de roulement, retirez le couvercle d'extrémité pour vérifier l'usure du roulement ou utilisez un stéthoscope pour écouter tout bruit anormal pendant le fonctionnement.
3. Manipulation ciblée:
   • En cas de surcharge de charge : Réduisez la charge ou remplacez le moteur par une puissance supérieure ;
   • S'il s'agit d'une alimentation électrique anormale : Contactez un électricien pour régler la tension et réparer le déséquilibre triphasé ;
   • S'il s'agit d'un défaut d'enroulement : Sécher les enroulements humides ou remplacer les enroulements présentant des courts-circuits/circuits ouverts ;
   • S'il s'agit d'un défaut mécanique : Remplacer les roulements usés et régler l'alignement de l'entrefer stator-rotor ou du système de transmission ;
   • En cas de mauvaise dissipation de la chaleur : nettoyez le système de refroidissement et installez des dispositifs de refroidissement.
4. Vérification de l'exécution du testAprès manipulation, faites tourner le moteur à vide pendant 5 à 10 minutes pour vérifier que le courant et la température sont normaux ; puis faites-le tourner à charge nominale pendant 30 minutes. Vérifiez qu'il n'y a pas de surchauffe avant de reprendre le fonctionnement normal.

4. Résumé