Rotor – le cœur du moteur électrique
Qu’il s’agisse d’un moteur asynchrone, synchrone ou sans balais, le rotor est le composant sans lequel aucun de ces entraînements ne remplit son rôle. C’est le rotor qui est responsable de la conversion de l’énergie électromagnétique en mouvement rotatif. En pratique, cela signifie que son efficacité et son état ont un impact direct sur les performances de l’ensemble du système d’entraînement.
Différents types de rotors sont utilisés dans les moteurs industriels – le choix du rotor dépend du type de moteur, de sa puissance, de son application et de la manière dont il est alimenté. Chaque type se caractérise par une conception, un comportement en fonctionnement et des symptômes en cas de défaillance différents.
Dans cet article, nous abordons les types de rotors de moteurs électriques les plus courants, ainsi que les symptômes de dommages et les causes de défaillance les plus fréquentes, qu’il est utile de connaître pour diagnostiquer les problèmes dans l’atelier.
Types de rotors utilisés dans les moteurs électriques
- Rotor de moteur à cage d’écureuil – il s’agit de la conception la plus courante des moteurs à induction. Il est constitué de tiges de cuivre ou d’aluminium reliées par des anneaux, le tout coulé dans un noyau de tôles d’acier.
- Rotor de moteur à bagues – également utilisé dans les moteurs à induction, mais dont les enroulements sont reliés par des bagues collectrices à des résistances externes. Permet un meilleur contrôle du couple de démarrage.
- Le rotor d’un moteur synchrone contient des aimants permanents ou des électro-aimants alimentés par un courant continu. Il fonctionne à une vitesse synchrone – sans glissement.
- Rotor de moteur sans balais (BLDC ) – intégré avec des aimants permanents, souvent utilisé dans des applications exigeant précision et rendement élevé, telles que l’automatisation de précision.
- Rotor de moteur à courant continu – possède des enroulements alimentés par un collecteur et des balais. Typique des démarreurs, des alimentations, des entraînements auxiliaires, entre autres.
- Moteurs à rotor à palettes – moins courants dans les moteurs industriels classiques, mais que l’on trouve, par exemple, dans les pompes à vide ou les compresseurs à palettes, où l’élément rotatif est intégré aux palettes produisant le flux.
Comment reconnaître un rotor défectueux ? Symptômes et causes possibles
- Vibrations excessives pendant le fonctionnement
Cause possible : déséquilibre du rotor, endommagement du noyau, enroulement lâche ou fissures mécaniques. Les symptômes sont particulièrement visibles à des vitesses élevées. - Démarrage anormal du moteur
Très fréquent dans les moteurs à anneau et à courant continu. Peut signaler un court-circuit entre les bobines ou une abrasion de l’isolation de la bobine du rotor. - Température du moteur trop élevée
Si le refroidissement fonctionne correctement, il convient de vérifier que les enroulements du rotor ne sont pas brûlés, déformés ou court-circuités. Une surchauffe peut entraîner des dommages permanents au niveau du noyau. - Chute de couple
Dans les moteurs à rotor à cage d’écureuil, ce phénomène peut être causé par la rupture des barres de la cage, ce qui affaiblit le champ magnétique et réduit la force motrice. - Fonctionnement intermittent ou arrêt du variateur
Souvent rencontré dans les moteurs sans balais et à courant continu lorsque la détérioration du rotor provoque des interférences avec les signaux de l’encodeur ou de l’effet Hall.
Diagnostic et réparation du rotor
Diverses méthodes de diagnostic sont utilisées pour vérifier les dommages subis par le rotor, qu’il s’agisse de mesures de la résistance du bobinage, de tests de pont RLC, de vibrations ou d’imagerie thermique. Chez RGB Electronics, chaque réparation de rotor commence par une analyse complète des dommages qui couvre à la fois les parties électriques et mécaniques.
Si les dommages concernent les enroulements, une régénération des enroulements ou de l’isolation locale peut être effectuée. En cas de défauts mécaniques – tels que le faux-rond axial ou les fissures de l’arbre – le rotor est soumis à des processus d’équilibrage dynamique, de surfaçage ou de remplacement des pièces. Il est parfois nécessaire de remplacer complètement le rotor, en particulier dans le cas de moteurs moins courants, tels que le petit moteur à rotor des machines de précision ou le moteur à rotor à palettes des systèmes pneumatiques.
Nous effectuons toutes les activités de service sur la base de la documentation technique et des tests finaux en garantissant les paramètres de fonctionnement d’origine de l’entraînement.
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