Problèmes et solutions concernant les moteurs électriques

Il est essentiel d’identifier et de résoudre les problèmes les plus courants liés aux moteurs électriques pour assurer l’efficacité et la fiabilité des opérations. De la surchauffe à la défaillance des roulements, la compréhension des causes profondes de ces problèmes peut vous aider à mettre en œuvre des solutions efficaces.

Problèmes courants des moteurs électriques

L’un des problèmes les plus courants des moteurs électriques est la surchauffe, qui peut être causée par divers facteurs, tels qu’une surcharge, une mauvaise ventilation ou un mauvais fonctionnement du système de refroidissement. En surveillant la température du moteur et en traitant les causes sous-jacentes, vous pouvez éviter une défaillance prématurée et prolonger la durée de vie du moteur.

Défaillance du palier : La défaillance d’un roulement peut être provoquée par une mauvaise lubrification, un défaut d’alignement ou des vibrations excessives. La mise en œuvre d’un programme d’entretien solide comprenant des inspections régulières des roulements et des remplacements opportuns peut contribuer à atténuer ce problème et à garantir un fonctionnement fluide et ininterrompu.

Vibrations et bruit : Des vibrations excessives et des bruits inhabituels peuvent être révélateurs de divers problèmes, tels qu’un défaut d’alignement, un déséquilibre ou l’usure d’un roulement. Inspectez soigneusement le montage du moteur, vérifiez qu’il n’y a pas de déséquilibre et envisagez de remplacer les roulements usés pour résoudre ces problèmes.

Efficacité réduite : Si votre moteur électrique ne fonctionne pas aussi efficacement qu’il le devrait, cela peut être dû à des facteurs tels qu’un enroulementun condensateur condensateurun condensateur défectueux ou un problème avec le rotor. Effectuez un essai approfondi du moteur à l’aide de l’analyse du circuit du moteur et/ou de l’analyse de la signature électrique afin d’évaluer l’intégrité des composants et des connexions internes.

Solutions pour résoudre les problèmes de moteurs électriques

La première solution pour minimiser les temps d’arrêt est d’investir dans une maintenance proactive.

Des inspections, des nettoyages et des contrôles réguliers de vos moteurs électriques permettent d’identifier les problèmes potentiels avant qu’ils ne s’aggravent. De l’usure des roulements à la dégradation de l’isolation, un technicien qualifié peut identifier les signes avant-coureurs et mettre en œuvre les mesures correctives nécessaires.

En mettant en œuvre des stratégies de maintenance proactive, telles que la surveillance de l’état et la maintenance prédictive (PdM), vous améliorerez non seulement la durée de vie de votre équipement, mais vous réaliserez également des économies et améliorerez la productivité de l’ensemble de vos opérations.

Environnement

Il est indispensable de maintenir des conditions de fonctionnement optimales et de s’assurer que vos moteurs ne sont pas surchargés, qu’ils sont correctement ventilés et qu’ils fonctionnent à la bonne tension et à la bonne fréquence. La négligence de ces facteurs peut contribuer de manière significative à une défaillance prématurée du moteur.

Surveillance des conditions

L’une des principales étapes de la maintenance préventive consiste à procéder à des évaluations régulières des moteurs et des machines tournantes de l’installation. Surveillez attentivement vos moteurs pour détecter les signes d’usure, tels que les problèmes de roulements, la dégradation de l’isolation et les déséquilibres.

Des évaluations régulières avec l’analyse des circuits du moteur doivent être effectuées pour surveiller les conditions au fil du temps. La détection et la résolution des défauts à un stade précoce, avant que le moteur ne tombe en panne, peuvent réduire considérablement les temps d’arrêt de la production.

Maintenance prédictive

La mise en œuvre d’un programme complet de maintenance prédictive, comprenant l’analyse des signatures électriques, l’analyse des vibrations et la thermographie, fournit des données précieuses pour identifier les problèmes potentiels avant qu’ils ne surviennent, ce qui permet aux entreprises de prendre des décisions proactives en connaissance de cause.

Conclusion : Prenez le contrôle de la performance de votre moteur électrique dès aujourd’hui

Négliger la maintenance préventive est une erreur courante qui entraîne souvent des défaillances prématurées des moteurs, des temps d’arrêt imprévus et des coûts de réparation qui montent en flèche.

Investir dans la maintenance préventive est essentiel pour prolonger la durée de vie et la fiabilité de vos moteurs électriques. En traitant les problèmes de manière proactive, vous pouvez éviter les pannes coûteuses et perturbatrices qui peuvent paralyser vos activités.

Privilégiez une stratégie de maintenance proactive et préservez la performance régulière et efficace de vos moteurs électriques.

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Recherche de défauts sur les moteurs triphasés : Un guide

Les moteurs électriques constituent l’épine dorsale de nombreuses opérations de fabrication et de transformation dans le monde entier. Maintenir ces moteurs en bon état et les faire fonctionner efficacement devrait être la priorité numéro un de toute entreprise.

Les moteurs triphasés utilisent trois courants électriques pour alimenter les composants électriques internes, tels que le stator, le rotor, les enroulements et le câblage. Lorsqu’un moteur a un problème de fonctionnement, les composants doivent être analysés pour déterminer l’emplacement exact du problème à résoudre.

Comprendre les bases du fonctionnement des moteurs triphasés

Au cœur d’un moteur triphasé se trouve l’interaction complexe entre les composants du stator et du rotor.

Le stator, composé de trois enroulements, crée un champ magnétique rotatif lorsqu’il est alimenté par un courant alternatif triphasé. Ce champ tournant induit un courant dans le rotor, qui génère à son tour son propre champ magnétique. L’interaction entre ces champs magnétiques produit le couple qui entraîne la rotation du moteur.

La vitesse d’un moteur triphasé est déterminée par la fréquence de la tension d’alimentation et le nombre de pôles dans la conception du moteur. En ajustant la fréquence, les opérateurs peuvent contrôler précisément la vitesse du moteur, ce qui permet un contrôle précis des processus industriels.

Les moteurs triphasés offrent plusieurs avantages par rapport à leurs homologues monophasés, notamment un meilleur rendement, un couple de démarrage plus élevé et une distribution de puissance plus équilibrée. Ces caractéristiques en font le choix privilégié pour une vaste gamme d’applications industrielles, depuis les pompes et les compresseurs jusqu’aux bandes transporteuses et aux grues.

Etapes de recherche des défauts des moteurs triphasés

Diagnostiquer et résoudre les problèmes des moteurs triphasés peut être une tâche complexe, mais avec les bons outils et les bonnes techniques, vous pouvez identifier et traiter efficacement les causes profondes des défauts courants qui conduisent à la défaillance du moteur.

Examen visuel

Tout d’abord, nous examinons soigneusement l’état physique du moteur, de ses connexions et de l’environnement, ce qui nous permet souvent de découvrir des problèmes évidents qui peuvent contribuer au problème.

Analyse des composants électriques internes

Si le moteur et son câblage ne présentent pas de dommages ou de problèmes évidents, l’étape suivante consiste à utiliser un équipement d’essai spécialisé pour mesurer des paramètres tels que la résistance du bobinage, la résistance de l’isolation et la consommation de courant. Ces mesures fourniront des informations précieuses sur l’état de santé interne du moteur et nous aideront à localiser les éventuels défauts électriques.

Analyse mécanique

Enfin, la troisième phase de notre processus de recherche de défauts comprend des essais dynamiques, au cours desquels les performances du moteur sont observées sous charge. En surveillant la vitesse du moteur, les vibrations et d’autres paramètres opérationnels, nous pouvons identifier tout problème mécanique susceptible d’affecter son efficacité et sa fiabilité.

Outils et technologies d’analyse des moteurs électriques

Lorsqu’il s’agit d’entretenir et de dépanner des moteurs triphasés, il est essentiel de disposer des bons outils et des bonnes connaissances.

Multimètres

L’un des instruments les plus couramment utilisés pour diagnostiquer les moteurs est le multimètre.

Les multimètres vous permettent de mesurer des paramètres électriques cruciaux tels que la tension, le courant et la résistance dans les enroulements du moteur.

Cependant, les mesures de ces paramètres passent souvent à côté de défauts qui peuvent être détectés avec d’autres instruments qui mesurent l’impédance, l’inductance, l’angle de phase et la fréquence du courant.

Meghommeters

Le mégohmmètre est un autre outil couramment utilisé dans l’analyse des moteurs.

Un mégohmmètre est un appareil de mesure électrique qui mesure des valeurs de résistance très élevées en envoyant un signal de haute tension dans l’objet testé.

Les mégohmmètres constituent un moyen rapide et facile de déterminer l’état de l’isolation des fils, des générateurs et des enroulements de moteurs.

Cependant, le test d’isolation au mégohmmètre ne détecte que les défauts à la terre. Étant donné que seule une partie des défaillances des enroulements électriques des moteurs commence par des défauts de mise à la terre, de nombreuses défaillances de moteurs ne seront pas détectées par cette seule méthode.

Test de surtension

Un test de surtension soumet le système à des pointes de tension supérieures à la tension d’entrée nominale afin de déterminer les faiblesses de l’isolation.

Les tests de surtension doivent être évités pour l’analyse des moteurs car ils peuvent être destructeurs pour les enroulements internes.

Analyse des circuits de moteur (MCA™)

L’analyse des circuits du moteur (MCA™ ) est une méthode d’essai non destructive, hors tension, qui permet d’évaluer l’état de santé d’un moteur.

Lancé depuis le centre de contrôle du moteur (MCC) ou directement sur le moteur lui-même, ce processus évalue toute la partie électrique du système du moteur, y compris les connexions et les câbles entre le point de test et le moteur.

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Analyse de la signature électrique (ASE)

L’analyse de la signature électrique (ASE), qui englobe à la fois l’analyse de la signature de la tension du moteur (ASVM) et l’analyse de la signature du courant du moteur (ASCM), est une méthode d’essai sous tension dans laquelle les formes d’onde de la tension et du courant sont saisies pendant que le système du moteur fonctionne.

Les essais sous tension fournissent des informations précieuses pour les moteurs à induction et à courant continu, les générateurs, les moteurs à rotor bobiné, les moteurs synchrones, les moteurs de machines-outils et bien d’autres encore.

Maintenance préventive pour éviter les défaillances des moteurs triphasés

Une maintenance préventive adéquate est essentielle pour éviter les pannes coûteuses des moteurs triphasés. En adoptant une approche proactive, vous pouvez prolonger la durée de vie de vos moteurs et minimiser les temps d’arrêt imprévus.

Surveillance des conditions

Les inspections régulières constituent l’une des étapes clés de la maintenance préventive. Surveillez attentivement vos moteurs triphasés pour détecter les signes d’usure, tels que les problèmes de roulements, la dégradation de l’isolation et les déséquilibres.

Il convient de procéder à des évaluations régulières des machines tournantes à l’aide d’une analyse des circuits du moteur afin de surveiller les conditions au fil du temps. Il est impératif pour la production d’une entreprise de trouver et de résoudre les défauts à un stade précoce, avant que le moteur ne tombe en panne.

Environnement

Il est tout aussi important de maintenir des conditions de fonctionnement optimales. Assurez-vous que vos moteurs ne sont pas surchargés, qu’ils sont correctement ventilés et qu’ils fonctionnent à la bonne tension et à la bonne fréquence. Négliger ces facteurs peut contribuer de manière significative à des pannes de moteur prématurées.

Maintenance prédictive

En outre, la mise en œuvre d’un programme complet de maintenance prédictive, comprenant l’analyse de la signature électrique, l’analyse des vibrations et la thermographie, fournit des données précieuses permettant d’identifier les problèmes potentiels avant qu’ils ne surviennent. Cette approche fondée sur les données permet aux entreprises de prendre des décisions éclairées et de programmer la maintenance de manière proactive.

Conclusion

Les composants complexes d’un moteur étant protégés à l’intérieur, la recherche de défauts triphasés est une tâche délicate mais possible avec la bonne approche et les bons outils.

Ne laissez pas les problèmes de moteurs triphasés vous prendre au dépourvu. Investissez dans les bons outils et les bonnes techniques, et vous serez en mesure d’assurer le bon fonctionnement de votre équipement critique pendant de nombreuses années.

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Un outil d’essai de moteur électrique permet de diagnostiquer le relâchement du stator

Premiers résultats

Un moteur de 6,6 kV utilisé pour refroidir la température du gaz après avoir subi un processus de polymérisation en phase gazeuse dans une usine pétrochimique présentait des symptômes anormaux. Un technicien a effectué un test de vibration et a remarqué une vibration anormale. Un autre test a été effectué à vide et la vibration anormale a persisté. La cause première de la vibration n’a pas encore été déterminée. Une équipe d’Instrument Resource Co. à Bangkok, en Thaïlande, a été contactée pour examiner le moteur plus en détail et tenter de déterminer la cause de la vibration anormale.

L’analyse du circuit moteur™ (MCA™ ) a été réalisée à l’aide du logiciel ALL-TEST PRO 7 PROFESSIONAL™. En effectuant une série de tests, l’AT7™ a identifié le problème après avoir exécuté la fonction de test DYN. Ce test particulier est conçu pour vérifier l’intégrité et la santé du stator et du rotor. Ce test nécessite la rotation de l’arbre du moteur. Le test breveté ALL TEST Pro de la signature dynamique du stator et du rotor a révélé un déséquilibre dans la signature dynamique du stator.

Analyse dynamique de la signature

La ligne verte est la signature du stator et représente la déviation des valeurs moyennes pendant la rotation pour chaque phase. Les deux lignes noires en pointillé représentent la signature du rotor et comprennent une signature supérieure et une signature inférieure.

Le moteur a été démonté. Des cales de fente de stator desserrées ont été trouvées. Ces fentes de stator desserrées étaient à l’origine des vibrations excessives et du déséquilibre de la signature dynamique du stator.

Une fois le moteur réparé et réassemblé, une autre série de tests a été réalisée avec l’AT7™. Le test suivant a montré qu’il n’y avait plus de déséquilibre dans la signature dynamique du stator, ce qui indique que le stator est en bon état.

A propos de ALL-TEST Pro, LLC.

ALL-TEST Pro tient la promesse d’une véritable maintenance et d’un dépannage des moteurs, avec des outils de diagnostic innovants, un logiciel et une assistance qui vous permettent de continuer à faire fonctionner votre entreprise. Nous garantissons la fiabilité des moteurs sur le terrain et aidons à maximiser la productivité des équipes de maintenance partout dans le monde, en soutenant chaque produit ALL-TEST Pro avec une expertise inégalée en matière de tests de moteurs.

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Analyse de la signature du courant du moteur de la boîte de vitesses

Introduction

Le bruit et les vibrations ont été étudiés sur un moteur de 7,5 chevaux, 1750 RPM, 575 Vac et sa boîte de vitesses en utilisant l’analyseur de signature de courant du moteur ALL-TEST PRO™ OL (ATPOL). Un ensemble de données nécessitant moins d’une minute de données a fourni les informations nécessaires. Le nombre de barres de rotor, de fentes de stator, d’informations sur les roulements et les engrenages n’était pas disponible. Le manque d’informations n’a pas empêché l’ATPOL d’identifier immédiatement les fautes.

Discussion Bien que légèrement chargé, l’ATPOL a automatiquement identifié les vides de coulée (Figure 1), un défaut électrique dans le stator (Figure 2), des problèmes d’engrenage et a identifié le nombre de barres du rotor (48) et de fentes du stator (36).

La figure 3 montre l’affichage de l’analyse automatique dans le logiciel ATPOL.

Kit ALL-TEST PRO™ MD

Le kit ALL-TEST PRO™ MD se compose des éléments suivants

  • ALL-TEST PRO™ OL Analyseur de signature de courant de moteur
  • ALL-TEST PRO™ 31 et ALL-TEST IV PRO™ 2000 analyseurs de circuits de moteurs
  • Logiciel de gestion des moteurs EMCAT
  • Modules logiciels ATPOL et Power System Manager pour EMCAT
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Essais de véhicules : Quelle route prendrez-vous ?

Introduction

Allison Transmission, General Motors Corporation est le leader mondial de la conception, de la fabrication et de la vente de transmissions automatiques pour véhicules utilitaires, de systèmes de propulsion hybrides et de pièces et services connexes pour les camions routiers, les autobus, les équipements hors route et les véhicules militaires. Outre son site principal à Indianapolis, IN, Allison Transmission, qui fait partie de la division Powertrain de GM, possède des bureaux régionaux internationaux aux Pays-Bas, au Japon, en Chine, à Singapour et au Brésil, et est représentée dans plus de 80 pays par l’intermédiaire de son réseau de distributeurs et de revendeurs composé de 1 500 membres.

Le concept de maintenance totale des moteurs (TMM) est une stratégie utilisée quotidiennement, depuis l’inventaire et la livraison des moteurs jusqu’aux tests et à la fiabilité des moteurs.

 

Réseau de qualité Maintenance planifiée

Allison Transmission suit le processus de maintenance planifiée du réseau de qualité (QNPM) de General Motors North American (GMNA) United Auto Workers. Ce programme fournit un processus commun et une structure cohérente pour garantir que les équipements, les machines, les outils et les installations fonctionnent en toute sécurité et sont disponibles pour produire de manière compétitive les produits nécessaires pour répondre aux besoins des clients. Il existe des principes de fonctionnement qui définissent l’orientation fondamentale du processus commun QNPM. Ces principes ont été référencés tout au long du processus de planification et de mise en œuvre afin de s’assurer que toutes les activités sont axées sur la réalisation des objectifs suivants :

Fournir un soutien et une orientation continus au niveau du GMNA, de la division et de l’usine.

Veillez à ce que le service de fabrication soit le propriétaire et le champion de la maintenance planifiée.

Créer des opportunités pour que tous les employés participent au processus

Mettre en œuvre le concept d’implication de l’opérateur

Poursuivre la maintenance proactive.

Atteindre des performances de classe mondiale en matière de sécurité, de qualité, de débit et de coût.

Soutenir l’amélioration continue

 

La maintenance planifiée comporte douze éléments interdépendants qui font partie intégrante d’un processus réussi. Chaque élément contribue aux autres et les soutient. L’ensemble des éléments liés constitue la base du processus de maintenance planifiée (figure 1) :

Implication des personnes et organisation

Suivi et contrôle financiers

Disponibilité des pièces détachées

Formation

Communications

Intervention d’urgence en cas de panne

Maintenance programmée

Travaux de construction

Disponibilité des outils et équipements de maintenance

Fiabilité et maintenabilité

Ménage et nettoyage

Partenariat pour le maintien de la production

 

Programme de partenariat avec les fournisseurs pour les moteurs

Commodity Management est le terme utilisé par Allison Transmission pour désigner le programme de partenariat avec notre principal fournisseur de moteurs. L’amélioration de la qualité du service et la réduction des coûts d’exploitation et d’inventaire sont quelques-unes des principales caractéristiques obtenues. Les moteurs de rechange stockés d’Allison sont conservés dans l’entrepôt du fournisseur. Par la suite, le fournisseur rencontre chaque mois le personnel d’Allison et rend compte des achats, des remplacements, des délais de livraison et des économies réalisées (figure 2).

En utilisant l’analyse des circuits moteurs (MCA) comme l’une des technologies (infrarouge, vibration, ultrasons, etc.) au sein du programme sur les moteurs, Allison peut répondre plus précisément aux besoins et aux attentes de ses clients. Les moteurs peuvent être testés en quelques minutes, même avec une expérience limitée, avant d’être démontés et envoyés à l’atelier de réparation de moteurs d’un fournisseur. L’analyse des causes profondes joue un rôle important dans l’évaluation des moteurs, tant au niveau des essais internes du MCA que de l’implication du fournisseur. Une fois la réparation du moteur terminée, le fournisseur fournit à Allison un rapport de réparation et un rapport sur la raison de la réparation. Si le défaut est dû à une contamination, un échantillon de la contamination trouvée à l’intérieur des enroulements du stator est prélevé par le fournisseur du magasin de moteurs et transmis au département technologique d’Allison pour analyse en laboratoire. Toutes ces informations aident l’entreprise à résoudre la cause profonde du problème et des défaillances du moteur.

Dans un département, un servomoteur était tombé en panne dix-sept fois en dix mois. Le fournisseur a été appelé à la rescousse pour aider à déterminer la cause première et un plan d’action correctif. Le moteur se trouvait dans une zone humide et dure qui contenait beaucoup de liquide de refroidissement. Le vendeur a suggéré d’installer une rondelle sur l’arbre du moteur et d’appliquer un procédé d’étanchéité spécial pour empêcher les moteurs de tomber en panne prématurément. Le fournisseur de moteurs de l’entreprise a identifié ces modifications à l’aide d’une bande jaune indiquant que le moteur avait été modifié (figure 3). À ce jour, le servomoteur n’a pas connu d’autre défaillance de bobinage due à la contamination.

Ce partenariat avec l’atelier de réparation de moteurs s’est avéré très efficace. Allison a la possibilité d’appeler 24 heures sur 24, sept jours sur sept, afin de faire livrer un moteur stocké et de le mettre à quai dans les deux heures (figure 4). Le temps de réponse s’est avéré inestimable pour la planification des calendriers de production. Allison a également accès aux experts en la matière des fournisseurs de moteurs. C’est pourquoi nous considérons que le fournisseur fait partie de notre boîte à outils de fiabilité. En fin de compte, le fournisseur de l’atelier moteur répond à l’équipe de gestion des marchandises d’Allison Transmission, qui est composée du représentant QNPM, d’électriciens du département de l’atelier moteur et de la fiabilité, de l’équipe des pièces détachées, de superviseurs de la maintenance et de personnes du département financier.

Vue d’ensemble de l’AMC

Le programme de moteurs d’Allison Transmission est un élément crucial des opérations. Avec MCA, les moteurs qui présentent des problèmes peuvent être testés pour confirmer la panne, avant d’être démontés et envoyés en réparation. Si le problème du moteur n’est pas détecté, l’électricien aide le technicien de maintenance à trouver la cause première. Les moteurs difficiles à installer sont testés avant d’appeler le personnel de réparation de la machine pour qu’il procède à l’installation. Les moteurs qui se trouvent dans l’entrepôt du fournisseur font l’objet d’un contrôle trimestriel au moyen d’un test MCA. Certains itinéraires ont été établis en raison de défaillances répétitives des moteurs. Ces moteurs sont testés et font l’objet d’une analyse mensuelle dans le cadre du processus MCA. Les moteurs avec pompes sont testés avant la reconstruction de la pompe afin de déterminer s’il est plus économique de remplacer la combinaison moteur-pompe que de la reconstruire. La répartition des différents types de moteurs réparés ou remplacés en 2002 est présentée à la figure 4.

QNPM CO CHAMPIONS DE LA MAINTENANCE

Selon Delbert Chafey, co-champion de l’UAW d’Allison, “l’utilisation de l’outil d’analyse des circuits de moteur a fait une énorme différence dans la façon dont nous travaillons dans les services de fabrication, et le vent a tourné en ce qui concerne les pertes encourues en raison de jugements incorrects, par exemple, en décidant qu’un moteur est mauvais et en le remplaçant tout simplement. Les commandes de moteurs de remplacement auprès de notre gestionnaire de produits ont chuté de façon spectaculaire et, par conséquent, l’organisation des services de fabrication peut fournir des opérations avec un temps de fonctionnement plus important des machines. Il en résulte un plus grand nombre de pièces à un prix plus compétitif, une base technologique plus large, une meilleure utilisation de l’analyse des causes profondes de défaillance (RCFA) et un plus grand niveau de confiance pour notre groupe technologique. Plus de temps de fonctionnement + des économies + des gens de métier formés + d’excellents outils pour notre boîte à outils technologique = succès. Une excellente combinaison !

Terry Bowen, cochampion QNPM d’Allison Transmission, a assisté à un séminaire sur l’analyse des circuits de moteur lors du symposium GM QNPM 2001 et pense que l’entreprise pourrait tirer profit de la mise en œuvre d’un programme d’analyse des circuits de moteur dans le département technologique. En mai 2001, lors d’une présentation dans l’atelier de mécanique, Bowen a reconnu l’importance de l’outil et a indiqué qu’Allison en avait acheté trois.

Avant d’acheter les analyseurs de circuit moteur ALL-TEST Pro™, l’analyse des moteurs impliquait beaucoup de suppositions. Il arrive que des moteurs soient envoyés à un fournisseur sans qu’un diagnostic complet du problème n’ait été établi. Après avoir été testé par le fournisseur, le rapport indiquait “PAS DE PROBLÈME”. Aujourd’hui, grâce au programme MCA, Allison constate une augmentation du temps de fonctionnement des machines et une diminution du nombre de rapports indiquant “PAS DE PROBLÈME”.

Environ 50 ouvriers qualifiés d’Allison sont formés à l’application et à l’utilisation des instruments MCA dans le cadre d’un cours interne de huit heures dispensé par Dave Humphrey. Les métiers concernés par la formation sont ceux d’électricien, de mécanicien de centrale, de climaticien et de superviseur de maintenance.

Problèmes de moteur

Les défauts du stator du moteur détectés à l’aide de l’AMC varient d’un tour à l’autre, d’une phase à l’autre, d’une bobine à l’autre, d’un défaut de masse et d’un défaut du rotor. Les défauts du rotor, qui sont plus fréquents dans les moteurs de 4160 volts que dans ceux de 480 volts, se traduisent par des barres de rotor cassées, des excentricités et des vides de coulée. L’examen de l’angle de phase et de la fréquence du courant sur l’unité ALL-TEST ProTM MCA permet d’identifier les défauts du stator. En comparant la résistance de l’enroulement de chaque phase l’une par rapport à l’autre, on peut constater des connexions à haute résistance. Les défauts de mise à la terre peuvent être détectés par le test d’isolation à la terre. En comparant l’impédance et l’inductance l’une par rapport à l’autre, il est possible d’observer une contamination qui peut aller du liquide de refroidissement, de l’huile et de l’eau à des enroulements surchargés. La contamination des servomoteurs commence à faire sentir ses effets néfastes des mois avant la défaillance. La tendance générale est qu’il y aura des appels de service indiquant une condition de surintensité sur le panneau. Après avoir suivi les ordres de travail dans le système CMM d’Allison, le défaut de surintensité apparaîtra probablement plus fréquemment, nécessitant alors un ordre de travail pour changer les servomoteurs. Les planificateurs régionaux ont reçu une communication les avertissant de la condition de surintensité et de la manière dont elle peut être détectée avant qu’un servomoteur ne soit complètement défaillant. Par rapport à une action réactive, la maintenance planifiée permet d’éviter des coûts. Un nettoyage par trempage et une cuisson par l’atelier de mécanique sont moins chers et plus efficaces qu’un rebobinage complet.

La feuille de calcul d’évitement des coûts applicable est partagée séquentiellement dans le réseau QNPM selon les modalités suivantes :

Ordre de travail MCA envoyé

Intervention d’un électricien sur le site du moteur

Un test MCA est effectué et analysé et une détermination est faite

Un plan d’action est mis en œuvre. Par exemple, si un servomoteur est testé correctement à l’aide de l’AMC, une enquête sur les causes profondes est lancée pour rechercher d’autres causes de la défaillance, telles qu’un fusible, un SCR, un variateur, un câble ou une connexion au moteur qui aurait sauté. Si un câble est remplacé, une comparaison des coûts entre les mesures proactives et réactives est documentée sur la base de l’historique de la maintenance (tableau 1).

Allison Transmission préfère la maintenance proactive à la maintenance réactive, en particulier d’un point de vue financier. Par exemple, les économies totales réalisées par Allison grâce au programme MCA en 2002 s’élevaient à 307 664 dollars (figure 6).

ESSAIS MONOPHASÉS

Lorsque vous testez des moteurs triphasés, l’unité ALL-TEST Pro™ MCA fonctionne bien lorsqu’il s’agit d’effectuer des comparaisons entre les enroulements. Mais qu’en est-il de l’essai d’une phase unique ? Quoi, plus personne n’utilise le monophasé dans les applications industrielles ? Allison utilise des moteurs à courant continu, qui ont un ensemble d’enroulements de champ (deux fils) et les interpôles et l’armature (deux fils) pour de nombreuses applications. Le service d’essai technique utilise des dynamomètres à courant de Foucault pour simuler une charge sur toutes les transmissions fabriquées à des fins d’essai, qui ont également deux jeux de bobinages avec seulement deux fils. Comment ces deux dispositifs à fil sont-ils comparés ? D’abord, un test MCA sur le bobinage, puis l’enregistrement des informations dans la base de données avec les informations de la plaque signalétique afin d’identifier les moteurs similaires. Enfin, comparez les enroulements similaires et vous découvrirez l’enroulement qui pose problème. (tableau 2).

 

Études de cas

Figure 7 : Test d’un centre d’usinage avec MCA

 

Étude de cas 1 Thermographie infrarouge (IR)

Un électricien effectuant un parcours IR prédictif a remarqué un moteur chaud. Le moteur était une pompe de refroidissement de 7,5 chevaux dans un groupe de cinq machines identiques. Un ordre de travail a été soumis pour qu’une analyse du circuit du moteur soit effectuée et, par la suite, l’ACM a été réalisée et analysée, ne révélant aucun problème avec le moteur. Un ordre de travail pour une analyse des vibrations a été rédigé et les résultats ont permis de déterminer que la température avait augmenté en raison d’un défaut de roulement. La pompe du liquide de refroidissement a été remplacée et la température était conforme à celle du groupe de machines. Cette machine est un centre d’usinage pour les boîtiers de transmission. Lorsqu’un moteur de pompe de refroidissement tombe en panne, il y a traditionnellement une perte de production et éventuellement un arrêt de l’opération d’assemblage.

Etude de cas 2 : MCA vs DMM & Test d’isolation à la terre

Un électricien effectuant une tournée d’IR prédictive a remarqué un moteur de 5 chevaux chaud sur une machine à 4 têtes de forage qui effectue une opération de forage. L’AMC a été réalisée et analysée et, en comparant les relevés d’impédance et d’inductance, qui n’étaient manifestement pas en parallèle, les résultats ont montré que les enroulements du moteur étaient contaminés. L’impédance et l’inductance ne peuvent être observées à l’aide d’un multimètre ou d’un testeur d’isolation à la terre. Les tests de résistance et d’isolation par rapport à la terre étaient tous deux bons. Le moteur a été envoyé en réparation car ce modèle n’est pas disponible dans l’entrepôt. L’AMC a été réalisée pour déterminer la raison de cette contamination du moteur. L’atelier de mécanique a fait une autopsie complète du moteur et, après avoir ouvert les cloches d’extrémité, il était évident que le problème était dû à la présence de liquide dans les enroulements. Le liquide inconnu est versé dans un flacon d’échantillonnage. L’atelier de mécanique a effectué d’importantes réparations sur les enroulements et a également appliqué un joint époxy sur la zone après avoir déterminé que le liquide était un mélange de liquide de refroidissement et d’huile hydraulique. Le moteur a été renvoyé et installé en moins de 24 heures. Cette machine perce une série de trous sur le support pour la transmission. Si la machine était tombée en panne, la chaîne de montage aurait été arrêtée. Les devis de commande d’un nouveau moteur ont été établis en trois jours.

Étude de cas 3 # 8 Compresseur d’air, 4160 volts 1000 chevaux-vapeur

Le 18 juin 2003, les ouvriers de la centrale électrique ont fourni des données au service de fiabilité pour examen et clarification des relevés ALL-TEST IV PRO™ 2000 sur le moteur de 4 160 volts et 1 000 chevaux du compresseur d’air n° 8. Un déséquilibre résistif de 84,5 % a été constaté. Le moteur a été testé au niveau du MCC puis au niveau des cosses de connexion du moteur. La mauvaise connexion au niveau des cosses a été détectée et corrigée, ce qui a permis de réduire le déséquilibre à 0,17 %. Ce cas a une fois de plus montré l’utilité du MCA, car il n’a pas été nécessaire de démonter et de remonter les connexions de 4160 volts au niveau du compresseur. Il n’a pas été nécessaire de démonter le moteur et de l’envoyer au fournisseur de l’atelier de mécanique, McBroom Electric. Cela a permis d’économiser le coût d’une réparation inutile du moteur et la perte d’air comprimé pour certaines machines de production.

Conclusion

L’analyse des circuits moteurs a eu un impact ici chez Allison. À l’approche des problèmes liés aux EPI de la norme NFPA 70E, l’analyse des circuits de moteurs hors ligne est très utile et sûre. Le monde des moteurs sera peut-être perçu différemment qu’à l’époque où l’on se contentait d’utiliser un multimètre et un testeur d’isolation à la terre. Allison Transmission croit et fait confiance aux systèmes qui permettent une maintenance proactive cohérente et correcte.

 

A propos de l’auteur

Dave Humphrey est un compagnon électricien qui travaille depuis dix-huit ans pour General Motors. Son père est entrepreneur en électricité et Dave a commencé à travailler avec lui à l’âge de 10 ans. Il a travaillé pour divers entrepreneurs avant de rejoindre GM. Dave est certifié en analyse des circuits moteurs, en thermographie infrarouge et en analyse des vibrations. A suivi de nombreux cours sur le diagnostic des moteurs, les ultrasons et l’analyse des causes profondes. Dave est diplômé de l’université de Purdue et maître électricien certifié. Dave a enseigné les moteurs, les transformateurs, les techniques de dépannage et le code national de l’électricité dans le cadre du programme d’apprentissage de GM. Actuellement, Dave donne des cours d’analyse de circuits de moteurs à Allison. Dave est vice-président d’Habitat For Humanity dans son comté et assure le câblage électrique de toutes les maisons du programme. Dave est un père de famille et un chrétien très actif.

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