1. Dix causes de vibrations du moteur

1. Déséquilibre du rotor, du coupleur, de l'accouplement et de la poulie motrice.

2. Des supports de noyau desserrés, des clavettes et des goupilles coniques desserrées ou inefficaces et des sangles de rotor desserrées peuvent tous provoquer un déséquilibre dans les composants rotatifs.

3. Mauvais alignement du système d'arbre de liaison, mauvais alignement des axes centraux et centrage incorrect. Cette défaillance est principalement due à un mauvais alignement ou à une installation incorrecte.

4. Les axes centraux des composants de liaison s'alignent à froid, mais après une période de fonctionnement, la déformation du point d'appui du rotor, de la fondation et d'autres facteurs peuvent perturber cet axe central, provoquant des vibrations.

5. Défauts au niveau des engrenages et des accouplements reliés au moteur. Un mauvais engagement des engrenages, une usure importante des dents, une mauvaise lubrification des engrenages, un désalignement des accouplements, un profil et un pas de dents incorrects, un jeu excessif ou une usure importante peuvent tous provoquer des vibrations.

6. Défauts dans la structure du moteur, tels qu'un tourillon elliptique, un arbre plié, un jeu excessif ou insuffisant entre l'arbre et le roulement, une rigidité insuffisante du siège du roulement, de la plaque de base, d'une partie de la fondation ou même de la base de montage du moteur dans son ensemble.

7. Problèmes d'installation, tels que des fixations non sécurisées entre le moteur et la plaque de base, des boulons d'ancrage desserrés, un jeu entre le siège du roulement et la plaque de base, etc.

8. Un jeu excessif ou insuffisant entre l'arbre et le roulement peut non seulement provoquer des vibrations, mais également entraîner une lubrification et une température anormales du roulement.

9. Les vibrations transmises par la charge entraînée par le moteur, telles que les vibrations d'un ventilateur ou d'une pompe à eau entraînée par le moteur, peuvent provoquer des vibrations du moteur.

10. Un câblage incorrect du stator dans les moteurs à courant alternatif, des courts-circuits dans les enroulements du rotor des moteurs asynchrones à rotor bobiné, des courts-circuits entre spires dans les enroulements d'excitation des moteurs synchrones, des connexions incorrectes des bobines de champ dans les moteurs synchrones, des barres de rotor cassées dans les moteurs asynchrones à cage et une déformation du noyau du rotor peuvent entraîner des entrefers inégaux au niveau du stator et du rotor, entraînant un déséquilibre du flux magnétique de l'entrefer et donc des vibrations.

2. Causes des vibrations

1. Causes électromagnétiques

Alimentation : Déséquilibre de tension triphasé, moteurs triphasés fonctionnant avec une phase manquante.

Stator : Le noyau du stator devient ovale, excentrique ou lâche ; les enroulements du stator souffrent de rupture de fil, de panne de terre, de courts-circuits entre spires, d'erreurs de câblage et de courant triphasé du stator déséquilibré.

Par exemple : avant la révision d'un moteur de ventilateur de chaufferie, une poudre rouge a été trouvée sur le noyau du stator. Un desserrage était suspecté, mais le problème n'était pas couvert par une révision standard et n'a pas été résolu. Après la révision, le moteur a émis un grincement aigu lors d'un essai. Le remplacement du stator a permis de résoudre le problème.

Défaut du rotor : Le noyau du rotor devient ovale, excentré ou desserré. Soudures des barres de la cage du rotor ouvertes, rupture de ces dernières, erreurs de bobinage, mauvais contact des balais, etc.

2. Causes mécaniques

Problèmes liés au moteur : déséquilibre du rotor, arbre tordu, bagues collectrices déformées, entrefers irréguliers entre le stator et le rotor, centres magnétiques mal alignés entre le stator et le rotor, défaillance des roulements, mauvaise installation des fondations, résistance mécanique insuffisante, résonance, vis d'ancrage desserrées et dommages au ventilateur du moteur.

Problèmes liés au couplage : Dommages à l'accouplement, mauvaise connexion, centrage imprécis, déséquilibre mécanique de la charge, résonance du système, etc. Désalignement de l'arbre de liaison, axes centraux désalignés et centrage incorrect. Ce type de défaut est principalement dû à un mauvais alignement ou à une installation incorrecte. Par ailleurs, les axes centraux de certaines liaisons peuvent être alignés à froid, mais après un certain temps de fonctionnement, la déformation du pivot et de la fondation du rotor peut perturber cet axe central et provoquer des vibrations.

3. Causes mixtes électromécaniques

1. Les vibrations du moteur sont souvent causées par des entrefers irréguliers, qui induisent une attraction électromagnétique unilatérale. Cette attraction augmente encore l'entrefer, provoquant ainsi des vibrations du moteur.

2. Jeu axial du moteur. L'attraction électromagnétique causée par la gravité du rotor, un montage ou un centre magnétique désalignés provoque un jeu axial, augmentant les vibrations du moteur. Dans les cas les plus graves, l'arbre peut user le pied de palier, ce qui entraîne une augmentation rapide de la température du palier.

3. Défauts au niveau des engrenages ou des accouplements reliés au moteur. Ce défaut se manifeste principalement par un mauvais engagement des engrenages, une usure importante des dents, une mauvaise lubrification des engrenages, un désalignement de l'accouplement, un profil et un pas de dents incorrects, un jeu excessif ou une usure importante de l'accouplement, autant de facteurs pouvant entraîner des vibrations.

4. Défauts structurels et problèmes d'installation du moteur lui-même. Ces défauts se manifestent généralement par un tourillon ovale, un arbre tordu, un jeu excessif ou insuffisant entre l'arbre et les coussinets, une rigidité insuffisante du logement du roulement, de la plaque de base, d'une partie de la fondation, voire de la totalité de la fondation du moteur, une mauvaise connexion entre le moteur et la plaque de base, des boulons d'ancrage desserrés ou un jeu entre le logement du roulement et la plaque de base. Un jeu excessif ou insuffisant entre l'arbre et les coussinets peut non seulement provoquer des vibrations, mais aussi entraîner une lubrification et une température anormales des coussinets.

5. Vibrations transmises par la charge entraînée par le moteur. Par exemple, les vibrations de la turbine d'un générateur à turbine à vapeur ou celles du ventilateur ou de la pompe à eau entraînés par le moteur peuvent provoquer des vibrations du moteur.

3. Comment identifier la cause des vibrations ?

Pour éliminer les vibrations du moteur, il faut d'abord en identifier la cause. C'est seulement en identifiant cette cause que l'on peut prendre des mesures ciblées pour les éliminer.

Avant d'arrêter le moteur, utilisez un vibromètre pour vérifier les vibrations de chaque composant. Pour les zones à fortes vibrations, mesurez les niveaux de vibrations dans trois directions : verticale, horizontale et axiale. Si les vis d'ancrage ou les vis du couvercle de palier sont desserrées, resserrez-les immédiatement. Après le serrage, mesurez à nouveau les vibrations pour voir si elles ont disparu ou diminué. Vérifiez ensuite l'équilibre de la tension d'alimentation triphasée et les fusibles grillés. Le fonctionnement monophasé du moteur peut non seulement provoquer des vibrations, mais aussi augmenter rapidement sa température. Observez l'aiguille de l'ampèremètre pour détecter toute oscillation ; une oscillation de courant se produit lorsqu'une barre de rotor est cassée. Enfin, vérifiez l'équilibre du courant triphasé du moteur. En cas de problème, contactez immédiatement l'opérateur et arrêtez le moteur pour éviter tout risque de surchauffe.

Si les vibrations du moteur persistent après traitement du phénomène de surface, continuez à débrancher l'alimentation, desserrez l'accouplement, déconnectez la charge connectée au moteur et faites tourner le moteur seul. Si le moteur ne vibre pas, cela signifie que la source de vibration est due à un défaut d'alignement de l'accouplement ou à la charge. Si le moteur vibre, cela signifie qu'il présente un problème. De plus, la méthode de mise hors tension permet de distinguer s'il s'agit d'une cause électrique ou mécanique. Lorsque l'alimentation est coupée, le moteur cesse de vibrer ou les vibrations diminuent immédiatement, cela signifie qu'il s'agit d'une cause électrique ; sinon, il s'agit d'une défaillance mécanique.

4. Dépannage de la cause

Dépannage électrique : Commencez par vérifier l'équilibre de la résistance triphasée CC du stator. Un déséquilibre indique une soudure lâche au niveau du câblage du stator. Débranchez les enroulements et vérifiez l'absence de courts-circuits entre spires. Si le problème est évident, observez des traces de brûlure sur la surface de l'isolant. Vous pouvez également utiliser un instrument pour mesurer les enroulements du stator. Une fois les courts-circuits entre spires confirmés, réinstallez les enroulements du moteur.

Dépannage mécanique : Vérifiez l'uniformité de l'entrefer. Si la valeur mesurée dépasse la norme, réajustez-le. Inspectez les roulements et mesurez le jeu. Si le résultat est insatisfaisant, remplacez-les par des roulements neufs. Vérifiez l'absence de déformation et de jeu du noyau de fer. Les noyaux desserrés peuvent être collés et scellés avec de la colle époxy. Inspectez l'arbre. Tout arbre tordu doit être ressoudé ou redressé. Effectuez ensuite un test d'équilibrage du rotor. Lors de l'essai après la révision du moteur du ventilateur, celui-ci a non seulement vibré excessivement, mais a également subi des températures excessives au niveau des roulements. Après plusieurs jours de dépannage continu, le problème persistait. En participant au dépannage, mon équipe a découvert que l'entrefer du moteur était excessivement important et que le support de roulement n'était pas de niveau. Après avoir identifié la cause et réajusté les jeux, le moteur a réussi le test.

Le mécanisme de charge a fonctionné normalement et le moteur lui-même était en bon état. Le problème résidait dans la connexion. Nous devons vérifier le niveau des fondations, l'inclinaison, la résistance, l'alignement central, l'endommagement de l'accouplement et l'extension de l'arbre moteur afin de nous assurer qu'ils sont conformes aux exigences.