Pourquoi un moteur électrique surchauffe

Il est normal qu'un moteur électrique chauffe un peu en fonctionnement ; une carcasse chaude ne signifie pas forcément une panne. Mais une chaleur que l'on ne peut pas toucher plus de quelques secondes, une carcasse qui devient très chaude en quelques minutes, ou un échauffement accompagné d'une odeur et d'une perte de puissance, indiquent une cause telle qu'une surcharge, une sous-tension, un refroidissement obstrué, une température ambiante élevée ou un frottement de roulement. Cet article explique pourquoi les moteurs asynchrones triphasés chauffent et comment protéger un moteur qui n'a pas encore grillé.

Moteur électrique asynchrone triphasé DRG gris illustrant pourquoi un moteur surchauffe

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Vous pouvez examiner les modèles triphasés adaptés, classés par puissance et vitesse, dans la boutique de moteurs en ligne, et retrouver ces mêmes moteurs dans la catégorie moteurs asynchrones triphasés.

Un moteur chaud est-il toujours en panne ?

Un moteur asynchrone transforme une partie de l'énergie électrique en chaleur par les pertes dans le bobinage et le fer. Un moteur sain en charge aura donc une carcasse chaude, parfois difficile à toucher, et c'est attendu. Ce qui compte n'est pas la température absolue mais le fait de dépasser ou non la limite que l'isolation peut supporter.

Les moteurs triphasés DRG utilisent une isolation de classe F, dont la limite de température est de 155 °C. La température de la carcasse est la somme de la température ambiante et de l'échauffement produit en service ; l'ambiante est généralement référencée à 40 °C. Le même moteur fonctionne à l'aise dans un atelier frais à 20 °C mais bien plus près de la limite dans un local fermé à 45 °C : c'est cette somme qu'il faut juger.

Pourquoi un moteur électrique surchauffe-t-il ?

Derrière une surchauffe se cache presque toujours soit un problème électrique (trop de courant), soit un problème de refroidissement. Les causes les plus fréquentes et le premier contrôle à faire sont résumés ci-dessous.

Cause possible	Ce qui se passe dans le moteur	Premier contrôle
Surcharge / puissance mal choisie	Le courant dépasse la valeur nominale, le bobinage et la carcasse chauffent	Comparez le courant en service à la valeur de la plaque
Sous-tension	Le courant augmente à puissance égale, le couple baisse, l'échauffement commence	Mesurez la tension aux bornes
Ventilateur obstrué / carcasse sale	L'air de refroidissement diminue, la chaleur s'accumule	Nettoyez le capot du ventilateur et les ailettes
Température ambiante élevée	La chaleur ne s'évacue plus, la carcasse monte en température	Revoyez l'implantation et la ventilation
Démarrages fréquents	Le fort courant de démarrage ajoute de la chaleur à chaque départ	Évaluez la fréquence de démarrage et l'inertie de la charge
Frottement des roulements	Le frottement mécanique augmente, la chaleur monte d'abord au roulement	Contrôlez le bruit du roulement et la température locale

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Surcharge et puissance mal choisie

La première cause d'échauffement est de demander au moteur plus que sa puissance nominale. Quand la charge augmente, le courant augmente aussi, et la chaleur dégagée dans le bobinage croît proportionnellement au carré du courant. Un convoyeur bloqué, une transmission poulie-courroie déréglée ou un moteur choisi trop petit au départ maintiennent la carcasse en permanence à haute température. La solution est d'établir le besoin réel de puissance de l'application et de choisir un moteur adapté, avec une petite marge.

Refroidissement insuffisant : ventilateur, saleté et ambiance

Les moteurs DRG sont refroidis par leur propre ventilateur arrière (IC411). Lorsque le capot du ventilateur est obstrué par la poussière ou les débris, ou que les ailettes de refroidissement sont couvertes de saleté, la chaleur produite ne peut plus s'évacuer et la carcasse monte en température. De même, placer le moteur dans un recoin exigu et sans air, ou près d'autres équipements chauds, élève la température ambiante. Dégager le capot, nettoyer les ailettes et laisser l'air circuler librement autour du moteur réduit directement l'échauffement.

Sous-tension et démarrages fréquents

Lorsque la tension d'alimentation descend sous la valeur nominale, le moteur appelle plus de courant pour fournir le même travail, ce qui signifie un échauffement supplémentaire. Des câbles d'alimentation longs et fins, un réseau faible ou des connexions desserrées peuvent provoquer la chute de tension. Utilisez le calculateur de section de câble moteur pour vérifier la section et le tableau des courants moteur pour comparer les valeurs de courant.

Les démarrages fréquents sont une autre source majeure de chaleur. À chaque démarrage, le moteur appelle plusieurs fois son courant nominal ; une application qui s'enclenche de nombreuses fois par minute échauffe un moteur qui n'a jamais le temps de refroidir. Dans les applications à démarrages nombreux, il faut évaluer l'inertie de la charge et la fréquence de démarrage.

Frottement des roulements et causes mécaniques

L'échauffement n'est pas toujours électrique. Un roulement à court de graisse ou en fin de vie, un désalignement d'accouplement ou de courroie, ou un montage défectueux qui charge l'arbre augmentent le frottement mécanique. Dans ce cas la température monte d'abord au niveau du roulement et s'accompagne souvent de bruit et de vibration. Un bruit métallique de roulement associé à une surchauffe locale est le premier signe d'une cause mécanique.

Que faire face à un moteur en surchauffe ?

La sécurité d'abord : si la surchauffe est nette ou accompagnée d'une odeur, arrêtez le moteur, coupez l'alimentation et vérifiez l'absence de tension. Les mesures de tension, de courant et d'isolement ainsi que le contrôle des connexions aux bornes doivent être effectués par un personnel électrique qualifié. Pour les valeurs seuils comme le réglage du courant thermique ou la résistance d'isolement, suivez la plaque du moteur et la documentation de l'appareil plutôt que de retenir un chiffre général.

Si la cause racine ne peut pas être supprimée en réduisant la charge, en dégageant le refroidissement ou en corrigeant la tension, un moteur neuf à la puissance et à la vitesse correctes pour l'application est souvent la solution la plus saine. Vous pouvez examiner les modèles adaptés par puissance et vitesse dans la boutique de moteurs en ligne.

Modèles DRG triphasés 1500 tr/min

Le tableau ci-dessous présente les modèles DRG à carcasse aluminium à 4 pôles (classe 1500 tr/min) couramment utilisés dans la gamme de puissance moyenne. Les codes renvoient directement à la fiche produit ; la tension est de 400/690 V (Δ/Y) pour tous. Le courant nominal est indiqué pour que vous puissiez le comparer à la valeur mesurée lors de l'évaluation de l'échauffement.

Modèle	Puissance	Vitesse nominale	Courant nominal (400 V)
DRG-112M-4-AL	4 kW	1450 tr/min	7,95 A
DRG-132S-4-AL	5,5 kW	1460 tr/min	10,7 A
DRG-112M-4K-AL	5,5 kW	1460 tr/min	10,7 A
DRG-132M-4-AL	7,5 kW	1460 tr/min	14,3 A
DRG-160M-4-AL	11 kW	1465 tr/min	20,4 A
DRG-132M-4K-AL	11 kW	1465 tr/min	20,4 A

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Questions fréquentes

La carcasse est presque trop chaude pour la toucher, est-ce normal ?

Une carcasse chaude sur un moteur en charge n'est pas en soi une panne. Mais si vous ne pouvez pas la toucher du tout, si la température monte vite, ou si une odeur, un bruit ou une perte de puissance l'accompagnent, faites mesurer le courant et la tension.

Le thermique déclenche sans cesse parce que le moteur chauffe, le moteur est-il en cause ?

Un thermique qui déclenche est le signe d'un courant excessif ; la cause peut être une surcharge, une sous-tension, un déséquilibre de phase ou un refroidissement obstrué. Évaluez le réglage du thermique et la cause racine avec un personnel qualifié, d'après la valeur de courant de la plaque.

Une température ambiante élevée affecte-t-elle vraiment le moteur ?

Oui. La température de la carcasse est la somme de l'ambiante et de l'échauffement produit en service. Plus l'ambiante monte, plus on approche la limite d'isolation ; l'implantation et la ventilation comptent donc dans les lieux chauds et confinés.

Arrêter le moteur de temps en temps pour le refroidir est-il une solution ?

Cela abaisse la température temporairement mais ne supprime pas la cause racine. La solution durable est de corriger la charge, la tension et le refroidissement, et au besoin de choisir un moteur à la puissance adaptée à l'application.

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