Votre moteur fait des siennes ? Comment vérifier si le bobinage de l'induit est endommagé (et vous pouvez le faire aussi !)

Si votre moteur électrique émet des sons étranges, perd de la puissance ou ne démarre tout simplement pas, un induit défectueux peut être le coupable. L'enroulement de l'induit est un élément essentiel de votre moteur. Ce court article est ma façon de partager des étapes simples pour rechercher un induit endommagé. Vous découvrirez comment détecter les indications et effectuer quelques tests fondamentaux. Il mérite d'être analysé car sa compréhension peut vous faire gagner du temps et peut-être même de l'argent sur les réparations du moteur. Déterminons si l'induit de votre moteur a besoin d'attention !

Mon moteur se comporte bizarrement - est-ce que cela pourrait être un mauvais induit ?

Lorsqu'un moteur commence à faire des siennes, c'est décourageant. Il se peut que votre moteur ronronne mais ne tourne pas. Ou bien il produit beaucoup d'étincelles près des balais. Souvent, le moteur peut surchauffer rapidement ou perdre de sa puissance, ce qui suggère qu'il n'a pas beaucoup de couple. Ce sont là autant d'indices d'un induit défectueux.

Un problème au niveau de l'armature du moteur peut entraîner toutes sortes de problèmes au niveau de l'efficacité du moteur. Le moteur peut fonctionner de manière irrégulière ou ne pas fonctionner du tout. Si votre moteur présente l'un de ces signes, il est conseillé d'examiner le problème de l'induit. La détection précoce d'un induit défectueux permet souvent d'éviter des dommages encore plus importants au moteur. C'est pourquoi il est très utile d'apprendre à vérifier si l'induit est endommagé. Gardez à l'esprit que la partie du rotor de votre moteur est généralement l'induit du moteur, et qu'elle est vitale.

Qu'est-ce qu'un induit de moteur et pourquoi est-il endommagé ?

Qu'est-ce que l'induit du moteur dont nous parlons ? Dans de nombreux moteurs à courant continu, l'induit est le composant qui tourne. Il s'agit en quelque sorte du cœur du moteur. Il est généralement constitué d'un arbre d'induit central, d'une pile de plaques métalliques (le noyau) et d'un enroulement en cuivre (constitué de nombreuses spires) torsadé autour de la pile. À l'une des extrémités de l'arbre d'induit se trouve le collecteur, qui est un anneau de barres (ou segments) de cuivre. Les balais du moteur reposent sur ce collecteur pour alimenter l'enroulement. Le rotor interagit avec le champ magnétique du stator (l'élément stationnaire du moteur) pour faire tourner le moteur.

Pourquoi l'induit d'un moteur est-il endommagé ? La surcharge est un facteur important : si le moteur travaille trop fort, l'enroulement de l'induit peut surchauffer. Cette chaleur peut endommager l'isolation des câbles de la bobine. Souvent, une mauvaise circulation de l'air indique que le moteur ne peut pas refroidir. Des collecteurs usés ou des balais usés ou défectueux peuvent provoquer des étincelles et des dommages. Même une défaillance de roulement peut entraîner des problèmes si le rotor frotte contre le stator. La conception même de l'induit tente d'éviter ces problèmes, mais des points se produisent. Avec le temps, l'isolation peut s'abîmer et provoquer un court-circuit dans l'enroulement. La rotation constante et les forces électriques peuvent en outre entraîner une fatigue au niveau du point de connexion de la bobine à la barre du collecteur.

De quel équipement ai-je besoin pour vérifier l'armature de mon moteur ?

Bonne information ! Vous n'avez pas besoin de beaucoup d'appareils élégants pour effectuer quelques contrôles standard sur l'armature de votre moteur. L'un des appareils les plus importants est un multimètre. Ce multimètre peut déterminer la résistance (en ohms) et vérifier la continuité. Cela m'aide à localiser un court-circuit ou une bobine ouverte.

Vous aurez également besoin d'un bon éclairage, comme une lampe de poche, pour voir clairement à l'intérieur du moteur et inspecter l'armature du moteur. Une loupe peut être utile pour repérer les petites fissures ou les marques de brûlure sur le bobinage ou le collecteur. Naturellement, vous aurez besoin d'outils manuels de base, comme un tournevis ou une clé à molette, pour ouvrir le carter du moteur si vous devez en extraire l'induit. Assurez-vous toujours que le moteur est débranché avant de commencer ! La sécurité avant tout, tel est mon adage lorsque vous travaillez sur un gadget électrique, en particulier sur un moteur.

Les premiers points d'abord : Puis-je constater des dommages sur l'armature en cas d'enroulements endommagés ?

Souvent, il est possible de détecter un problème au niveau des enroulements de l'induit simplement en regardant. Examinez attentivement les enroulements en cuivre de l'induit du moteur. Certains fils sont-ils endommagés ou brûlés ? Recherchez des taches sombres, ce qui peut signifier qu'une bobine a surchauffé ou qu'elle s'est dégradée. Inspectez l'endroit où les fils de la bobine sont attachés à la barre du collecteur. Ces connexions doivent être solides.

Examinez également l'isolation de l'enroulement. Est-elle fracturée, écaillée ou manquante par endroits ? Une isolation endommagée est un signal d'alarme important, car elle peut provoquer un court-circuit à l'endroit où l'enroulement est en contact avec lui-même ou avec le noyau métallique de l'armature. Dans certains cas, une partie de l'enroulement peut avoir un aspect différent du reste. Si vous voyez quelque chose qui ressemble à une bobine endommagée ou brûlée, c'est le signe évident d'un induit défectueux. L'enroulement de l'induit est essentiel pour que le moteur produise du couple.

Quelles sont les caractéristiques du collecteur et des balais ?

Le collecteur et les balais sont répertoriés sur ma liste d'examen pour tout moteur. Le collecteur est l'anneau de sections de cuivre situé à l'une des extrémités de l'induit du moteur. Lorsque le rotor tourne, les balais frottent contre le collecteur pour faire passer le courant électrique dans l'enroulement de l'induit. Examinez attentivement la surface du collecteur. Est-elle lisse, rugueuse, rainurée, ou présente-t-elle des zones d'usure ? Certaines des barres de cuivre du collecteur sont-elles soulevées ou desserrées ? Une usure ou un endommagement important signifie qu'il est peu probable que l'induit du moteur fonctionne correctement.

Examinez également les balais. Il s'agit généralement de petits blocs de carbone. Sont-ils usés très courts ? Sont-ils ébréchés ou fendus ? Le frottement des balais de carbone contre le collecteur crée de l'usure avec le temps. Si les balais n'ont pas un bon contact avec la surface du collecteur, votre moteur aura des problèmes. Un mauvais contact des balais peut provoquer des étincelles, ce qui peut endommager davantage les barres du collecteur et le moteur. Un collecteur sain et un bon contact des balais sont importants pour un moteur performant.

Comment puis-je savoir si l'enroulement de l'armature est en court-circuit ?

Pour l'instant, il est possible de sortir le multimètre, notre instrument de mesure fiable. Un court-circuit dans l'enroulement de l'induit est un problème courant. Cela signifie que certains fils d'une bobine se touchent là où ils ne devraient pas, généralement à cause d'une rupture de l'isolation. Cela crée un chemin trop simple pour l'électricité, ce qui empêche les composants de l'enroulement de faire leur travail correctement. Un scénario d'enroulement court-circuité peut déclencher un courant excessif dans le moteur, une surchauffe, une perte de puissance (moins de couple), voire un déclenchement du disjoncteur. Le moteur peut se battre.

Pour tester un court-circuit à l'intérieur d'une bobine ou entre des segments de bobine à l'aide d'un appareil de mesure de base, il est un peu compliqué de ne pas disposer d'un équipement personnalisé tel qu'un growler. Cependant, des valeurs de résistance très faibles relevées de manière cohérente sur plusieurs barres de collecteur (si vous effectuez un test de barre à barre, voir ci-dessous) peuvent parfois indiquer des enroulements court-circuités dans l'induit du moteur à courant continu. Si une bobine est court-circuitée, elle présentera généralement une résistance beaucoup plus faible que les autres bobines. Un court-circuit peut sérieusement influencer le champ magnétique nécessaire au fonctionnement du moteur. Une isolation correcte est essentielle pour éviter un court-circuit. Le stator du moteur comporte également des enroulements, qui peuvent eux aussi être court-circuités.

Existe-t-il une rupture (circuit ouvert) dans ma bobine d'induit ?

Un autre problème dans l'induit d'un moteur est un circuit ouvert dans une bobine. Cela signifie qu'il y a une rupture dans le cordon d'une bobine, de sorte que l'électricité ne peut pas du tout se déplacer avec cette partie de l'enroulement. Si un moteur a une bobine ouverte, il est probable qu'il tourne très mal, qu'il ait des à-coups ou qu'il produise des étincelles excessives au niveau des balais contre la surface du collecteur. Le moteur peut essayer de tourner, mais il n'aura certainement pas une puissance ou un couple régulier.

Pour vérifier si une bobine est ouverte, vous utiliserez votre multimètre réglé pour mesurer la résistance (ohms) ou le réglage de continuité. Vous recherchez une connexion électrique à l'induit par l'intermédiaire de chaque bobine. Pour ce faire, vous toucherez les sondes de votre multimètre aux barres de collecteur environnantes. Vous devez obtenir une valeur de résistance faible et constante pour chaque bobine. Si vous découvrez une zone où la mesure indique une résistance très élevée ou "OL" (open line/load), cela indique qu'il y a probablement une rupture dans cette bobine ou dans son lien avec le collecteur. Cette bobine ne complète pas le circuit, ce qui n'est pas une bonne nouvelle pour votre moteur. Il s'agit d'un examen crucial pour vérifier l'état de l'enroulement de l'induit.

Comment vérifier la résistance entre les barres du commutateur ?

Voici l'un de mes examens préférés pour l'armature d'un moteur à courant continu : le test de résistance de barre à barre. Il m'aide à localiser les ouvertures, les courts-circuits ou les liaisons à haute résistance dans l'enroulement de l'induit. Pour ce faire, réglez votre multimètre sur une plage d'ohms basse. Ensuite, vous déterminerez la résistance entre les barres adjacentes du collecteur. Placez une sonde sur une barre de collecteur et l'autre sonde sur la barre suivante. Gardez à l'esprit la valeur de la résistance.

Ensuite, déplacez vos sondes sur la paire suivante de deux barres de collecteur, et ainsi de suite, en faisant le tour complet du collecteur. Vous devez vérifier la résistance de chaque paire adjacente. Tous les relevés doivent être extrêmement similaires, ce qui correspond généralement à une faible résistance. Si vous trouvez une mesure beaucoup plus élevée que les autres, vous avez probablement une bobine ouverte ou une mauvaise connexion à cette barre de collecteur. Une valeur nettement inférieure (proche de zéro ohm) peut indiquer que la bobine est court-circuitée. Ce test de barre à barre donne une bonne idée de la santé et de l'état de l'enroulement de l'armature de votre moteur. Veillez à examiner chaque barre du collecteur.

L'enroulement de l'armature est-il en contact avec le noyau métallique (mis à la terre) ?

Le dernier test électrique consiste à vérifier si l'enroulement de l'induit est court-circuité par rapport à l'arbre de l'induit ou à l'armature du moteur (le noyau d'acier). C'est ce qu'on appelle souvent un défaut de mise à la terre ou un court-circuit à la terre. L'enroulement en cuivre doit être entièrement isolé de l'armature et de l'arbre d'induit. Si l'isolation ne fonctionne plus et qu'un câble touche le noyau métallique de l'induit, l'énergie électrique peut fuir vers la carcasse du moteur. Ce phénomène est dangereux et peut entraîner le déclenchement des disjoncteurs ou le mauvais fonctionnement du moteur.

Pour effectuer cet examen, réglez votre multimètre sur sa plus grande résistance (ohm). Placez une sonde sur la surface métallique propre de l'arbre de l'induit ou de la pile. Mettez l'autre sonde en contact avec chaque barre de collecteur, une par une. Vous devez obtenir une valeur de résistance extrêmement élevée, idéalement "OL" (boucle ouverte ou résistance illimitée). Cela signifie que le bobinage est effectivement isolé de l'armature. Si vous obtenez une mesure de résistance réduite entre n'importe quel type de barre de collecteur et le noyau de fer (ou la barre et l'induit en fer), cela signifie qu'il y a un court-circuit à la masse. Cette rupture d'isolation implique qu'un composant du bobinage touche directement l'armature en fer et que l'armature du moteur est défectueuse. Ce dernier examen est essentiel pour la sécurité et le bon fonctionnement du moteur. Nous devons bien isoler ces pièces.

Que se passe-t-il si mon moteur ne fonctionne toujours pas ? Quelles sont les autres causes possibles ?

Il peut arriver que, malgré ces vérifications, l'induit du moteur fonctionne correctement, mais que le moteur ait encore des problèmes. Que se passe-t-il ensuite ? L'induit du moteur n'est qu'une partie d'un moteur complexe. Le problème peut se situer ailleurs. Par exemple, le stator (la partie fixe du moteur qui comporte des enroulements de champ ou des aimants permanents dans le moteur) peut être défectueux. L'enroulement du stator peut en outre créer des courts-circuits ou des ouvertures, ce qui déclenche l'arrêt du moteur.

Les roulements usés sont un autre exemple. Un mauvais roulement peut entraîner le frottement ou le grippage du rotor (l'armature), ce qui entraîne un frottement massif ou une charge excessive sur le moteur. Il peut y avoir des problèmes de positionnement des balais, même s'ils ont l'air en bon état. Pour certains types de moteurs, en particulier dans les voitures, la défaillance d'un régulateur ou des problèmes d'alimentation en tension peuvent être à l'origine du problème, et non le moteur lui-même. Si vous avez examiné minutieusement l'induit du moteur à courant continu et qu'il semble en bon état, il est peut-être temps d'examiner les autres parties du système du moteur ou même le circuit électrique externe qui alimente le moteur.