Bruit du moteur électrique : Qu'est-ce que c'est que ce vacarme et comment le réparer ?

Le bourdonnement, le gémissement ou le grincement d'un moteur électrique peut être plus qu'une simple source d'irritation. Cette introduction au bruit des moteurs électriques vous aidera à en reconnaître les causes possibles. Nous examinerons les raisons pour lesquelles votre moteur électrique peut faire autant de bruit et ce que vous pouvez faire pour y remédier. Cet article vaut la peine d'être lu car un moteur électrique silencieux est généralement un moteur électrique plus sain et plus efficace. Comprendre le bruit et la résonance des équipements électriques peut vous faire économiser de l'argent et du temps.

Qu'est-ce que ce bruit dans un moteur électrique ?

Lorsque nous parlons du bruit d'un moteur électrique, nous entendons tout bruit indésirable produit par le moteur électrique lorsqu'il fonctionne. Les moteurs électriques sont conçus pour transformer l'énergie électrique en mouvement mécanique, en faisant tourner les choses. Certains sons sont réguliers, mais lorsqu'ils deviennent forts ou changent, on parle alors de bruit de moteur. Ce bruit indique généralement que quelque chose ne va pas dans le moteur. Les sons peuvent être différents. Il peut s'agir d'un faible bourdonnement, d'un sifflement strident ou d'un cliquetis. Chaque type de bruit dans un moteur électrique peut indiquer différentes causes possibles. Considérons-le comme une automobile : un nouveau bruit signifie généralement qu'il est temps de regarder sous le capot. Il en va de même pour un moteur électrique. La première étape consiste à comprendre ces bruits. Ces moteurs électriques sont des équipements électriques complexes. Le bruit créé par un moteur électrique peut être un bruit aérien, qui voyage dans l'air jusqu'à nos oreilles. Il peut également être transmis par la structure, ce qui suggère que la résonance passe par les supports du moteur électrique et l'appareil auquel il est relié. En général, les vibrations et le bruit vont de pair. Le niveau de bruit est également important ; un moteur électrique très silencieux peut néanmoins présenter des problèmes si le type de bruit est tout à fait nouveau.

Pourquoi le bruit des moteurs électriques est-il une offre importante ?

On pourrait penser qu'un petit bruit de moteur n'est pas un problème majeur. Or, le bruit d'un moteur électrique peut nous en apprendre beaucoup. Tout d'abord, il peut s'agir d'un signal d'alarme. L'augmentation du bruit d'un moteur électrique indique généralement qu'une détérioration plus importante se produit à l'intérieur du moteur. Il peut s'agir d'un problème au niveau d'un roulement, du rotor ou du stator. Si vous n'en tenez pas compte, le moteur électrique peut tomber en panne. Cela peut arrêter la production et coûter beaucoup d'argent. Deuxièmement, un moteur électrique bruyant peut être néfaste pour les personnes travaillant à proximité. Un bruit fort et continu dans un environnement électrique peut être pénible. Il peut même endommager l'ouïe avec le temps, surtout s'il s'agit d'une fréquence élevée qui se situe dans la gamme de l'ouïe humaine. C'est la raison pour laquelle il existe des lignes directrices concernant les limites de sécurité en matière de niveau sonore dans plusieurs bureaux. Un moteur électrique aussi bruyant peut ne pas satisfaire à ces réglementations. Enfin, les vibrations qui accompagnent généralement le bruit d'un moteur peuvent endommager non seulement le moteur électrique lui-même, mais aussi les appareils auxquels il est relié. Ces vibrations peuvent desserrer des boulons, fissurer des composants ou causer d'autres problèmes. C'est pourquoi la prise en compte du bruit d'un moteur électrique permet de maintenir le fonctionnement efficace et sûr de l'ensemble de l'appareil. Il s'agit d'un élément clé de toute application de moteur électrique.

Des bruits magnétiques peuvent-ils se produire dans mes moteurs à courant alternatif ?

Oui, le bruit magnétique est une source de bruit très typique, en particulier dans les moteurs à courant alternatif tels que les moteurs à cage d'écureuil. Ce type de bruit dans un moteur électrique provient des forces magnétiques qui agissent à l'intérieur du moteur. Le stator (la partie fixe) et le rotor (le composant qui tourne) ont des champs magnétiques. Ces champs poussent et tirent pour faire tourner le rotor. Souvent, ces forces magnétiques peuvent faire vibrer certaines parties du moteur électrique, comme le noyau du stator ou le bobinage. Cette résonance produit des ondes sonores, que nous entendons sous le nom de bruit magnétique ou de bruit électromagnétique . Il s'agit souvent d'un bourdonnement ou d'un sifflement. Le nombre de pôles du moteur électrique et la disposition du rotor et du stator peuvent influer sur l'intensité du bruit magnétique. Un moteur électrique à quatre pôles peut sembler différent d'un moteur à deux pôles. Des éléments tels qu'un entrefer irrégulier entre le rotor et le stator, ou des problèmes d'alimentation électrique (comme un contenu harmonique élevé provenant d'un entraînement à fréquence variable), peuvent aggraver le bruit magnétique. Les forces dans l'entrefer sont très importantes et, si elles ne sont pas équilibrées, elles peuvent créer davantage de bruit et de résonance. Il s'agit d'un aspect essentiel que les ingénieurs en électricité vérifient lorsqu'ils conçoivent un moteur électrique silencieux.

Les bruits de vent sont-ils fréquents dans certains moteurs électriques ?

Le bruit d'enroulement est un autre type de bruit de moteur que vous pouvez entendre. Ce bruit dans un moteur électrique est déclenché par le mouvement de l'air. Pensez-y comme au bruit que fait un ventilateur. Plusieurs moteurs électriques, en particulier les moteurs électriques ouverts ou ceux qui tournent à grande vitesse, sont équipés d'un ventilateur de refroidissement. Ce ventilateur est fixé à l'arbre du rotor et aide à refroidir le moteur électrique en soufflant de l'air dessus. Le ventilateur de refroidissement lui-même peut produire des bruits de vent lorsque ses pales coupent l'air. Plus le moteur électrique tourne vite, plus le ventilateur déplace d'air, et plus le bruit du vent peut être fort. La forme des pales du ventilateur et la conception du boîtier du moteur peuvent également influer sur ce niveau de bruit. Ce type de bruit est normalement beaucoup plus perceptible dans les applications de moteurs électriques à grande vitesse. Occasionnellement, d'autres composants des machines électriques tournantes, et pas seulement le ventilateur de refroidissement primaire, peuvent également générer des bruits de vent. Si le rotor lui-même n'est pas lisse ou présente des parties saillantes, il peut agiter l'air lorsqu'il tourne, contribuant ainsi au bruit du vent. Bien qu'un certain bruit de vent soit typique d'un moteur électrique équipé d'un ventilateur, une augmentation brusque ou un ajustement du bruit peut suggérer une pale de ventilateur mal fixée ou une obstruction dans le passage de l'air. Il s'agit de l'un des types de bruit les plus courants dans les moteurs électriques refroidis par ventilateur.

Quelles sont les sources habituelles de bruit mécanique dans un moteur électrique ?

Le bruit mécanique est un type de bruit très typique dans un moteur électrique. Ce bruit provient des pièces physiques du moteur électrique qui frottent, frappent ou vibrent les unes contre les autres. Les principales sources de bruit sont souvent les roulements. Un roulement permet au rotor de tourner en douceur. Mais si un roulement est usé, endommagé ou insuffisamment lubrifié, il peut être à l'origine d'un bruit important dans un moteur électrique. Ce bruit peut prendre la forme d'un grincement, d'un vrombissement ou d'un crissement. Une autre source de bruit peut être un déséquilibre du rotor. Si le rotor n'est pas parfaitement équilibré, il vibrera en tournant. Cette résonance peut secouer l'ensemble du moteur électrique et produire un bruit mécanique fort et grinçant. Pensez à la façon dont une machine à laver tremble si les vêtements ne sont pas étendus de façon égale - c'est un concept comparable. Cette résonance exerce également une pression supplémentaire sur le système de roulements. Parmi les autres sources de bruit mécanique dans un moteur électrique, on peut citer les pièces desserrées. Par exemple, si le carter du moteur est desserré, ou si quelque chose frotte contre le rotor ou le ventilateur, cela produira certainement des bruits. Dans certains cas, l'arbre du moteur électrique peut être légèrement plié. Cela peut également provoquer des résonances et des bruits mécaniques. Il est essentiel de trouver ces sources de bruit pour résoudre le problème. Un roulement usé est souvent à l'origine de ces bruits.

Comment jouer à l'enquêteur ? Déterminer la source du bruit dans les moteurs électriques ?

Il peut être difficile de savoir précisément d'où provient le bruit d'un moteur électrique. La détermination de la source du bruit nécessite souvent une méthode systématique. La première étape consiste à être très attentif. À quoi ressemble le bruit du moteur ? S'agit-il d'un bourdonnement, d'un sifflement, d'un clic ou d'un grondement ? Quand se produit-il ? Le bruit d'un moteur électrique change-t-il lorsque le moteur accélère ou ralentit, ou lorsqu'il est en charge ? Nous pouvons utiliser des appareils pour nous aider. Un bâton d'écoute facile (comme un tournevis avec le manche contre l'oreille et l'idée sur le moteur électrique - attention !) peut aider à identifier les endroits où les vibrations et les bruits des moteurs électriques sont les plus forts. Des outils spéciaux utilisés pour mesurer le son et la résonance peuvent donner des indications beaucoup plus précises sur l'amplitude et la fréquence du bruit produit. C'est souvent le travail d'un technicien. Une autre bonne méthode consiste à vérifier si le bruit d'un moteur électrique change lorsque l'on déconnecte le moteur électrique de ce qu'il entraîne. Si le bruit disparaît, le problème peut provenir de la machine entraînée et non du moteur électrique lui-même. Si le moteur électrique fonctionne seul et reste bruyant, la source du bruit se trouve très probablement dans le moteur. Cette méthode d'investigation méthodique permet de réduire les causes possibles.

Les pièces desserrées contribuent-elles à la résonance et au bruit de mon moteur électrique ?

Oui, les pièces desserrées sont certainement la cause typique de résonance et de bruit élevé dans un moteur électrique. Un moteur électrique comporte de nombreuses pièces, et si l'une d'entre elles est desserrée, elle peut se mettre à vibrer ou à trembler. Par exemple, un noyau de stator mal fixé peut poser un gros problème. Le stator est construit à partir de fines laminés métalliques empilés ensemble. Si ces feuilles ne sont pas solidement maintenues, elles peuvent vibrer et produire un bruit magnétique ou un bourdonnement mécanique. Les boulons de fixation sont un autre point à inspecter. Si le moteur électrique n'est pas solidement fixé à sa base, il peut vibrer énormément. Cette résonance n'est pas seulement bruyante, elle peut aussi endommager le moteur électrique et l'appareil auquel il est relié. De petites pièces, comme un couvercle desserré ou une boîte à bornes mal fixée, peuvent également provoquer des cliquetis frustrants. Dans certains cas, des pièces à l'intérieur du moteur peuvent se détacher, comme un enroulement mal fixé. Cela peut être plus difficile à découvrir. La résonance des pièces desserrées peut également entraîner d'autres problèmes à terme, comme l'usure plus rapide d'un roulement. Par conséquent, si vous entendez un nouveau bruit de cliquetis ou de bourdonnement dans un moteur électrique, la première chose à faire est de vérifier s'il n'y a pas de pièces desserrées. Ce type de bruit dans un moteur peut avoir un impact significatif sur sa durée de vie.

Comment l'entrefer produit-il du bruit dans les moteurs électriques ?

L'entrefer dans un moteur électrique est le très petit espace entre le rotor et le stator. Cet entrefer est essentiel au fonctionnement du moteur électrique. Mais il peut aussi être une source de bruit, en particulier de bruit magnétique. Les forces magnétiques qui font tourner le rotor agissent à travers cet entrefer. Si l'entrefer n'est pas exactement le même tout autour - s'il y a un entrefer inégal - les forces magnétiques seront déséquilibrées. Cette traction inégale peut faire trembler le rotor. Elle peut également entraîner une légère déformation du stator. Ces vibrations et déformations génèrent du bruit dans un moteur électrique. Un entrefer inégal peut se produire si un roulement est usé, ce qui permet au rotor de s'affaisser, ou si le moteur électrique n'a pas été fabriqué parfaitement. Même si l'entrefer est parfait, les champs magnétiques qui se transforment lorsque le rotor tourne peuvent faire vibrer les surfaces du rotor et du stator qui se trouvent en face de l'entrefer. Il s'agit d'une forme de bruit magnétique. La disposition de la combinaison rotor-stator, y compris le nombre de fentes dans le rotor et le stator, influe sur ces forces et sur le niveau de bruit qui en résulte. Il est important que l'entrefer soit approprié et uniforme pour que le moteur électrique soit silencieux et fiable. Il s'agit d'un élément essentiel des machines électriques.

Quelles sont les méthodes éprouvées pour réduire le bruit d'un moteur électrique ?

Il existe de nombreux moyens de minimiser le bruit d'un moteur électrique, en vue d'une réduction efficace du bruit. L'une des approches habituelles consiste à s'assurer que le moteur électrique est monté correctement. Cela implique une base solide et un bon alignement avec l'appareil qu'il entraîne. Cela peut minimiser la résonance, ce qui entraîne souvent une diminution du bruit aérien. En ce qui concerne le bruit magnétique, les développeurs peuvent modifier des points tels que la forme des fentes du stator ou des barres du rotor. L'inclinaison des fentes du rotor ou du stator est une technique courante. L'inclinaison signifie que les fentes sont légèrement inclinées sur la longueur du rotor ou du stator. Cela permet d'atténuer les forces magnétiques dans l'entrefer et de réduire le bruit dans les moteurs électriques. Le choix des produits pour le stator et le rotor peut également jouer un rôle. En ce qui concerne le bruit mécanique, il est essentiel de s'assurer que les roulements sont en bon état et bien lubrifiés. Un bon lubrifiant réduit les frottements dans les roulements. Un bon équilibrage du rotor permet également de réduire les vibrations et le bruit. En ce qui concerne le bruit du ventilateur de refroidissement, les développeurs peuvent utiliser des pales de ventilateur plus silencieuses ou des boîtiers autour du moteur. Parfois, l'utilisation d'un moteur électrique totalement encastré et non ventilé (si le refroidissement le permet) ou d'un système de refroidissement séparé et plus silencieux peut être conçu pour réduire ce bruit dans un moteur électrique. Certaines commandes de moteur peuvent également être réglées pour réduire le bruit en modifiant la fréquence de commutation, mais cela risque d'affecter le rendement. Ce moteur électrique est généralement plus silencieux après de telles modifications.

Quand la réparation d'un moteur bruyant est-elle la solution ?

Dans certains cas, les solutions simples ne suffisent pas et une réparation du moteur est nécessaire pour résoudre le problème du bruit d'un moteur électrique. Si vous entendez un bruit de moteur fort et soudain, comme un grincement ou un claquement, arrêtez le moteur électrique dès que possible, si vous pouvez le faire en toute sécurité. Cela peut suggérer un problème majeur, comme un roulement défectueux ou quelque chose de cassé à l'intérieur du moteur. Si vous continuez à faire fonctionner le moteur électrique, vous risquez de l'endommager davantage. Si le niveau sonore de votre moteur électrique s'est progressivement aggravé au fil du temps, cela peut également indiquer la nécessité de réparer le moteur. Il peut s'agir de l'usure d'un roulement, d'un problème d'enroulement ou de l'aggravation d'un noyau de stator mal fixé. Tenter de résoudre ces problèmes par soi-même peut s'avérer difficile si l'on ne dispose pas des appareils ou de l'expérience nécessaires. Il peut être plus difficile de trouver la source du bruit que d'y remédier, mais les deux nécessitent un traitement. Un atelier de réparation de moteurs professionnel peut démonter le moteur électrique. Il peut examiner le stator, le rotor, les roulements et le bobinage. Il peut remplacer les pièces usées, comme un roulement, rééquilibrer le rotor et réparer tout problème lié au bobinage ou au stator. Parfois, le moteur est plus difficile à réparer qu'à remplacer, en particulier pour les petits moteurs électriques. Mais pour les moteurs électriques plus gros ou spéciaux, la réparation est généralement un excellent choix. Le respect des normes NEMA pour les réparations est également essentiel pour ces machines électriques. Cette attention portée aux détails d'un moteur électrique peut permettre d'éviter une augmentation future du bruit.