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Mise à la terre d’arbre de moteur électrique (shaft grounding): une facette de l’expertise GME

L’électricité est une source d’énergie dont la maîtrise ne cesse de se perfectionner. La preuve : depuis le développement du premier moteur électrique, différents dispositifs et techniques ont été développés afin de permettre une utilisation plus fiable et efficace.

Par exemple, il a été prouvé qu’une mise à la terre de l’arbre d’un moteur était nécessaire pour espérer tirer le meilleur d’un moteur électrique, surtout dans le secteur industriel.

Dans cet article, nos spécialistes des moteurs électriques vous expliquent pourquoi, mais aussi comment s’assurer d’une mise à la terre de l’arbre efficace.

Pourquoi faire la mise à la terre d’arbre de moteur électrique?

La mise à la terre de l’arbre permet d’éviter les dommages aux roulements (bearings) ou paliers en les protégeant du courant de circulation et en minimisant la tension qui s’accumule sur l’arbre du moteur, d’où elle se fraye un chemin à travers les roulements et dans d’autres composants sensibles du moteur.

Cette tension excessive sur l’arbre peut être introduite dans le circuit de différentes façons telles que :

  • Par induction électrique;
  • Par fuite électromagnétique;
  • Par courants de circulation à haute fréquence provoqués par les entraînements à fréquence variable (EFV).

En effet, les moteurs électriques, surtout lorsqu’utilisés avec un variateur de vitesse électronique,  peuvent agir comme des dynamos électromagnétiques, les pièces en mouvement rapide créant une tension qui n’est pas exploitée à des fins de production. Ces courants s’accumulent principalement sur l’arbre du moteur. Quand ces tensions excèdent la capacité du lubrifiant à maintenir l’isolation, elles se dissipent à travers les paliers du moteur ou ceux des équipements couplés.

Il ne faut pas négliger cette particularité de plusieurs types de moteurs électriques, car même si l’arbre est conçu pour résister à de fortes contraintes, il existe des composants plus sensibles avec des résistances plus faibles qui doivent être protégés, comme les roulements.

Mais, quelle que soit l’origine de la tension de l’arbre, elle peut facilement être réduite au minimum grâce à un dispositif de mise à la terre de l’arbre de haute qualité qui redirige le courant vers la terre.

Planifiez la mise à la terre de vos moteurs

Les dispositifs de mise à la terre de l’arbre offrent une protection efficace des roulements

Sans dispositif de mise à la terre de l’arbre, les roulements d’un moteur électrique constituent généralement le chemin de résistance la plus faible pour les courants circulants qui se sont accumulés sur l’arbre du moteur.

Lorsque ces courants traversent les roulements, des arcs électriques se produisent, entraînant des dommages aux roulements, notamment sur leur surface. Cela peut entraîner des bruits, des vibrations et ultimement, une défaillance prématurée des roulements.

Il est donc important de rediriger les courants non maîtrisés présents sur l’arbre vers un chemin plus idéal, loin du moteur, afin d’épargner aux roulements et aux composants internes du moteur ces courants électriques inutiles et dommageables.

Les dispositifs de mise à la terre de l’arbre permettent d’atteindre cet objectif en redirigeant le courant électrique circulant de l’arbre vers la terre. Ils peuvent prendre la forme de bagues de mise à la terre (Grounding Brushes) ou d’autres dispositifs que nous vous présenterons plus bas.

Reconnaître un problème de mise à la terre de l’arbre d’un moteur électrique

Si les roulements d’un moteur électrique (ou des équipements accouplés) s’usent anormalement vite, l’une des causes les plus probables est l’absence d’une voie de mise à la terre appropriée pour la tension de l’arbre. Ceci peut être confirmé en inspectant les roulements qui présenteront les dommages suivants :

  • Cannelures;
  • Cratères de fusion;
  • Glaçage;
  • Piqûres;
  • Décoloration.

Les dispositifs de mise à la terre protègent aussi d’autres composantes

La conception des moteurs faisant de plus en plus appel aux ordinateurs et aux circuits intégrés, les dispositifs de mise à la terre de l’arbre ne permettent pas seulement de prévenir l’usure mécanique.

En réalité, les circuits avancés devraient être protégés adéquatement contre l’augmentation et la fluctuation des résidus électriques afin de maintenir le bon fonctionnement de tout moteur dont le fonctionnement repose sur des composants électroniques sensibles

L’installation et l’entretien des dispositifs de mise à la terre devraient être confiés à des pros

L’installation de l’équipement de mise à la terre devrait toujours être effectuée selon les normes de sécurité en vigueur. Il est aussi crucial de garantir que tous les composants sont correctement dimensionnés et positionnés lors de l’installation.

En outre, un entretien régulier est indispensable pour garantir que le système de mise à la terre reste opérationnel et sécurisé au fil du temps.

Les ensembles de protection de roulements Helwig Carbon

Les ensembles de protection de roulements Helwig Carbon utilisent la technologie éprouvée des brosses en graphite argenté pour la mise à la terre de l’arbre du moteur. Ils détournent efficacement les courants électriques induits loin des roulements, les protégeant ainsi des dommages et des défaillances.

Ils ont prouvé maintes fois leur efficacité pour protéger les roulements de divers types d’équipements entraînés par un moteur électrique :

roulements Helwig Carbon
  • Pompes industrielles
  • Ventilateurs
  • Compresseurs
  • Ascenseurs
  • Convoyeurs
  • Équipements miniers
  • Systèmes CVC
  • Et plus encore.

Fait intéressant, la résistance du graphite d’argent utilisé par Welwig Carbon est plus de 5 fois inférieure à celle de la fibre de carbone, ce qui réduit considérablement le risque de courants induits dans l’arbre à travers les roulements.

Mais, ce n’est pas le seul avantage des ensembles de protection Helwig Carbon. En voici plusieurs autres :

  • Ils réduisent généralement la tension de l’arbre à moins de 1V à des fréquences supérieures à 1MHz.
  • Ils durent généralement 10 ans ou plus;
  • Ils fournissent le chemin de la moindre résistance vers la terre;
  • Ils s’adaptent à la plupart des moteurs électriques et tailles d’arbre;
  • Ils demandent un minimum d’entretien et de maintenance;
  • Leurs composants de montage étant internes, ils sont protégés des contaminants extérieurs.

GME vous aide à prolonger la durée de vie de vos moteurs électriques

En somme, il est important de vous rappeler que du courant indésirable peut s’accumuler à l’intérieur d’un moteur et plus particulièrement dans son arbre s’il ne dispose pas d’une mise à la terre efficace. Pour évacuer efficacement ce courant et ainsi éviter les dommages aux roulements ou autres composantes fragiles d’un moteur, il faut un dispositif de mise à la terre de l’arbre en bon état de marche.

Rappelez-vous également que pour procéder à l’installation ou à l’entretien de vos dispositifs de mise à la terre, vous devriez toujours faire confiance à des experts en réparation de moteur électrique comme nous!

Contactez-nous dès maintenant pour en savoir plus sur cette expertise GME!

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À compter du lundi 9 décembre 2024.