Comment diagnostiquer la surchauffe d'un moteur dans un VFD de 90kW entraînant deux moteurs de 30kW ?
Dans les applications industrielles telles que les ponts roulants, il est courant d'utiliser un Entraînement à fréquence variable de 90 kW (VFD Drives) pour alimenter deux moteurs de déplacement de 30 kW. Cependant, si l'un des moteurs surchauffe - une condition classique de surchauffe du moteur - alors que l'autre reste froid, quelque chose ne va pas du tout.
Ce guide présente les quatre principales raisons de la surchauffe du moteur dans les systèmes à double VFD, à savoir la résistance mécanique, les défauts internes du moteur, les effets des longs câbles et les harmoniques induites par la fréquence porteuse.
Quelle est la cause de la surchauffe d'un moteur dans un système à deux moteurs entraînés par VFD ?
Examinons les causes les plus probables de surchauffe du moteur lorsque les deux moteurs sont alimentés par le même variateur :
1. Déséquilibre de la charge mécanique
L'une des causes les plus négligées de la surchauffe d'un moteur est une charge mécanique inégale. Dans les systèmes de grue, des facteurs tels que des roulements usés, une lubrification insuffisante ou un mauvais alignement de la boîte de vitesses peuvent imposer une plus grande résistance à un moteur.
- Cela augmente la demande de couple
- Ce qui augmente la consommation de courant
- En fin de compte, l'accumulation de chaleur interne
Solution : Effectuez un audit mécanique - inspectez le réducteur, les engrenages, les arbres et la symétrie de la charge.
2. Défauts internes du moteur
Parfois, le problème se situe au niveau du moteur lui-même. Un problème de surchauffe du moteur peut provenir de :
- Court-circuit partiel dans l'enroulement
- Fissures dans la barre du rotor
- Panne d'isolation
Ces défauts sont souvent invisibles à l'aide d'un multimètre, surtout à froid.
Conseil de diagnostic : Intervertissez les deux moteurs. Si la surchauffe suit le moteur, cela confirme que le problème est interne.
3. long câble entre le VFD et le moteur
Si le câble entre le VFD et le moteur en surchauffe dépasse 50 mètres, la surchauffe du moteur peut résulter de phénomènes d'ondes réfléchies et de pointes de tension. Ces phénomènes sont causés par :
- Les grandes longueurs de câble augmentent les effets capacitifs
- Commutation de l'entraînement à fréquence variable (typiquement à base d'IGBT) générant harmoniques à haute fréquence
- Accumulation et création d'harmoniques pics de tension à l'intérieur des enroulements du moteur
Solution : ajouter une réactance de sortie ou un filtre sinusoïdal pour supprimer les harmoniques. Cela protège le moteur et réduit la chaleur.
4.Fréquence de la porteuse trop élevée
Haut réglage de la fréquence de la porteuse dans l'EFV peut également contribuer à surchauffe du moteur-surtout lorsqu'ils sont associés à des câbles longs ou à des charges sensibles.
Bien que la réduction de la fréquence porteuse permette de minimiser la production d'harmoniques, elle peut conduire à les vibrations mécaniques ou pulsations du couple moteur, surtout en cas de forte charge.
Stratégie de réglage : Diminuer progressivement la fréquence de la porteuse et surveiller les vibrations. En cas d'instabilité, revenir en arrière et installer un filtre.
Réflexions finales sur les problèmes de surchauffe des moteurs à double VFD
Dans une installation à deux moteurs, la surchauffe d'un moteur par un VFD n'est pas seulement gênante, elle signale un grave problème de surchauffe du moteur qui peut entraîner une défaillance de l'isolation, un déséquilibre du couple, voire l'arrêt de l'équipement. L'équilibre mécanique, les pratiques de câblage et le réglage du variateur de vitesse sont autant d'éléments à prendre en compte pour éviter les dommages à long terme.
