Le moteur électrique est un composant que l’on retrouve dans plusieurs appareils. Du monde de l’électroménager à celui de la conception automobile, il est indispensable dans pratiquement tous les domaines. Caractérisé par un mode de fonctionnement précis, il est conçu à partir de plusieurs éléments que nous vous proposons de découvrir ci-dessous.
Les différentes parties d’un moteur électrique et leur fonction
Un moteur électrique transforme de l’énergie électrique en énergie mécanique. Il s’oppose au moteur thermique qui utilise un carburant d’origine fossile comme source d’énergie. Il est essentiellement composé d’un rotor, d’un stator, de roulements, et d’un dispositif de refroidissement.
Certains moteurs électriques peuvent également être équipés de variateurs de fréquence qui sont utiles pour faire varier la vitesse d’un moteur pour l’adapter à un système spécifique, réduire sa consommation électrique ou réduire les chutes de tension.
Le rotor
Le rotor est la pièce mobile du moteur électrique. Il a une forme cylindrique et est équipé d’un arbre sur lequel sont enroulés des conducteurs qui permettent la création du champ magnétique avec le stator. Le rotor a pour rôle de faire tourner l’arbre du moteur et de changer le champ magnétique en puissance mécanique.
Le stator
Le stator est la partie fixe du moteur. Il se compose d’enroulements dont les extrémités sont connectées à la plaque à bornes. Ce sont eux qui vont produire le champ magnétique tournant du moteur. Le noyau du stator contient des strates de tôles minces que l’on nomme laminations. Elles servent à réduire les pertes d’énergie.
Les roulements et les enroulements
Les roulements se composent de deux bagues ou disques, de parties roulantes et d’une cage guidant et séparant les parties roulantes. Ils permettent les transferts de mouvement entre les composants et ceux de force par glissement.
Les enroulements quant à eux sont des fils de cuivre se trouvant autour du noyau. Ce sont des pôles magnétiques que le courant électrique alimente. Également appelés bobinage, ils servent à créer un mouvement rotatif dans le moteur.
Le ventilateur
Durant son fonctionnement, le moteur électrique peut induire des surchauffes qui vont endommager le bobinage. Le ventilateur prévient cela en refroidissant le moteur.
Comment les pièces sont assemblées pour créer un moteur électrique fonctionnel ?
L’assemblage des pièces pour la conception d’un moteur électrique fonctionnel répond à des exigences techniques précises. Tout d’abord, il faut veiller à la qualité des pièces. Les fabricants de moteurs électriques disposent pour cela d’une équipe d’achat et d’inspection minutieuse des matières premières. Après achat, ces dernières sont traitées dans un atelier d’emboutissage où les métaux sont travaillés. Plus tard, dans un atelier dédié, le rotor sera fabriqué. Pour cela, des machines CNC (commande numérique informatisée) sophistiquées sont utilisées. Elles permettent la production avec un taux de tolérance avoisinant 0 %.
Ensuite, il y a la création des cadres dans un atelier dédié. Pour les moteurs électriques monophasés et triphasés, des châssis à base d’aluminium sont utilisés pour une grande durabilité. L’étape suivante est celle d’insertion des fils. Cette tâche peut être réalisée dans un atelier d’enrobage.
Les fabricants doivent aussi passer par la phase de traitement de trempage de l’isolant. Particulièrement complexe, ce mécanisme doit être réalisé en maintenant les normes d’isolation de classe F pour tous les moteurs. Ensuite, dans l’atelier de montage, les moteurs sont montés. Des machines adaptées ainsi que l’intervention de travailleurs qualifiés sont nécessaires pour ces travaux. Enfin, dans un atelier d’emballage, chaque moteur électrique fabriqué est soigneusement emballé avec les précautions nécessaires, dans une boîte en nid d’abeille par exemple.
Mesures de contrôle de qualité pendant le processus de fabrication
Afin de fournir des moteurs électriques de qualité, des mesures de contrôle doivent être prises tout au long du processus de leur fabrication.
Contrôle des matières premières
La qualité et l’efficacité d’un moteur électrique dépendent des matières premières utilisées pour sa conception. Ainsi, le test des matières premières est indispensable. Elles doivent être contrôlées à leur arrivée, mais également de façon hebdomadaire pour s’assurer qu’elles n’ont pas été altérées.
La détection des rotors
Les rotors étant des parties essentielles des moteurs électriques, ils doivent aussi subir un test. La détection des rotors va permettre de supprimer le risque de raclage de la vanne rotative et d’autres défaillances. Par ailleurs, certains fabricants de moteurs électriques utilisent une technique de test d’équilibre dynamique pour chaque rotor. Il permet d’éliminer les tremblements et garantit une bonne stabilité du moteur. C’est aussi une garantie de longévité pour le moteur.
Le test de surtension du stator
Le test de surtension du stator est important, car il permet de détecter le taux de défaillance et le défaut du dispositif. Pratiqués de manière autonome, ces deux tests aident à identifier la faiblesse de l’isolement tour à tour. Cela permet d’éviter que le moteur tombe en panne plus tard en raison d’un court-circuit provoqué par un défaut d’isolation au niveau des produits de bobinage. Ce test peut être réalisé sur tous les types de moteurs électriques : moteur triphasé, moteur à courant alternatif ou continu… On utilise pour cela un testeur de surtension.
Le test de détection de courant à vide
Un autre test important est celui de détection de courant à vide. Il sert à améliorer la résistance de l’enroulement. Celle-ci étant optimisée, la valeur du mégohmmètre augmentera.
Le test de détection de fuite
Les fuites peuvent endommager les moteurs électriques et réduire leur efficacité. Pour cela, les fabricants doivent effectuer un test d’accumulation qui permet de repérer toute éventuelle fuite dans les moteurs en acier ou en plastique. Un détecteur de fuite AQ peut être utilisé pour une détection plus efficace.
Le contrôle final des moteurs électriques avant leur expédition aux clients
Avant l’expédition des moteurs électriques aux clients, un contrôle final peut être effectué pour s’assurer que tout va bien. Ici, une inspection générale sera faite. Les fabricants peuvent vérifier qu’aucun défaut n’est présent. Il peut s’agir de rayures, d’imperfections, d’éclat ou autres petits dommages. Cette dernière inspection doit être faite avant l’emballage des moteurs électriques.
