Mise en service d'un moteur électrique : première mise sous tension après installation dans le bon ordre

Un ventilateur centrifuge qui tourne à l'envers souffle quand même de l'air. Son débit baisse, son courant reste nettement inférieur à la valeur de la plaque signalétique, et personne ne remarque rien. Dans une installation de ventilation, le problème peut n'apparaître que des mois plus tard, lorsqu'on cherche pourquoi la salle ne se rafraîchit pas en été. La mise en service sert précisément à détecter ce genre de situation « ça tourne, mais pas comme il faut » avant de remettre le moteur à la production.

Cet article décrit le jour où un moteur électrique, accouplé à sa machine et câblé à son armoire électrique, est démarré pour la première fois. Le contrôle du moteur à la livraison est traité séparément dans l'article sur la réception. Ici, le moteur est déjà en place ; la question est de savoir dans quel ordre le mettre sous tension et ce qu'il faut vérifier à chaque étape.

Avant la mise sous tension : le côté mécanique

La plupart des problèmes de vibrations et de roulements qui apparaissent au premier démarrage proviennent du montage. Avant de toucher à la boîte à bornes, on vérifie les points suivants avec l'équipe qui a réalisé le montage mécanique :

• Socle et pattes : Le moteur doit reposer pleinement sur le socle par ses quatre pattes. Le soulèvement lu au comparateur lorsqu'on desserre un boulon de patte révèle un pied bancal ; on le corrige si nécessaire avec une cale fine.
• Alignement de l'accouplement : Les désalignements radial et angulaire doivent rester dans les limites indiquées par le fabricant de l'accouplement. On tient compte aussi du léger soulèvement de l'axe de l'arbre lorsque le moteur chauffe.
• Entraînement par courroies : Les poulies doivent être dans le même plan et la tension des courroies conforme à la valeur du fabricant. Une courroie trop tendue use prématurément le roulement avant.
• Rotation libre : Lorsqu'on tourne la machine à la main, il ne doit y avoir ni point dur ni bruit de frottement.
• Circuit de refroidissement : Un espace doit être laissé derrière le capot de ventilateur pour l'aspiration de l'air, et aucune sortie d'air chaud ne doit être dirigée vers l'avant du moteur.

Vous trouverez les détails sur l'alignement et le choix de l'accouplement dans l'article consacré aux accouplements élastiques et rigides.

Avant la mise sous tension : le côté électrique

Côté armoire, il s'agit de vérifier que la chaîne qui protégera le moteur est réellement en place.

• Plaque signalétique et réseau : La tension et le couplage de la plaque correspondent-ils au réseau ? Sur un réseau 400 V, un moteur marqué 230/400 V fonctionne en étoile, un moteur marqué 400/690 V en triangle. Un moteur raccordé à une armoire avec démarreur étoile-triangle doit être en 400/690 V. On vérifie visuellement que les barrettes de la boîte à bornes sont disposées en conséquence.
• Câble et mise à la terre : La section du câble doit être adaptée au courant du moteur et à la distance, et le conducteur de protection raccordé à la borne de terre de la carcasse. Les presse-étoupes doivent être serrés et les entrées inutilisées obturées par un bouchon ; ce n'est qu'à cette condition que l'indice de protection IP55 est préservé.
• Réglage de la protection : Le relais thermique ou le disjoncteur moteur doit être réglé sur le courant nominal de la plaque signalétique. Un réglage élevé « pour que ça ne déclenche pas » est la première erreur de la mise en service. Si le moteur est équipé de sondes PTC ou PT100, on vérifie que leurs fils sont raccordés au relais.
• Résistance d'isolement : Si le moteur a été stocké longtemps, monté dans un environnement humide ou a pu prendre l'eau pendant le montage, on effectue une mesure au mégohmmètre avant la mise sous tension. Si un variateur est raccordé, les câbles du moteur en sont débranchés avant la mesure.

Nous avons expliqué avec des exemples comment lire la valeur de réglage sur la plaque dans l'article sur le réglage du disjoncteur moteur.

Première mise sous tension : brève impulsion et sens de rotation

Si possible, la première mise sous tension se fait moteur désaccouplé de la machine. Si l'accouplement ne peut pas être séparé, il faut s'assurer qu'une rotation inverse n'endommagera pas la machine : certaines pompes, les compresseurs à vis et les convoyeurs à antidévireur ne tolèrent pas la rotation inverse.

On donne au moteur une brève impulsion d'une à deux secondes et l'on observe le sens de rotation de l'arbre ou du ventilateur. Si le sens est mauvais, on permute deux phases quelconques. Il faut noter si cette permutation a été faite à la boîte à bornes du moteur ou en sortie d'armoire ; sinon, lors de la prochaine maintenance, les câbles risquent d'être « corrigés » et le sens de nouveau inversé.

Pour les ventilateurs et les pompes, le sens est comparé à la flèche portée sur le corps. Comme dans l'exemple du début, se contenter de vérifier « est-ce que l'air arrive ? » ne suffit pas.

Fonctionnement à vide : premières valeurs de référence

Une fois le sens vérifié, le moteur fonctionne si possible à vide ou à faible charge pendant 15 à 30 minutes. Pendant ce temps :

• On mesure le courant des trois phases. Le courant à vide est inférieur au courant de la plaque ; en cas d'écart marqué entre phases, on contrôle l'alimentation ou le raccordement.
• On écoute la zone des roulements. En dehors d'un ronronnement régulier, il ne doit y avoir ni grognement ni cliquetis.
• On mesure et enregistre les vibrations aux points de palier.
• On suit la montée en température de la carcasse ; à vide, la température doit augmenter lentement puis se stabiliser.

Ces valeurs serviront plus tard de référence de l'état « sain » du moteur. Si elles ne sont pas enregistrées, il n'y aura plus rien à comparer lorsqu'un symptôme apparaîtra six mois plus tard.

En charge : avec le procédé

Lorsque le moteur est accouplé à la machine et mis en charge, les contrôles varient selon l'application, mais les points communs sont les suivants :

• Durée de démarrage : Le moteur doit atteindre sa vitesse nominale dans le temps prévu. Pour les ventilateurs, broyeurs et concasseurs à forte inertie, cette durée peut dépasser plusieurs secondes ; on vérifie que la protection autorise cette durée.
• Courant en charge : Dans les conditions normales du procédé, le courant mesuré doit être proche ou inférieur à la valeur de la plaque. Un moteur qui dépasse en permanence son courant nominal est soit mal choisi, soit soumis à un procédé plus lourd que prévu.
• Comportement du démarreur : On observe le pic de courant lors du passage étoile-triangle, la durée de rampe du démarreur progressif ou le réglage d'accélération du variateur.
• Fonctionnement sur variateur : Pour les moteurs appelés à fonctionner longtemps à basse vitesse avec un variateur de fréquence, on surveille la température de la carcasse à la vitesse minimale. Le ventilateur calé sur l'arbre peut ne pas fournir assez d'air à basse vitesse.

Si la relation entre courant et couple au démarrage vous intéresse, l'article sur la courbe vitesse-couple traite le sujet en détail.

Les premiers jours : recontrôler le montage après échauffement

La mise en service ne s'arrête pas au premier fonctionnement en charge. Répéter quelques contrôles pendant les premiers jours évite une bonne partie des défaillances précoces :

• Après quelques heures de fonctionnement, on vérifie le serrage des boulons des pattes et de la bride. L'échauffement et les vibrations peuvent légèrement desserrer les boulons le premier jour.
• Sur les entraînements par courroies, les courroies neuves s'allongent pendant les premières heures ; leur tension est réajustée.
• Les valeurs de courant, de température et de vibrations sont mesurées une nouvelle fois au cours de la première semaine et comparées au premier relevé.

Ces relevés deviennent le point de départ lorsque le moteur est intégré au programme de maintenance périodique.

Le procès-verbal de mise en service

Un bon procès-verbal de mise en service tient sur une page, mais c'est le document le plus recherché par la suite. Il doit contenir : les données de la plaque signalétique et le numéro de série du moteur, le couplage, la valeur de réglage de la protection, le résultat de la mesure d'isolement, la façon dont le sens de rotation a été corrigé, les courants à vide et en charge, les valeurs de vibrations et de température, la personne ayant effectué le contrôle et la date. Si le moteur tombe en panne plus tard ou si une évaluation au titre de la garantie est nécessaire, ce document est la seule preuve que le moteur a été correctement installé.

Conclusion

La mise en service n'est pas l'instant où le moteur tourne pour la première fois, mais le processus qui prouve qu'il tourne correctement : préparation mécanique et électrique, puis sens de rotation par brève impulsion, valeurs de référence à vide, contrôle du procédé en charge et nouvelles mesures au cours des premiers jours. Si vous prévoyez une nouvelle installation ou un remplacement de moteur, vous pouvez consulter les options sur la page moteurs électriques triphasés et transmettre vos questions spécifiques à votre application à notre équipe technique.

Questions fréquentes

Quel est l'inconvénient de raccorder et de démarrer directement un moteur neuf ?

Un mauvais couplage, une rotation inverse, une phase desserrée ou une protection réglée trop haut passent inaperçus et le moteur est mis en charge. Certaines de ces erreurs se manifestent immédiatement, d'autres seulement des semaines plus tard sous la forme d'une panne de bobinage ou de roulement.

Comment contrôler le sens de rotation sans accoupler le moteur à la machine ?

Désaccouplez la machine, donnez au moteur une brève impulsion de tension d'une à deux secondes et observez le sens de rotation du bout d'arbre ou du ventilateur. Si le sens est mauvais, permutez deux phases quelconques et consignez cette modification.

Faut-il aussi mesurer l'isolement d'un moteur neuf ?

La mesure doit être faite si le moteur a été stocké longtemps, monté dans un environnement humide ou a pu être exposé à l'eau pendant le montage. Sur les moteurs raccordés à un variateur, les câbles doivent être débranchés du variateur avant la mesure.

Pourquoi enregistrer les valeurs mesurées lors de la mise en service ?

Ces valeurs sont la référence de l'état sain du moteur. Lorsque, des mois plus tard, le courant, la température ou les vibrations évoluent, le procès-verbal de mise en service est le seul moyen de faire une comparaison.