Entretien des démarreurs et des contrôleurs
Machines à courant alternatif 1955
Les démarreurs et les contrôleurs comportent plusieurs organes et appareils qui nécessitent de fréquents réglages, des inspections périodiques et quelques réparations préventives.
On ne peut pas décrire tous les défauts particuliers des démarreurs et des contrôleurs mais seulement les défauts communs à plusieurs appareils ainsi que quelques cas particuliers.
La connaissance du principe de fonctionnement ainsi que l'interprétation du diagramme ou du schéma sont très importantes dans la réparation d'appareils compliqués.
Afin de repérer et de situer certains défauts, on trace quelquefois le diagramme de l'appareil.
L'outillage et les instruments appropriés facilitent grandement le travail.
Installation des démarreurs et des contrôleurs
On fait soigneusement l'installation des démarreurs et des contrôleurs: on fixe solidement les coffrets et les cabinets placés au niveau afin d'éviter les vibrations nuisibles au fonctionnement des appareils délicats.
L'endroit doit être sec et propre et la température normale. L'humidité excessive, la poussière, les vibrations sont les grandes causes des défauts de ces appareils.
On raccorde toutes les parties hors tension (bâti de moteurs, conduit, coffrets, cabinets, boîte à boutons, etc.) à la terre, surtout pour les tensions au-dessus de 110V afin d'éliminer les dangers de choc graves à l'opérateur.
Dashpots
On vérifie le fonctionnement, le réglage et l'huile des dashpots. On change périodiquement l'huile spéciale des dashpots qui se salit, devient visqueuse et affecte le réglage et le fonctionnement des dashpots.
Fil et ruban flexible shunt. Les fils et les rubans flexibles des relais, des contacteurs, etc., se brisent par l'usure et l'oxydation et fondent sous un arc. S'ils sont endommagés, on les remplace.
Résistance de protection
Plusieurs bobines d'électro sont munies de résistance de protection. Il arrive que ces résistances brûlent et produisent une rupture dans le circuit de commande. On les remplace dans ce cas.
Parties mécaniques
L'usure, la corrosion, les poussières abrasives et conductrices, les vibrations l'humidité, les chocs et la saleté affectent les pièces mécaniques des démarreurs et des contrôleurs.
Les vibrations desserrent les vis et les écrous et brisent certaines pièces. A chaque inspection, on vérifie, serre, nettoie, répare ou remplace toutes les pièces défectueuses.
On ne huile pas la plupart des pièces mobiles des démarreurs et des contrôleurs car l'huile absorbe la poussière surtout abrasive et forme une gomme qui nuit au fonctionnement.
On huile toutefois les pièces à grande friction des démarreurs et des contrôleurs à tambour, à cames, etc.
On huile suivant les instructions du fabricant.
Défauts des contacts. Les défauts des contacts sont le claquement, le surchauffage, l'usure rapide, la mauvaise pression, la soudure des contacts, la rupture, le court-circuit et la masse.
a) Claquement
La bobine écran brisée, un contacteur mal réglé qui ferme trop fort et produit l'ouverture des petits contacts de verrouillage du circuit de commande, un mauvais contact dans le circuit de commande et des vibrations externes excessives transmises au démarreur ou au contrôleur sont les causes du claquement des contacts.
b) Surchauffage
Une surface sale, oxydée ou piquée, une mauvaise surface de contact, une connexion desserrée près du contact, une surcharge prolongée, une charge très inductive, une grande fréquence d'opérations et une mauvaise pression amènent le surchauffage des contacts.
On nettoie les contacts avec un peu de solvant ; on polit les Contacts de cuivre oxydés au papier sablé fin, on lime les surfaces piquées et rugueuses et les polit au papier sablé pour les enduire ensuite d'un mince film de vaseline pour les lubrifier et en réduire l'oxydation.
On ne lime pas les contacts d'argent.
On conserve les contacts toujours en ligne et on en ajuste parfaitement la surface.
Dans le cas de charges inductives, de surcharges et de haute fréquence d'opérations, on remplace les contacts de cuivre par des contacts d'argent ou d'alliage spécial si les contacts se détériorent rapidement.
On remplace aussi, quelquefois, le relais ou le contacteur par un autre de puissance et de caractéristiques s'adaptant à ces conditions spéciales de service.
On change les contacts défectueux avant que ceux-ci n'amènent de pannes graves.
On remplace facilement la plupart des contacts et on doit en avoir une bonne réserve pour les réparations d'urgence.
c) Usure rapide
Une charge inductive, des poussières abrasives, une mauvaise pression, une haute fréquence d'opération, une surintensité du courant et des vapeurs corrosives provoquent l'usure rapide des contacts.
d) Mauvaise pression
La basse pression résulte de l'usure, de mauvais réglages, d'un défaut des ressorts ou du mécanisme, d'une basse tension aux bornes de la bobine ou d'une bobine défectueuse.
On emploie un peson pour régler la pression des ressorts et l'on suit les instructions du fabricant (Fig. 252).
Fig. 252. — Réglage de la. pression des contacts
e) Soudure
La soudure des contacts est produite par une surintensité excessive du courant ou par un arc dû à la mauvaise fermeture.
f) Rupture, court-circuit et masse
Un contact produit une rupture dans un circuit lorsqu'il ne ferme pas. On s'aperçoit alors qu'il est usé, fondu, brisé ou plié. L'enclenchement et le déclenchement des contacts doivent être rapides, précis et fermes.
Un défaut des contacts ou du mécanisme lors de la fermeture ou de la rupture peut occasionner un arc entre les contacts ; cet arc ionise l'air, le rend conducteur et un arc éclate, s'établit entre les conducteurs, produit un court-circuit, endommage les contacts-et carbonise le bâti isolant.
La surface du bâti isolant carbonisée est conductrice et court-circuite les contacts. On sable la surface carbonisée de l'isolant mais, souvent, il faut le remplacer.
Ce défaut peut se produire dans plusieurs appareils comme les interrupteurs. L'arc carbonise aussi les pare-étincelles qu'on sable ou remplace. Dans ces cas, on vérifie l'isolation avec le mégohmmètre.
Les masses sont causées par une humidité excessive, un isolant détérioré ou une partie métallique (fil flexible, vis, etc.) touchant à la masse.
Dispositifs de protection contre la surintensité du courant
Lors d'une surintensité prolongée du courant, le dispositif de protection contre la surintensité du courant produit l'ouverture du démarreur ou du contrôleur.
On ajuste manuellement la plupart de ces dispositifs ; autrement, l'ouverture du circuit de commande rend le démarrage impossible.
Lors d'une surintensité excessive du courant, l'élément des dispositifs thermiques fond.
On le remplace car il produit une rupture dans le circuit principal du démarreur ou du contrôleur; il arrive même de remplacer tout le dispositif.
On vérifie toujours le calibre des éléments thermiques et le réglage des dispositifs de protection contre la surintensité et on voit à ce qu'ils protègent bien le moteur.
Les fusibles brûlent souvent parce qu'on ne les a pas serrés dans leur support.
Défauts des bobines
Les défauts des bobines sont la rupture, le court-circuit, la masse et le surchauffage.
a) Rupture, court-circuit et masse
Les causes de rupture sont les chocs, les vibrations, la bobine mal fixée qui se déplace et le fil de sortie cassé à la bobine ou à la borne.
Une rupture externe est facile à réparer mais lorsqu'on a une rupture interne, on remplace la bobine. Une bobine court-circuitée surchauffe et son attraction en est diminuée.
La masse provient d'une bobine dont l'isolant se révèle défectueux.
b) Surchauffage
La surtension, la température ambiante élevée, la mauvaise fermeture de l'armature, la grande fréquence d'opération et le court-circuit interne sont les principales causes du surchauffage d'une bobine.
Les électro-aimants et leurs bobines sont fabriqués pour un usage périodique ou continu ou pour un certain nombre de fonctionnements dans un temps déterminé ; on les emploie suivant les spécifications car, autrement, ils surchauffent.
Une mauvaise surface de contact de l'armature d'un électroaimant augmente l'entrefer, la reluctance et l'intensité du courant et produit le surchauffage de la bobine.
Lorsque l'armature reste ouverte (défaut ou mauvais réglage du mécanisme) la surintensité est telle que la bobine brûle.
On conseille de ne jamais appliquer la pleine tension à la bobine d'un électro-aimant à courant alternatif lorsqu'elle est sans noyau.
Électro-aimants
Les principaux défauts des électro-aimants des relais, des contacteurs, etc., sont les défauts mécaniques, le bruit, la rupture de la bobine écran, l'électro-aimant ne ferme pas ou n'ouvre pas.
Les défauts mécaniques sont les pièces usées, pliées, cassées, desserrées, mal montées ou mal réglées.
Un électro-aimant peut être bruyant à cause de la rupture de la bobine écran, de la mauvaise surface de l'armature, de la surface malpropre ou rouillée de l'armature, du mauvais réglage de la pression ou d'un défaut mécanique.
L'électro-aimant ne ferme pas à cause de la basse tension, d'un manque de tension, d'une rupture, d'un court-circuit, d'une masse de la bobine ou d'une mauvaise bobine, d'un entrefer trop grand, d'une tension trop forte sur les ressorts et de défauts mécaniques.
L'électro-aimant n'ouvre pas à cause de blocage ou de défauts mécaniques, de matière collante sur la surface de l'armature, de l'entrefer non magnétique détruit, encore sous tension, de contacts soudés, de la tension trop faible des ressorts alors que le magnétisme rémanent tient l'armature.
Entrefer et distance entre les contacts
On règle bien l'entrefer de l'armature d'un relais ou d'un contacteur car trop grand, il ne ferme pas, et trop petit, lors de l'ouverture, l'arc se maintient, brûle et soude les contacts.
On règle aussi la distance entre les contacts d'une manière définie. Pour les réglages exacts des contacts et de l'entrefer, on suit les instructions des fabricants.
Démarreurs manuels à pleine tension à protection thermique
Les défauts des démarreurs manuels à pleine tension à protection thermique sont les contacts défectueux, l'élément thermique fondu, la rupture, le court-circuit et la masse, les défauts mécaniques.
Le coût de ces démarreurs est peu élevé et le même démarreur, en changeant les éléments thermiques, sert à toute une classe de moteurs de puissances différentes.
On conseille d'adopter le même type de démarreur pour tous les moteurs de même classe et d'avoir un ou deux démarreurs en réserve pour les cas d'urgence.
Contrôleurs à tambour et à came
Les défauts des contrôleurs à tambour et à came sont les contacts défectueux, la rupture, le court-circuit, la masse, les défauts mécaniques
Les nombreux contacts de ces appareils demandent toute l'attention de l'électricien et sont la principale cause de la panne.
On les vérifie et les règle tel qu'expliqué précédemment, en vérifiant les connexions et la rigidité de toutes les pièces.
L'isolant parfois se détériore et entraîne des courts-circuits et des masses.
Défaut des démarreurs à autotransformateur
Dans le circuit principal, les défauts des démarreurs à autotransformateur sont les contacts défectueux, le transformateur défectueux, la rupture, le court-circuit et la masse, les défauts mécaniques et l'huile.
Dans le circuit de commande, les défauts sont la rupture, le court-circuit et la masse, l'électro-aimant d'enclenchement défectueux, le relais de surcharge défectueux et les défauts mécaniques.
Lorsque le démarreur est à la position de démarrage et que le moteur gronde et ne démarre pas, il y a une rupture dans le circuit principal, un conducteur dessoudé, une borne desserrée, un élément thermique fondu ou un mauvais contact.
Un mauvais contact dans le circuit principal, à la position de démarrage, empêche le démarrage du moteur et à la position de marche, entraîne le fonctionnement à courant monophasé ou l'arrêt du moteur.
Un contact défectueux produit aussi des arcs bruyants et intenses.
Les défauts de l'autotransformateur sont les défauts usuels des enroulements d'une rupture, d'un court-circuit et d'une masse.
Comme l'autotransformateur a plusieurs prises secondaires on choisit celles qui donnent une tension suffisante à produire le démarrage du moteur.
L'isolant des barres auxquelles sont fixés les contacts se détériore et produit des court-circuits et des masses.
L'huile se salit, se carbonise et absorbe l'humidité: elle court-circuite alors les contacts.
On vérifie la rigidité diélectrique de l'huile des appareils importants à tous les trois mois.
Si la qualité isolante de l'huile est insuffisante ou sale, on la remplace et on en profite pour nettoyer le réservoir et tous les organes qu'il contient.
Lorsque le bras d'un démarreur à autotransformateur ne reste pas à la position de marche, on trouve un défaut du circuit de commande ou un défaut mécanique dans le mécanisme d'enclenchement.
Dans ce cas on enclenche de nouveau le relais de surcharge et on en vérifie les contacts ainsi que les contacts du bouton d'arrêt.
Si le défaut persiste, on fait un essai de continuité du circuit de commande et on vérifie l'électro-aimant d'enclenchement ainsi que son mécanisme.
Démarreurs et contrôleurs électromagnétiques
Les défauts des démarreurs et des contrôleurs électromagnétiques sont les défauts usuels, les défauts mécaniques ainsi que les défauts particuliers à chacun des nombreux organes dont ils sont constitués.
Chacun de ces appareils comporte un circuit principal et un circuit de commande. Il est facile de situer le défaut dans l'un ou l'autre de ces circuits.
Circuit principal
Le circuit principal comprend les fils de ligne, les gros contacts des contacteurs, les éléments thermiques ou bobines des relais de surcharge, les fils d'alimentation du moteur ; dans les démarreurs ou les contrôleurs à tension réduite, on trouve en plus les résistances, les bobines de self ou l'autotransformateur suivant la sorte employée.
Lorsque tous les organes du démarreur ou du contrôleur agissent et que le moteur ne démarre pas, on a habituellement une rupture dans le circuit principal, rupture due à un mauvais contact, un élément thermique fondu, un conducteur dessoudé ou desserré.
Souvent ces défauts sont apparents et faciles à situer.
Dans les démarreurs et les contrôleurs à tension réduite, la rupture peut se loger dans les résistances, dans les bobines de self ou dans l'autotransformateur suivant la sorte qu'on emploie.
Pour situer le défaut, on ouvre l'interrupteur sectionneur et on fait un essai de continuité de L1 à T1, L2 à T2, L3 à T3 du démarreur ou du contrôleur.
Circuit de commande
Le circuit de commande comprend les petits fils, les relais, les bobines shunt des contacteurs, les petits contacts, les contacts des relais de surcharge, les boutons, les interrupteurs et les commutateurs de commande, les thermostats, etc.
Lorsque le démarreur ou le contrôleur ou une partie de leurs organes n'agit pas et qu'il y a tension, une rupture dans le circuit de commande est tout indiquée.
On vérifie alors tous les organes du circuit de commande, les contacts des relais de surcharge, les fils aux bornes et aux bobines, les boutons, les contacts de verrouillage, etc.
Quand on ne peut repérer le défaut par un examen superficiel, on fait un essai de continuité du circuit de commande afin de situer le défaut.
Le circuit de commande d'un démarreur ou d'un contrôleur compliqué se compose de plusieurs circuits dont chacun des circuit, ainsi que chacun des organes qu'il comporte, a un rôle défini.
D'où l'importance de comprendre le fonctionnement et l'utilité des instructions du fabricant accompagnées d'un schéma ou diagramme pour la réparation.
