Variateur de vitesse : pourquoi il fatigue l’isolation d’un moteur

Le variateur de vitesse permet d’économiser de l’énergie et d’ajuster finement une machine. Mais un moteur alimenté par un variateur ne vit pas dans les mêmes conditions qu’un moteur branché sur le réseau.

Une tension faite d’impulsions

Un variateur fabrique sa tension de sortie par découpage : de brèves impulsions, aux fronts très raides. Ces variations rapides de tension sollicitent l’isolant des premières spires du bobinage. Avec un câble long entre variateur et moteur, des surtensions peuvent s’y ajouter. À la longue, l’isolant se dégrade et un court-circuit entre spires finit par apparaître.

Un moteur « prévu pour variateur » n’est pas qu’une mention commerciale : la spécification technique CEI 60034-25 traite des moteurs conçus pour être alimentés par convertisseur et des contraintes de tension qu’ils doivent supporter. Demandez au fabricant, ou à l’atelier lors d’un rebobinage, quelle tenue aux impulsions est visée. L’isolant doit tenir la tension de crête réellement présente aux bornes, qui dépend du réseau, du câble et d’un éventuel filtre.

Des courants dans les roulements

Le découpage crée aussi une tension entre l’arbre et la carcasse. Quand elle dépasse ce que peut supporter le film de graisse du roulement, des décharges l’érodent : les billes et les bagues se couvrent de petits cratères, le roulement devient bruyant puis cède. C’est une panne mécanique d’origine électrique.

Voici comment reconnaître un roulement attaqué électriquement : un grondement qui s’installe, des stries régulières sur les chemins de roulement, une graisse noircie. Si un moteur sous variateur use ses roulements prématurément, remplacer le roulement seul ne règle rien : il faut traiter la cause, par la mise à la terre, le câblage ou une protection de l’arbre (bague de mise à la terre, roulement isolé) ; la longueur du câble moteur mérite aussi un contrôle.

Les remèdes courants

• Choisir un moteur prévu pour le fonctionnement sur variateur, dont l’isolant résiste aux fronts raides.
• Limiter la longueur du câble moteur et utiliser un câble adapté, blindé et correctement raccordé à la terre.
• Ajouter, selon les besoins, un filtre de sortie qui adoucit les fronts de tension.
• Protéger les roulements : bague de mise à la terre de l’arbre, roulement isolé.

Que dire à l’atelier ?

Quand un moteur alimenté par variateur revient pour un rebobinage, précisez-le. L’atelier peut alors choisir un fil et un isolant adaptés, vérifier les roulements et vous conseiller sur l’installation. Remplacer un bobinage à l’identique sans corriger la cause revient à reproduire la panne.

À retenir

Le variateur n’est pas l’ennemi du moteur, à condition que l’ensemble soit choisi et installé pour fonctionner ensemble.