Lorsqu'un moteur démarre à température ambiante (température ambiante), il s'échauffe progressivement en raison de la dissipation d'énergie interne, provoquant une élévation de sa température au-dessus de la température ambiante. Cette augmentation au-dessus de la température ambiante est connue sous le nom de augmentation de la température du moteur. Il s'agit d'un indicateur de performance crucial qui reflète la capacité de dissipation thermique et l'efficacité de l'isolation du moteur. Si l'augmentation de la température du moteur dépasse les limites spécifiées, cela peut entraîner une dégradation de l'isolation, une réduction du rendement, voire une panne du moteur.

Pour améliorer davantage la sécurité et la durabilité du moteur, une stratégie courante consiste à utiliser Isolation de classe F tout en évaluant le moteur sur la base des normes d'échauffement de classe B. Cela signifie que même si le moteur est construit avec des matériaux d'isolation de classe F (qui ont une température maximale autorisée de 155 °C), l'échauffement du moteur est toujours évalué selon les normes d'isolation plus strictes de classe B (qui autorisent une température maximale de 130°C). En adhérant à cette norme plus stricte, la fiabilité et la durée de vie du moteur sont considérablement augmentées.

Qu’est-ce que l’augmentation de la température du moteur ?

L'augmentation de la température du moteur peut être calculée à l'aide de la formule suivante :

Augmentation de la température du moteur (K) = Température du moteur (°C) - Température ambiante (°C)

Par exemple, si la température d’un moteur est de 80°C alors que la température ambiante est de 30°C, l’augmentation de température serait :

80°C - 30°C = 50K

L'unité de mesure utilisée ici est le Kelvin (K), où une augmentation de 1K correspond à une augmentation de 1°C. En surveillant l'augmentation de la température du moteur, vous pouvez déterminer si le moteur fonctionne dans des limites sûres et décider si des mesures de refroidissement sont nécessaires.

Pourquoi évaluer l'augmentation de la température du moteur à l'aide des normes de classe B ?

L'évaluation de l'échauffement à l'aide des normes de classe B garantit une marge de sécurité plus élevée pour le moteur. Bien que l'isolation de classe F ait une température maximale autorisée de 155 °C, l'évaluation du moteur selon la norme d'échauffement la plus basse de classe B (130 °C) offre une plus grande fiabilité et prolonge la durée de vie du moteur. Cette approche « d’évaluation dégradée » prévient efficacement le vieillissement prématuré des matériaux isolants dû aux températures élevées et réduit le risque de panne moteur causée par une surchauffe.

Classes d'isolation et leurs limites de température

La classe d'isolation d'un moteur détermine directement sa limite d'échauffement. Les classes d'isolation couramment utilisées sont classées en fonction des performances thermiques du matériau isolant, comme indiqué ci-dessous :

• Une isolation de classe: Température maximale admissible 105°C
• Isolation de classe E: Température maximale admissible 120°C
• Isolation de classe B: Température maximale admissible 130°C
• Isolation de classe F: Température maximale admissible 155°C
• Isolation de classe H: Température maximale admissible 180°C

Le tableau ci-dessous présente une comparaison des classes d’isolation B, F et H :

D'après le tableau, nous pouvons voir que l'isolation de classe B a une limite d'échauffement de 80K, tandis que les classes F et H sont respectivement de 105K et 125K. Lorsque nous utilisons une isolation de classe F mais évaluons le moteur selon les normes de classe B, nous devons contrôler strictement l'augmentation de la température en dessous de 80 K, garantissant ainsi une marge de sécurité plus élevée pour le moteur.

Avantages de l'utilisation de l'évaluation de l'augmentation de la température de classe B

1. Fiabilité améliorée du moteur: Une élévation de température plus faible réduit les contraintes thermiques sur les matériaux isolants, retardant leur vieillissement et prolongeant la durée de vie du moteur.
2. Performances améliorées dans les environnements difficiles: Les moteurs évalués selon les normes de classe B fonctionnent mieux et fonctionnent de manière plus stable dans des environnements à haute température, à forte humidité ou poussiéreux.
3. Risque d'échec réduit: Si la température d’un moteur peut être maintenue bien en dessous de la limite de classe F, la probabilité de pannes causées par une surchauffe est considérablement réduite.

Normes nationales relatives à l'augmentation de la température des moteurs

En Chine, pour garantir que les moteurs peuvent s'adapter à diverses conditions environnementales, la norme nationale précise que la température de l'air de refroidissement des moteurs doit être réglée à 40°C. Cette norme permet aux moteurs de fonctionner de manière stable tout au long de l'année dans différentes régions. Une fois la température maximale du fluide de refroidissement (par exemple l'air) déterminée, les fabricants peuvent définir les limites d'échauffement du moteur en fonction de la classe d'isolation et des conditions ambiantes.

Méthodes de mesure de l'augmentation de la température du moteur

Une mesure précise de l’augmentation de la température du moteur est essentielle pour garantir un fonctionnement sûr. Voici deux méthodes couramment utilisées :

1. Méthode de résistance: Il s'agit de mesurer la résistance du bobinage après l'arrêt du moteur et de la convertir en température. Bien que précis, il nécessite une mesure rapide pour garantir l’exactitude.
2. Méthode du capteur de température intégré: Cette méthode consiste à intégrer des capteurs de température directement dans le moteur pour mesurer la température. Bien que cette méthode comporte moins d'erreurs, le capteur peut ne pas toujours se trouver au point de température le plus élevé du moteur, c'est pourquoi une marge de 5°C est généralement prise en compte.

Que se passe-t-il si l’augmentation de la température du moteur dépasse les limites ?

Si l’échauffement d’un moteur dépasse les limites autorisées, cela peut entraîner plusieurs problèmes :

• Dégradation de l'isolation: Les températures élevées accélèrent le vieillissement des matériaux isolants, réduisant ainsi leurs propriétés isolantes.
• Efficacité réduite: La surchauffe augmente les pertes d'énergie, provoquant une baisse de rendement.
• Dommages au moteur: Un fonctionnement continu au-dessus de la limite d'échauffement peut provoquer une défaillance de l'isolation, entraînant un grillage du moteur ou une panne totale.

Exemple concret

Par exemple, si la plaque signalétique d’un moteur spécifie une augmentation de température admissible de 90 K et que la température ambiante est de 35 °C, la température maximale de l’enroulement ne doit pas dépasser :

35°C + 90K = 125°C

Si la température du bobinage dépasse 125°C, les matériaux d'isolation à l'intérieur du moteur pourraient tomber en panne, provoquant de graves dommages.

Cependant, si le moteur est construit avec une isolation de classe F et évalué selon les normes d'échauffement de classe B, la température de fonctionnement réelle sera bien inférieure au seuil maximum de l'isolation, améliorant considérablement la sécurité et la fiabilité du moteur.

Conclusion : Amélioration de la sécurité des moteurs grâce à l'évaluation de l'augmentation de la température de classe B

Bien que l'isolation de classe F autorise une température maximale de 155 °C, évaluer le moteur selon les normes d'échauffement de classe B est une approche plus sûre. Cette méthode prévient efficacement le vieillissement prématuré des matériaux isolants dû aux températures de fonctionnement élevées et réduit le risque de panne moteur.

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