MagnaPower® Manuel d'installation, d'utilisation et de maintenance Table des matières Section Page 1 Sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 2 Généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3 3 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-9 4 Utilisation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-11 5 Maintenance. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12-15 6 Entretien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16-34 7 Dépannage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35-42 8 Essai de l'alternateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43-46 9 Outils spéciaux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47-48 10 Préparation à l'expédition ou à un entreposage. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 11 Données et caractéristiques techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50-51 Formules de l'alternateur. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Avertissements et mises en garde. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contreplat verso Section 1 Sécurité Quelques mots sur la sécurité RAPPEL IMPORTANT : LA SÉCURITÉ AVANT TOUT ! Si vous avez des doutes concernant les instructions ou procédures, demandez l'aide d'une personne qualifiée avant de continuer. Ce manuel d'entretien met l'accent sur les mesures de sécurité importantes à respecter pendant l'installation, l'utilisation et la maintenance de l'alternateur MAGNAPOWER ®. Chaque section comporte des messages de mise en garde et d'avertissement. Ces mentions sont indiquées pour votre sécurité et pour la protection du matériel concerné. Si certaines de ces mentions ne sont pas parfaitement comprises, demandez des explications auprès de personnes qualifiées avant de poursuivre. Avant de procéder à tout type de réparation, isolez l'appareil de toute source d'énergie et, si nécessaire, consignez toutes les commandes afin de prévenir un démarrage inattendu du groupe électrogène. Une mise à la terre adéquate, conforme aux codes électriques locaux et nationaux, doit être assurée. Ces mesures de sécurité sont nécessaires pour prévenir tout risque de blessure grave voire mortelle. Les dangers associés au levage ou au déplacement de l'alternateur MAGNAPOWER® sont indiqués dans les sections d'installation et d'entretien ; un levage ou un déplacement incorrect peut conduire à des blessures ou à des dommages aux biens. Tant que l'alternateur tourne, supposez toujours et agissez comme si une tension était présente. Une tension résiduelle est présente sur les fils de l’alternateur et sur le panneau de connexion du régulateur, même si le fusible de l’alternateur a été enlevé. Procédez avec précaution. Sinon, des blessures graves voire mortelles sont possibles. En présence de solvants, de produits de nettoyage ou de liquides inflammables, une ventilation adéquate doit être assurée pour éviter des dangers d'incendie, d'explosion ou pour la santé. Évitez de respirer les vapeurs et utilisez un équipement de protection individuelle adapté pour éviter les blessures (par exemple protection des yeux, du visage et des mains). Ce manuel n'est pas destiné à remplacer du personnel qualifié. Les réparations doivent être effectuées exclusivement par des professionnels qualifiés et expérimentés. Les avertissements et mises en gardes signalent des conditions potentiellement dangereuses. Chaque installation peut créer des circonstances particulières. Aucun manuel ne peut traiter toutes les situations possibles. En cas de doute, demandez. N'hésitez pas à poser des « question idiotes ». N'oubliez pas que les questions idiotes sont bien plus faciles à traiter que les erreurs idiotes. AVERTISSEMENT L'instruction qui suit ne s'applique qu'aux alternateurs haute tension (plus de 5000 V). Une tresse de mise à la terre est fournie entre le neutre de l'alternateur et la terre. Cette tresse de mise à la terre ne se contente pas d'évacuer tout potentiel électrique sur le stator principal après l'essai à haute tension, mais permet aussi d'évacuer les charges électrostatique pouvant s'accumuler sur le stator principal lors du transport et de l'entreposage. CETTE TRESSE DE MISE À LA TERRE N'EST PAS UN ÉLÉMENT PERMANENT DE LA CONSTRUCTION DE L'ALTERNATEUR. NE RETIREZ CETTE TRESSE DE MISE À LA TERRE QU'APRÈS L'INSTALLATION D'UNE TERRE PERMANENTE SUR LE STATOR PRINCIPAL DE L'ALTERNATEUR (non fournie par Marathon Electric) OU ACHÈVEMENT DÉFINITIF DE L'INSTALLATION DE L'ALTERNATEUR. 1 Généralités Section 2 Conception mécanique Généralités Tous les appareils à un et deux paliers sont fabriqués avec des supports d'extrémités et adaptateurs en fonte et des châssis en acier mécanosoudé. Les disques d'entraînement souples et adaptateurs SAE sont usinés aux normes SAE. Les alternateurs MAGNAPOWER® utilisent des roulements à billes étanchés prélubrifiés avec regarnissage en graisse possible. Les groupes de série sont totalement protégés. Des protections anti-éclaboussures sont disponibles en option. Boîtier de raccordement Le montage est optimisé pour une polyvalence maximale côté client. Les diverses trappes d'accès et une section de commande basse tension sont fournies. Les fils de charge externe peuvent pénétrer dans le boîtier de raccordement par le haut, le bas ou le côté. De plus, le boîtier de raccordement est conçu pour recevoir divers dispositifs auxiliaires (transformateurs de tension et de courant, etc.), tout en maintenant la compacité de l'alternateur. Tous les modèles sont équipés d'un boîtier de raccordement d'extrémité de série. D'autres modèles de boîtier de raccordement sont disponibles en option pour répondre aux besoins des clients. Construction uni-rotor MAGNAPOWER® Les fers feuilletés se composent d'une pièce à 4 pôles, ajustés par rétraction et clavetés sur l'arbre. Il n'y a ni queue d'aronde, ni vis transversales ni autres dispositifs de liaison entre les pôles et l'arbre. Un bobinage amortisseur est monté de série. Le ventilateur de refroidissement en fonte d'aluminium unidirectionnel assure une distribution d'air régulière pour optimiser le refroidissement et le rendement de l'alternateur. Disques adaptateurs et d'entraînement Tous les groupes à un seul palier sont disponibles avec plusieurs dispositions d'adaptateurs et de disques d'entraînement. Ces versions peuvent être fournies à la demande ou modifiées sur le terrain avec des outils d'atelier standard. Lors du changement des disques d'entraînement souples, des entretoises entre les disques et le moyeu en fonte permettent de conserver les dimensions standard SAE. Conception électrique Généralités Tous les produits de série ont des bobinages principaux au pas 2/3 pour éliminer la troisième harmonique. Ceci permet de réduire les températures de fonctionnement, de réduire la teneur en harmoniques pour une meilleure forme d'onde, et de prolonger la durée de vie globale de l'alternateur. L'ordre des phases est ABC en sens antihoraire vu côté excitatrice. 2 Élévation de température Toutes les valeurs nominales et dimensions de châssis se basent sur des élévations de température NEMA Classe F et Classe H à la fois sur les bobinages de rotor et de stator. Des valeurs nominales pour les agences britanniques, allemandes, françaises, CEI et toutes les agences marines courantes sont aussi disponibles. Alternateur de secours Les alternateurs synchrones utilisés sur les alimentations de secours peuvent avoir une élévation de température de 25°C supérieure à celle des alternateurs fonctionnant en continu (NEMA MG1-22.40 et MG 1-22.84). Système d’isolation Premium (Imprégnation sous vide) Tous les alternateurs MAGNAPOWER® sont fabriqués avec des matériaux d'isolation Classe F ou supérieure. Tous les alternateurs de série conviennent pour des élévations de température en service continu Classe F et donnent des durées de vie de bobinage équivalentes ou supérieures aux alternateurs fournis avec des systèmes d'isolation Classe A ou B exploités dans leurs limites de température. Les alternateurs MAGNAPOWER® sont fabriqués avec un système d'isolation époxy VPI (Imprégnation sous vide) (Vacuum Pressure Impregnated) et des bobinages enroulés en forme, qui rendent le bobinage standard résistant aux moisissures et adapté aux environnements à forte humidité et abrasifs. Le rotor MAGNAPOWER® est bobiné par voie humide avec application d'un époxy thermodurcissable entre chaque couche, plus une couche finale d'époxy pour résistance à l'humidité et à l'abrasion. Facteur de puissance Tous les alternateurs de série sont conçus pour fonctionner à la puissance nominale en kVA avec un facteur de puissance inductif de 0,8 mais peuvent être utilisés à la puissance nominale en kVA sur toute la plage de facteur de puissance de 0,8 à 1,0. . Généralités Section 2 Comment lire un numéro de modèle Il est extrêmement important d'identifier correctement la machine pour toute demande de pièces détachées ou de service après-vente Conserver toujours à disposition le numéro de modèle et le numéro de série de l'alternateur pour demander des informations à l'usine. Nous ne pourrons pas vous aider sans ces informations. Il est aussi préférable de connaître le code de disposition de montage. Exemple pour les alternateurs MAGNAPOWER® Exemple : 1020 FSL 5000 Numéro de châssis F – Bobinage en forme S – 1 palier D – 2 paliers L – Jusqu'à 480 volts S – 600 volts M – 1000-6600 volts H – 6900-13 800 volts Style Type 3 Installation Réception de votre alternateur MAGNAPOWER® À la réception de l'alternateur, il est recommandé de l'examiner soigneusement pour détecter tout dommage de transport possible. L'alternateur a été remis en bon état à la société de transport qui est responsable du produit de notre quai jusqu'au vôtre. Tout dommage doit être signalé sur le bordereau de transport avant l'acceptation de la livraison. Les réclamations concernant des dommages doivent être enregistrées au plus vite auprès de la société de transport. Déballage et manutention Lire attentivement toutes les fiches d'instructions. Pour le levage, fixer un pont roulant aux oreilles de levage du châssis de l'alternateur. Les forces de levage doivent être orientées verticalement. Les oreilles de levage de l'alternateur sont conçues pour supporter l'alternateur seulement. Ne pas lever le groupe électrogène complet par les oreilles de levage de l'alternateur. Ceci pourrait causer des blessures ou des dommages aux biens. AVERTISSEMENT Entreposage Dans le cas où l'alternateur n'est pas installé immédiatement sur son moteur, il est recommandé de l'entreposer dans un endroit propre et sec non soumis à des variations rapides de température et d'humidité. Voir la Section 10 pour en savoir plus. Préparation à l'utilisation Bien que l'alternateur ait été soigneusement contrôlé et essayé en fonctionnement avant l'expédition de l'usine, il est recommandé de le contrôler attentivement. Il faut contrôler l'isolation des fils et le serrage de toutes les vis. Retirer tous les rubans de transport, sacs, cales et palettes qui empêchent les vibrations et le déplacement du rotor pendant le transport. Il est possible d'utiliser de l'air comprimé sec à basse pression (environ 2 bar/29 psi/206 kPa) pour souffler l'intérieur de l'alternateur. Dans le cas des machines à deux paliers, il est possible de faire tourner le rotor à la main pour s'assurer qu'il tourne sans heurt et sans serrage. Si l'alternateur a été entreposé pendant un an ou plus, il est recommandé de le lubrifier selon les instructions de lubrification et le schéma de la Section 5. Si la machine 4 Section 3 a été exposée à l'humidité ou à l'eau, la résistance d'isolement doit être vérifiée. Consulter la Section 8. Montage de l'alternateur – un seul palier Les alternateurs à un seul palier sont fournis avec un adaptateur de volant moteur SAE et des disques d'entraînement souples. Les tolérances très serrées assurées en fabrication de l'alternateur rendent très simple la procédure d'alignement. Un moyeu d'accouplement en fonte nodulaire est rétracté sur l'arbre et des disques d'entraînement en acier spécial sont vissés sur le moyeu. Des trous sont prévus à la périphérie du disque d'accouplement, correspondant aux trous taraudés dans le volant du moteur. Le diamètre extérieur des disques s'ajuste dans une feuillure dans le volant moteur pour assurer la concentricité dans tous les cas. AVERTISSEMENT Ne pas appliquer de force quelconque sur le ventilateur de l'alternateur pour lever ou faire tourner le rotor. Le non-respect de ces instructions peut causer des blessures ou des dommages aux biens. mise en garde Il est recommandé d'utiliser des vis à chapeau de classe de résistance 8 et des rondelles frein renforcées ou des vis de positionnement de catégorie de résistance 8 avec rondelles trempées pour la fixation des disques d'entraînement au volant. L'adaptateur SAE et la cloche de volant moteur sont conçues pour s'adapter l'une à l'autre sans nécessiter d'alignement complémentaire. Des cales peuvent être nécessaires sous les pieds de l'alternateur pour assurer un appui ferme. Voir la Section 6 pour en savoir plus. Montage de l'alternateur – deux paliers Les alternateurs à deux paliers sont fournis avec une rallonge d'arbre et un logement de clavette. Pour les appareils à accouplement direct, l'assembleur fournit un accouplement souple installé entre l'entrainement et l'arbre de l'alternateur. Important : L'alignement des deux machines doit être aussi précis que possible pour réduire les vibrations, augmenter la durée de vie des roulements et une usure minimale de l'accouplement. Il peut être nécessaire de caler les pieds de l'alternateur pour un soutien et un alignement corrects. Consulter les instructions du fabricant de l'accouplement pour les spécifications et procédures d'alignement. Section 3 Points à prendre en compte pour l'environnement La saleté, l'humidité, la chaleur et les vibrations sont des ennemies des équipements électriques. Une exposition excessive aux intempéries raccourcit la durée de vie de l'alternateur. La température ambiante ne doit pas dépasser la valeur indiquée sur la plaque signalétique de l'alternateur. Le modèle MAGNAPOWER® est fabriqué dans une enveloppe de type NEMA ouvert. Les alternateurs pour usage extérieur doivent être protégés des intempéries par des enveloppes disposant d'ouvertures de ventilation appropriées. Cette protection doit être conçue pour éviter un contact direct de l'alternateur avec la pluie, la neige ou la poussière entraînées par le vent. Dans des zones fortement humides, par exemple en ambiance tropicale ou marine, des protections supplémentaires sont recommandées. Bien que les bobinages de série soient résistants à l'humidité, des isolations et accessoires spéciaux tels que les réchauffeurs d'ambiance peuvent augmenter notablement la durée de vie de l'alternateur. Dans des environnements extrêmement sales et poussiéreux, il est recommandé de prévoir un moyen de fournir de l'air de refroidissement filtré à l'alternateur. Consulter Marathon Electric pour en savoir plus. Raccordements électriques La construction du boîtier de raccordement de l'alternateur permet de faire arriver les gaines par le haut, le bas ou de l'un ou l'autre côté du boîtier. L'entrée de gaine peut être percée par une scie à cloche ou tout autre outil approprié. Protéger l'intérieur de l'alternateur des copeaux lors du perçage ou du sciage. Un raccord approprié doit être utilisé pour l'entrée de gaine. Pour réduire la transmission de vibrations, il est essentiel d'utiliser des gaines souples pour toutes les entrées électriques de l'alternateur. Installation Consulter le schéma de raccordement fourni avec l'alternateur ou les schémas appropriés présentés dans cette section. Installer tous les câblages entre composants et externes conformément aux règlements et aux codes électriques nationaux et locaux. Nettoyer toutes les surfaces de contact pour assurer une bonne liaison électrique avec les cosses ou les barres de bus de l'alternateur. Utiliser des cosses renforcées ou des pinces de bonne qualité pour effectuer tous les raccordements. Isoler tous les raccordements conformément aux règlements nationaux et locaux. S'assurer que le châssis de l'alternateur est mis à la terre avec tous les autres composants du système par un conducteur de terre conforme aux règlements nationaux et locaux. Raccordements des fils de l'alternateur Les raccordements électriques dans le boîtier de raccordement doivent être faits conformément au « schéma de raccordement » approprié. Utiliser le schéma approprié au nombre de fils et à la plage de tension voulue. Consulter les plans fournis avec l'alternateur ainsi que ceux de cette section. Le réglage définitif de tension s'effectue dans la plage sélectionnée par réglage du régulateur de tension. mise en garde Certains alternateurs ont plusieurs câbles à marquage identique pour chaque fil. Raccorder tous les câbles à marquage identique ensemble dans vos raccordements. AVERTISSEMENT L'instruction qui suit ne s'applique qu'aux alternateurs haute tension (plus de 5000 V). Une tresse de mise à la terre est fournie entre le neutre de l'alternateur et la terre. Cette tresse de mise à la terre ne se contente pas d'évacuer tout potentiel électrique sur le stator principal après l'essai à haute tension, mais permet aussi d'évacuer les charges électrostatique pouvant s'accumuler sur le stator principal lors du transport et de l'entreposage. CETTE TRESSE DE MISE À LA TERRE N'EST PAS UN ÉLÉMENT PERMANENT DE LA CONSTRUCTION DE L'ALTERNATEUR. NE RETIRER CETTE TRESSE DE MISE À LA TERRE QU'APRÈS L'INSTALLATION D'UNE TERRE PERMANENTE SUR L'ALTERNATEUR OU LE STATOR PRINCIPAL (non fournie par Marathon Electric) OU L'ACHÈVEMENT DÉFINITIF DE L'INSTALLATION DE L'ALTERNATEUR. 5 Installation Section 3 Étoile à 6 fils Les alternateurs à 6 fils ont 3 groupes de bobines avec 6 ou 12 câbles ou barres de bus sortant de l'alternateur Tension 60 Hz 50 Hz L-L L-N 480 277 3300 1905 4160 2402 6600 3811 7200 4157 12470 7200 13200 7621 13800 7967 400 231 3300 1905 6600 3811 11000 6351 11500 6640 Raccorder L1 L2 L3 Neutre T4 T5 T6 T1 T2 T3 T4 T5 T6 Figure 3-1 Triangle à 6 fils Les alternateurs à 6 fils ont 3 groupes de bobines avec 6 ou 12 câbles sortant de l'alternateur Tension 60 Hz 50 Hz Figure 3-2 6 L-L 2400 4160 7200 1905 6600 Raccorder T1 T6 T2 T4 T3 T5 L1 L2 L3 T1 T2 T3 Installation Section 3 Schéma d'un système courant Rotor PMG Rotor d'excitatrice Stator d'excitatrice Stator PMG Rotor principal Stator principal Alimentation de sortie PMG PMG Régulateur de tension Alimentation d'entrée Détection Entrées Figure 3-3 7 Installation Section 3 Fonctionnement en parallèle Les alternateurs MAGNAPOWER® sont livrés de série avec des bobinages amortisseurs. Cette construction uni-rotor exclusive permet d'utiliser tous les alternateurs MAGNAPOWER® pour un fonctionnement en parallèle en ajoutant l'équipement de commande approprié. La mise en parallèle avec d'autres groupes électrogènes ou avec le réseau secteur offre de nombreux avantages. Les installations à groupes multiples augmentent la puissance disponible ; elles peuvent être ajoutées ou retirées de la ligne en fonction des besoins de la charge ; elles facilitent l'entretien et les réparations (du fait qu'une panne sur une source unique se traduirait par une perte totale d'alimentation) et assurent un fonctionnement plus fiable, plus efficace et plus économique. La réussite du fonctionnement en parallèle impose que les alternateurs fournissent de l'énergie au système externe sans s'en fournir entre eux, et sans accepter d'énergie de la part du bus de charge ou du réseau. Des équipements supplémentaires sont nécessaires pour assurer un fonctionnement correct et sûr. Moteur Le moteur fournit le couple et le régime nécessaires pour maintenir les machines en fonctionnement synchronisé. Le régulateur commande directement la charge en watts ou kW ainsi que la fréquence de l'appareil. Le régime du moteur est commandé par un régulateur. Le régulateur doit disposer de mesures spécifiques pour permettre le fonctionnement en parallèle des autres machines. Régulateur de tension Le régulateur de tension commande la tension de sortie de l'alternateur ainsi que la puissance réactive qu'il fournit. Quand deux ou plusieurs alternateurs CA fonctionnent en parallèle, le régulateur de tension doit disposer de fonctions spéciales (internes ou externes au régulateur) pour lui permettre de commander la charge réactive ou VAR en fonctionnement parallèle. Un transformateur de courant de mise en parallèle spécial est indispensable pour détecter l'intensité réactive et la signaler au régulateur de tension. Ce circuit de mise en parallèle supplémentaire est absolument nécessaire pour commander l'intensité réactive qui circule entre les groupes électrogènes. Appareillage de connexion Des commandes supplémentaires par relais et disjoncteurs sont nécessaires pour assurer le fonctionnement sûr et sans perturbations des appareils mis en parallèle. Les relais d'inversion de puissance surveillent le sens de circulation d'énergie pour s'assurer 8 que l'alternateur fournit de l'énergie et n'en reçoit pas. Ces relais de puissance commandent des disjoncteurs, qui sont un moyen de brancher et débrancher le générateur de la charge. L'ensemble du système peut inclure une protection de sous-tension, de surintensité, de sous-fréquence, des mesures de correction du facteur de puissance et divers équipements de commande associés allant des appareillages de connexion aux microprocesseurs. La quantité d'appareillages de commande et leur niveau de sophistication dépendent des besoins et exigences de l'application spécifique. Les bases du parallélisme Les points suivants sont des critères de base à respecter avant de pouvoir mettre deux appareils en parallèle. CECI NE CONSTITUE PAS DES INSTRUCTIONS PRÉCISES DE FONCTIONNEMENT EN PARALLÈLE. 1. Circuit supplémentaire de mise en parallèle A. Mesures de régulation de tension en parallèle B. Transformateur(s) de courant de mise en parallèle C. Mesures de mise en parallèle sur les commandes de régulateur D. Appareillage de connexion 2. La tension et la fréquence doivent être identiques pour tous les groupes de tension en phase. 3. Les caractéristiques de régulation de tension doivent être similaires sur tous les alternateurs. 4. Les alternateurs doivent avoir la même rotation de phases. 5. Les moteurs d'entraînement doivent avoir les mêmes caractéristiques de régulation de régime et les régulateurs devraient être réglés pour réguler au même régime. Avant d'exploiter des groupes électrogènes en parallèle, chacun doit être vérifié en le faisant démarrer, en l'utilisant et en le réglant comme appareil individuel avant de tenter une mise en parallèle. Commande de charge réactive Quand deux alternateurs identiques fonctionnent ensemble en parallèle et qu'un déséquilibre survient dans l'excitation d'inducteur, des courants commencent à circuler entre les alternateurs. Ce courant apparaît comme un facteur de puissance inductif ou charge inductive pour l'alternateur à l'excitation la plus élevée et comme un facteur de puissance capacitif ou charge capacitive pour l'alternateur de courant d'inducteur Section 3 le plus faible. Ce phénomène est appelé courant de circulation réactive, et il existe deux méthodes pour le commander en fonctionnement parallèle : 1. Compensation de statisme réactif (anciennement appelé compensation de statisme parallèle) – la tension du bus chute ou diminue, à mesure que la charge au facteur de puissance inductif augmente. 2. Compensation différentielle réactive (anciennement appelée compensation de courant transversal) – le circuit de compensation différentielle réactive permet aux alternateurs en parallèle de partager des charges réactives sans augmentation ni diminution de la tension d'alternateur. Le circuit doit répondre aux critères suivants : A. Tous les transformateurs de courant de mise en parallèle pour tous les alternateurs en parallèle doivent être inclus dans la boucle de raccordement secondaire. B. En cas de mise en parallèle d'alternateurs de différentes capacités, tous les transformateurs de courant de mise en parallèle doivent avoir des rapports identiques ou proportionnels donnant approximativement le même courant secondaire. C. Les circuits de mise en parallèle des régulateurs de tension doivent être identiques. D. Les secondaires des transformateurs de courant doivent être isolés électriquement des lignes de l'alternateur. Du fait du critère qui précède, la compensation différentielle réactive ne peut pas être utilisée lors de la mise en parallèle avec le réseau du secteur. Il n'y a néanmoins pas de limite au nombre d'alternateurs pouvant être inclus dans ce type de circuit. E. Il est aussi préférable d'avoir un contact auxiliaire sur le disjoncteur principal de l'alternateur pour court-circuiter le secondaire du transformateur de courant en parallèle quand ce disjoncteur est ouvert (non raccordé au bus de charge). Circuit de mise en parallèle Du fait du nombre de variables impliquées dans le mise en parallèle de groupes électrogènes, chaque installation a ses propres circuits et méthodes ou procédures pour la mise en ligne d'appareils en parallèle. Il existe de nombreuses façons de raccorder des appareils en parallèle et une quantité quasiment illimitée d'applications et équipements associés. Installation Quand on souhaite un fonctionnement en parallèle, il est important que le fabricant de la commande, celui de l'alternateur et l'ingénieur système collaborent pour s'assurer d'un choix approprié de tous les composants. Consulter Marathon Electric pour une assistance sur votre application. Charge de thyristors ou SCR Les appareils de commande électroniques qui utilisent des thyristors ou des circuits à découpage par SCR (tels que commandes de moteur à induction à fréquence variable, commandes de régime de moteur de précision, chargeurs de batterie à alimentation sans coupure, etc.) peuvent introduire des harmoniques à haute fréquence ayant une influence néfaste pouvant aller jusqu'à la destruction de la forme d'onde normale de l'alternateur. Ceci crée un dégagement de chaleur supplémentaire dans le stator et le rotor de l'alternateur qui peut causer une surchauffe. Ces appareils peuvent créer des problèmes et le font souvent vis-à-vis des équipements de production d'énergie autres que de réseau ou à tout système de bus de puissance limitée. Les problèmes pouvant survenir ne se limitent pas à l'alternateur lui-même, mais peuvent concerner l'appareil de commande électronique, l'équipement qu'il commande, d'autres charges associées, des dispositifs de surveillance ou un certain nombre de combinaisons sur l'ensemble du système. Les alternateurs MAGNAPOWER® peuvent alimenter des charges à thyristors ou SCR quand elles sont appliquées correctement. Quand les charges SCR représentent plus de 25 % de la charge totale, sélectionner l'alternateur en fonction de la valeur nominale R/R à 80 °C. Le régulateur de tension de série est alimenté par aimants permanents et détecte les tensions efficaces sur 3 phases pour une stabilité maximale vis-à-vis de formes d'onde gravement distordues. Les applications de type SCR telles que ponts roulants, pelles, etc. exigent une prise en compte spéciale du système d'isolation de l'alternateur du fait des contraintes diélectriques et des conditions d'environnement plus sévères. Il est important que le fabricant de la commande, celui de l'alternateur et l'ingénieur système collaborent pour s'assurer d'un choix approprié de tous les composants. Consulter Marathon Electric pour une assistance sur votre application. 9 Utilisation Section 4 Contrôle avant démarrage Démarrage de l'alternateur Avant la première utilisation de l'alternateur, il est recommandé d'effectuer les vérifications suivantes : La procédure suivante doit être respectée pour le premier démarrage de l'alternateur : 1. Un contrôle visuel pour rechercher des desserrages de pièces, de raccordements, ou corps étrangers. Consulter la Section 8. 1. La sortie de l'alternateur doit être déconnectée de la charge. S'assurer que le disjoncteur principal du circuit est ouvert. 2. Vérifier l'entrefer de l'alternateur et de l'excitatrice. S'assurer que le groupe électrogène tourne librement. Faire tourner l'alternateur à la main à l'aide d'un levier sur au moins 2 tours pour s'assurer de l'absence d'interférence. 2. Désactiver le régulateur de tension en retirant le fusible. AVERTISSEMENT Ne pas appliquer de force sur le ventilateur de l'alternateur lorsque le rotor est en marche. Le non-respect de ces instructions peut causer des blessures ou des dommages aux biens. 3. Vérifier que tous les câblages sont conformes aux schémas de raccordement appropriés et s'assurer que tous les raccordements sont correctement isolés. Soutenir et attacher les fils pour éviter tout dommage par les pièces tournantes ou par frottement sur des angles vifs. 4. S'assurer que l'équipement est correctement mis à la terre. 5. Vérifier qu'il ne reste pas de matériaux d'emballage et enlever les débris épars, matériaux de construction, chiffons, etc., qui pourraient être aspirés par l'alternateur. 6. Vérifier que les fixations sont bien serrées. 7. Vérifier l'absence d'outils ou autre visserie pouvant avoir été laissés à l'intérieur ou à proximité de la machine. 8. Poser et vérifier une deuxième fois que tous les couvercles et protecteurs sont bien mis en place et fixés. Une tension résiduelle est présente sur les fils de l’alternateur et sur le panneau de connexion du régulateur, même si le fusible de l’alternateur a été enlevé. Le non-respect des règles de sécurité peut entraîner des blessures graves voire mortelles. Consulter du personnel qualifié pour toute question. AVERTISSEMENT 10 Ne pas entraîner l'alternateur en surrégime. Des forces centrifuges excessives pourraient endommager les inducteurs tournants. Rester préparé à un arrêt d'urgence. AVERTISSEMENT 3. Respecter les instructions du constructeur pour démarrer le moteur. Vérifier le régime et le régler à celui indiqué sur la plaque signalétique de l'alternateur. 4. Reposer le fusible du régulateur et régler la tension à la valeur voulue (figure 4-2). Vérifier toutes les tensions entre phases et phase à neutre pour s'assurer qu'elles sont correctes et équilibrées. Si les tensions ne sont pas correctes, arrêter immédiatement et revérifier tous les raccordements. Voir section 3. 5. Fermer le disjoncteur principal du circuit et appliquer la charge. 6. Surveiller le courant de sortie de l'alternateur pour savoir s'il est inférieur ou égal à la valeur nominale indiquée sur la plaque signalétique. 7. Régler le régime du moteur à pleine charge à 1800 tr/min pour 60 Hz, 1500 tr/min pour 50 Hz (consulter les manuels d'instructions du moteur/ régulateur). 8. Avant d'arrêter le moteur, éliminer la charge en déclenchant le disjoncteur principal du circuit. Utilisation Section 4 Réglages de tension Accès au régulateur La tension de sortie de l'alternateur se commande par le régulateur de tension. Un couvercle permet d'accéder au tableau de commande sur le côté du boîtier de raccordement de l'alternateur (figures 4-1 et 4-2). Consulter le manuel du régulateur pour des informations plus détaillées. En cas d'utilisation de régulateurs spéciaux ou à distance, consulter les instructions fournies par l'assembleur du groupe électrogène et le manuel du régulateur de tension. Voir la Figure 4-2 pour une vue arrière et des raccordements de cette zone. Autres réglages Figure 4-1 Selon l'application, des réglages d'autres dispositifs de protection et de commande peuvent être nécessaires. Consulter les instructions fournies par le constructeur du groupe électrogène. Régulateur Marathon Electric de série Le régulateur de tension MAGNAPOWER® de série dispose aussi de nombreux circuits de commande et de protection intégrés. Consulter le manuel du régulateur pour plus de détails. Amorçage de l'excitation électrique L'alternateur MAGNAPOWER® de série est fourni avec un module à aimants permanents PMG (permanent magnet generator). Il ne nécessite jamais d'amorçage d'excitation sur le terrain. Figure 4-2 Dans de rares cas où un alternateur spécial serait fourni sans module PMG, consulter l'usine pour des informations plus détaillées. Inclure le modèle complet de l'alternateur et le numéro de série (voir page 3). 11 Maintenance Maintenance – Généralités La saleté, la chaleur, l'humidité et les vibrations sont des ennemis courants d'un alternateur. Le maintien de l'alternateur propre et sec, de l'alignement correct de l'alternateur avec son moteur, et la prévention des surcharges se traduisent par un fonctionnement efficace et une longue durée de vie. Les alternateurs utilisés en extérieur doivent être protégés des intempéries par des bâtiments ou enveloppes adaptés. Section 5 Admission et échappement d'air Vérifier les alentours des ouvertures d'admission et échappement d'air pour vous assurer qu'elles sont dégagées et sans obstacle. Retirer tous les corps étrangers et nettoyer toutes les grilles (figure 5-1). Échappement d'air La saleté et la poussière peuvent conduire l'électricité entre des points à des potentiels électriques différents. L'humidité aggrave encore le problème. Une défaillance du système d'isolation peut s'en suivre à défaut d'action corrective. La vérification de l'état du système d'isolation peut se faire par mesure de la résistance d'isolement (voir section 8 - Essai de l'alternateur). La résistance d'isolement doit être vérifiée lors de la mise en service de l'alternateur et après son entreposage et chaque fois qu'une contamination par de l'humidité et de la saleté est soupçonnée. Normalement, l'accumulation d'humidité n'est pas un problème tant que l'alternateur tourne, du fait que la chaleur produite à l'intérieur tend à le maintenir au sec. L'humidité peut s'accumuler dans l'alternateur quand il est arrêté. Le problème s'aggrave en environnements humides ou quand des variations extrêmes de température causent la formation de condensation (rosée) à l'intérieur de l'alternateur. Il faut envisager dans des environnements difficiles des réchauffeurs d'ambiance, des filtres à air et des systèmes d'isolation renforcés, par exemple par notre procédé VPI. Les accumulations de poussière et de saleté contribuent non seulement aux ruptures d'isolation, mais peuvent aussi augmenter la température en limitant la ventilation et en empêchant la dissipation de la chaleur. Certaines machines sont exposées à des accumulations de matériaux tels que le talc, les peluches, les poussières de roche ou de ciment, susceptibles de colmater la ventilation. Le type le plus nocif de corps étrangers est notamment le noir de carbone, les poussières et copeaux métalliques, et les substances comparables qui non seulement gênent la ventilation, mais peuvent aussi former un film conducteur sur l'isolation, et augmentent le risque de défaillance. Les machines exploitées dans des lieux sales doivent être démontées et nettoyées régulièrement. Admission d'air Raccordements électriques et bobinages Contrôler le serrage et l'état de contamination des raccordements. Vérifier que les isolants des fils ne sont ni fissurés ni effilochés. Resserrer les raccordements et remplacer les isolations défectueuses ou imprégnées d'huile. Si le contrôle montre que des revêtements de vernis sur les bobinages sont détériorés, ils faut revernir avec un vernis isolant. Consulter Marathon Electric pour les exigences des systèmes d'isolation. Lubrification Tous les alternateurs sont lubrifiés avant de quitter l'usine et sont prêts à l'utilisation. En règle générale, les roulements doivent être à nouveau lubrifiés chaque année ou aux intervalles indiqués dans le tableau 5-3, selon le premier terme atteint. Dans des conditions d'exploitation anormalement sévères telles que forte température ambiante ou environnements poussiéreux, une lubrification plus fréquente peut être nécessaire (tous les six mois ou la moitié des intervalles du tableau, selon le premier terme atteint). Utiliser une graisse haute qualité antifriction Exxon® Polyrex® EM ou équivalente, avec une plage de température de lubrification de -30° à +175°C. Lors d'une remise en état, le réservoir de graisse doit être parfaitement nettoyé et garni de graisse neuve. Le réservoir doit être rempli entre 1/3 et 1/2 de graisse neuve. REMARQUE : ExxonMobil, Mobil et Polyrex sont des marques déposées de Exxon Mobil Corporation ou d'une de ses filiales. 12 Figure 5-1 Maintenance Section 5 mise en garde S'assurer d'utiliser une graisse compatible avec le SRI. Des lubrifiants non compatibles pourraient dissocier la graisse et causer une panne des roulements. Lubrification Pour ajouter ou remplacer de la graisse, procéder comme suit : mise en garde N'utiliser que de la graisse propre provenant de récipients propres et fermés en évitant toute contamination lors du regarnissage en graisse. La quantité de graisse ajoutée est très importante ! Il ne faut ajouter que la quantité de graisse suffisante pour remplacer celle consommée par le roulement. mise en garde Un excès de graisse peut être aussi 1. Arrêter l'appareil. 2. Essuyer parfaitement les bouchons de graissage et les pièces environnantes. 3. Déposer les bouchons de remplissage et de vidange (figure 5-2). nocif qu'un manque – utiliser la quantité correcte. CANALISATION DE REMPLISSAGE GRAISSE 4. Insérer un raccord de graissage 1/8” NPT dans la conduite de remplissage. 5. Dégager le trou de vidange de toute graisse durcie, à l'aide d'un morceau de fil, si nécessaire. CANALISATION DE DÉCHARGE GRAISSE 6. À l'aide d'un pistolet à graisse à basse pression, ajouter de la graisse dans les quantités indiquées au tableau 5-3. Figure 5-2 7. Démarrer l'appareil avec le bouchon de vidange déposé – la canalisation de remplissage peut être ouverte ou fermée. Laisser tourner l'appareil pendant 15 minutes pour permettre l'évacuation de la graisse excédentaire. 8. Arrêter l'appareil, essuyer la graisse éventuellement évacuée et reposer les bouchons de remplissage et de vidange. Tableau 5-3 Type Appareils à un seul palier Appareils à deux paliers Quantité de graisse Intervalles Dimension de châssis Dimension de roulement Onces Pouces cubiques Cuillères à café 60 Hz 50 Hz 1020 326 2,3 4,2 14,0 4000 4800 1020 1030 326 2,3 4,2 14,0 4000 4800 1040 330 2,3 4,2 14,0 4000 4800 Heures de fonctionnement ou chaque année, selon le premier terme atteint. 13 Maintenance Section 5 Séchage de l'isolation électrique Les composants électriques doivent être séchés avant mise en service si les essais indiquent que la résistance d'isolement est inférieure à une valeur sûre (voir section 8 – Essai de l'alternateur pour la procédure d'essai). Les machines qui sont restées inactives pendant un certain temps dans un lieu humide et non chauffé peuvent avoir absorbé de l'humidité. Des variations brutales de température peuvent causer de la condensation, ou l'alternateur peut avoir été mouillé par accident. Les bobinages doivent être parfaitement séchés avant la mise en service. Les méthodes de séchage recommandées sont les suivantes. Réchauffeurs d'ambiance Il est possible d'installer des réchauffeurs d'ambiance électriques à l'intérieur de l'alternateur. Lorsqu'ils sont alimentés (par une source d'alimentation autre que l'alternateur), ils chauffent et sèchent l'intérieur de l'alternateur. À défaut d'une autre source d'électricité, couvrir l'alternateur d'une couverture et insérer des appareils de chauffage pour monter la température à 8–10°C au-dessus de la température à l'extérieur de l'enveloppe. Ménager une ouverture en haut de l'enveloppe de protection pour permettre l'évacuation de l'humidité. Four Placer la machine dans un four pour la faire cuire à une température ne dépassant pas 90°C. Le régulateur de tension et les accessoires ou composants électroniques éventuels doivent être déposés de l'alternateur pour utiliser cette méthode. Air forcé Un réchauffeur portable à air forcé peut s'utiliser en dirigeant l'air chaud dans l'admission d'air (boîtier de raccordement) et en faisant tourner l'alternateur sans charge et sans excitation (c'est possible en déposant le fusible du régulateur). La température au point d'entrée ne doit pas être supérieure à 66° C (150° F). Méthode du "court-circuit" Cette méthode permet de sécher l'alternateur complètement et rapidement. 14 S'assurer de respecter toutes les étapes qui suivent et de prendre toutes les précautions nécessaires car des blessures ou dommages graves à l'alternateur pourraient survenir. AVERTISSEMENT 1. Débrancher les fils d'excitatrice F1 et F2 du régulateur. 2. Raccorder une batterie ou une autre source d'alimentation CC d'environ 20–35 volts aux fils de l'excitatrice F1 et F2. Une source de tension réglable est préférable, néanmoins un rhéostat (de capacité nominale d'environ 2 A) en série avec la source d'alimentation CC peut fonctionner. 3. Court-circuiter les fils de sortie de l'alternateur (L1 sur L2 sur L3). En cas d'utilisation de cavaliers, s'assurer qu'ils sont de dimension suffisante pour supporter l'intensité de pleine charge. 4. Démarrer l'alternateur et mesurer le courant à travers les fils de sortie avec une pince a m p è re m é t r i q u e . 5. Régler la source de tension pour produire environ 80 % de l'intensité nominale CA de la plaque signalétique, sans jamais dépasser l'intensité indiquée. À défaut de source de tension réglable, si l'intensité est excessive, utiliser une source de tension CC inférieure ou une résistance plus grande en série avec la source. Le temps de fonctionnement dépend de la quantité d'humidité présente sur la machine. Des vérifications de résistance d'isolement doivent être faites régulièrement toutes les une à quatre heures jusqu'à obtenir une valeur relativement constante (voir section 8 – Essai de l'alternateur pour des instructions de mesure de la résistance d'isolement). 6. Une fois l'alternateur sec et la résistance d'isolement ramenée aux valeurs de spécification, supprimer le court-circuit des fils de ligne, débrancher la source d'alimentation CC et rebrancher les fils F1 et F2 sur le régulateur. S'assurer que tous les raccordements sont corrects et bien serrés avant de tenter de faire fonctionner l'alternateur. Maintenance Section 5 Méthodes de nettoyage Quand les composants électriques se salissent, l'isolation doit être nettoyée. Il existe un certain nombre de méthodes acceptables pour le nettoyage de l'alternateur, chacune nécessite le démontage de l'appareil. La méthode de nettoyage dépend du type de salissure et du délai avant remise en service de l'appareil. Le séchage est toujours nécessaire après le nettoyage. Appliquer le solvant avec une brosse douce ou un chiffon. Prendre garde à ne pas endommager le fil ou l'isolation des aimants sur les bobinages. À chaque démontage de l'alternateur, les bobinages doivent faire l'objet d'un contrôle complet et l'isolation doit être nettoyée si nécessaire. Le contrôle doit s'effectuer sur les raccordements des bobinages, sur l'isolation et la couverture en vernis. Vérifier les attaches de bobinage et supports de bobine. Rechercher tout symptôme de déplacement de bobine ou de desserrage, réparer selon les besoins. Le nettoyage avec un chiffon sec peut être satisfaisant quand les composants sont de petites dimensions, les surfaces accessibles et qu'il n'y a que des salissures sèches à éliminer. Un atelier de réparation de moteurs électriques local doit normalement pouvoir vous aider pour le nettoyage correct des bobinages d'alternateur. Ils peuvent avoir aussi de l'expérience sur des problèmes spéciaux (par exemple zones côtières, marines, plates-formes pétrolières, mines, etc.) spécifiques de certaines régions. Sécher soigneusement les composants avec de l'air comprimé à basse pression déshydraté. Chiffon et air comprimé Le soufflage des salissures à l'air comprimé est d'habitude efficace, en particulier quand les salissures se sont accumulées à des emplacements non accessibles au chiffon. Utiliser de l'air sec et propre à 2 bar/29 psi/206 kPa. Brossage et aspiration Solvants La poussière et la saleté sèches peuvent être éliminées par brossage avec des brosses à poils doux, suivi par un passage de l'aspirateur. Ne pas utiliser de brosses métalliques. L'aspirateur est une méthode efficace et souhaitable pour éliminer les saletés sèches et décollées. Un solvant est souvent nécessaire pour éliminer les dépôts de salissure contenant de l'huile ou de la graisse. Aérogommage N'utiliser que des distillats de pétrole pour le nettoyage des composants électriques. Les solvants pétroliers de sécurité ayant un point éclair supérieur à 38°C sont recommandés. Les vernis de bobinage sont à base époxy ou polyester. Il faut utiliser un solvant qui n'attaque pas ces matériaux. mise en garde Une ventilation suffisante doit être assurée pour éviter les dangers d'incendie, d'explosion et pour la santé lors de l'utilisation des solvants. Éviter de respirer les vapeurs de solvant. Utiliser des gants en caoutchouc ou autre protection adéquate pour les mains. Porter une protection oculaire. AVERTISSEMENT L'aérogommage avec des coquilles de noix écrasées peut être une bonne méthode d'élimination des dépôts de saleté durcis sur les isolations. Utiliser des abrasifs doux tels que des coquilles de noix écrasées 12–20 mesh. Nettoyage à la vapeur Si l'alternateur est complètement démonté, y compris les roulements et composants électroniques, le nettoyage à la vapeur des pièces essentielles et bobinages est très efficace. Néanmoins, avant de pouvoir remettre en service l'alternateur, la machine doit être parfaitement séchée dans un four pour éliminer toute l'humidité. 15 Entretien Section 6 Dépose du moteur AVERTISSEMENT S'assurer que toutes les sources d'énergie sont coupées avant toute intervention. Le non-respect des instructions de sécurité peut conduire à des blessures graves voire mortelles. Remarque : Avant le débranchement de tout câblage électrique, s'assurer qu'il est repéré et facilement identifiable pour la repose. Refaire les marquages si nécessaire. 1. Déposer les couvercles du boîtier de raccordement (figures 6-1 et 6-2). 2. Débrancher tous les câblages électriques des fils de l'alternateur (ou barres de bus) à l'intérieur du boîtier de raccordement. Figure 6-1 3. Déposer toutes les gaines ou arrivées du boîtier de raccordement. 4. Fixer un palan adéquat aux oreilles de levage de l'alternateur. 5. a.Pour les alternateurs à un seul palier, déposer les vis de fixation de l'ensemble grille sur l'adaptateur SAE et déposer la grille (figure 6-3). (Remarque : Ne pas déposer le couvercle antiprojection de l'ensemble grille le cas échéant.) Déposer les vis à chapeau qui fixent les disques d'entraînement sur le volant et celles qui fixent l'adaptateur SAE sur la cloche du volent. b.Pour les alternateurs à deux paliers, débrancher l'accouplement ou la poulie et les courroies entre l'alternateur et le moteur (respecter les instructions du fabricant de l'accouplement pour le débranchement). Figure 6-2 AVERTISSEMENT N'appliquer aucune force sur le ventilateur de l'alternateur pour lever ou faire tourner le rotor. Le non-respect de ces instructions peut causer des blessures ou des dommages aux biens. 6. Déposer les vis de fixation de l'alternateur sur son socle. Pour faciliter la repose, noter leur position et conserver toutes les cales utilisées pour l'alignement sous les pieds. 7. Soulever légèrement l'alternateur pour l'écarter du moteur. Soulever ou abaisser l'alternateur pour éliminer la pression sur les disques d'entraînement de façon à les faire glisser facilement pour les dégager du volant. 8. Sur les alternateurs à un seul palier, si l'alternateur doit être expédié, consulter les Instructions d'expédition (section 10) pour un soutien correct du rotor. 16 Figure 6-3 Entretien Section 6 Dépose du boîtier de raccordement 1. Noter l'emplacement et les marquages (refaire les marquages si nécessaire) avant la dépose des raccordements du régulateur de tension, du condensateur et de toute autre commande montée dans le boîtier de raccordement (figures 6-4 et 6-5). 2. Sur les alternateurs équipés de barres de bus, repérer tous les raccordements pour démonter les fils du stator principal (alimentation) du côté alternateur des barres de bus. Figure 6-6 3. Déposer les vis de fixation du boîtier de raccordement en position (figure 6-6). 4. Déposer le boîtier de raccordement (figure 6-7). Figure 6-7 Figure 6-4 Figure 6-5 17 Entretien Section 6 Dépose du stator d'excitatrice (inducteur) 1. Débrancher les fils F1 et F2 des bornes correspondantes F1 et F2 sur le régulateur. 2. Déposer tous les colliers de câbles de façon à permettre la dépose des fils F1 et F2 avec le stator d'excitatrice. Déposer les quatre vis à chapeau et rondelles Belleville qui maintiennent le stator d'excitatrice en position (figure 6-8). Déposer le stator d'excitatrice à l'aide d'une sangle ou d'un dispositif de levage (figure 6-9). Dépose de l'induit d'excitatrice (rotor) 1. Noter les marquages et débrancher les fils du rotor principal provenant du trou pour fils de la plaque entretoise en aluminium de la cornière en aluminium de redresseur (figure 6-10). 2. Déposer la vis à chapeau et la rondelle Belleville qui maintient l'induit d'excitatrice (rotor) sur l'arbre de l'alternateur (figure 6-11). 3. Utiliser une vis à chapeau 7/8-14NF de 6 po (150 mm) comme extracteur (voir section 9). Le trou de passage de la vis de fixation est taraudé. Visser la vis d'extraction dans le trou pour l'appuyer contre le bout d'arbre (figure 6-12). Passer avec précaution les fils du rotor principal à travers le trou pour déposer l'induit d'excitatrice (figure 6-13). Figure 6-10 Figure 6-11 Figure 6-12 Figure 6-8 Figure 6-13 Figure 6-9 18 Entretien Section 6 mise en garde Ne pas serrer la vis d'extraction au-delà de l'extrémité des filets. À défaut d'une vis à longueur de filets suffisante, utiliser un morceau de tige filetée avec un écrou soudé à l'extrémité. Dépose du stator à aimants permanents 1. Déposer l'induit d'excitatrice (suivre les instructions plus haut dans cette section). 2. Déposer les fils de sortie du module PMG du condensateur (figure 6-14) et desserrer tous les colliers à câble de façon à permettre la dépose des fils avec le stator du module PMG. Figure 6-14 3. Noter la position des fils du stator du module PMG sortant du côté intérieur gauche ou repérer le stator de façon à permettre la repose dans la même position. 4. Déposer les quatre vis à chapeau de fixation (voir figure 6-15). 5. Déposer avec précaution le stator du module PMG de ses patins de fixation pour le faire glisser sur le rotor du module PMG. Les aimants utilisés dans le module PMG sont très puissants. Ils résistent à la dépose du stator du module PMG (figure 6-16). Figure 6-15 Dépose du rotor du module PMG 1. Déposer l'induit d'excitatrice et le stator du module PMG (suivre les instructions plus haut dans cette section). 2. Déposer l'anneau élastique qui maintient le rotor du module PMG en position sur l'arbre (figures 6-17 et 6-18). Figure 6-16 1000 Frame Châssis 1000 ANNEAU ÉLASTIQUE EXTÉRIEUR ROTOR PMG RESSORT DE CHARGE ARBRE Figure 6-18 Figure 6-17 19 Entretien Section 6 3. Glisser le rotor du module PMG pour le dégager de l'arbre (figure 6-19). 4. Déposer le ressort de charge (si le ressort de charge n'est pas sur l'arbre, rechercher s'il est resté collé à l'arrière du rotor du module PMG). Dépose du rotor principal 1. Déposer l'induit d'excitatrice et le module PMG (suivre les instructions plus haut dans cette section). 2. a.Pour les alternateurs à un seul palier, déposer les quatre vis à chapeau qui fixent les chapeaux de palier sur le support d'extrémité avant (figure 6-21). Déposer le chapeau extérieur (figure 6-22). b.Pour les alternateurs à deux paliers, déposer l'accouplement d'entraînement ou la poulie et la clavette de la rallonge d'arbre. Déposer les quatre vis à chapeau qui maintiennent la retenue du roulement sur le support côté entraînement (figure 6-23). Déposer les quatre vis à chapeau qui fixent les chapeaux de palier sur le support d'extrémité avant (figure 6-21). Déposer le chapeau extérieur (figure 6-22). Figure 6-20 Figure 6-21 Figure 6-22 Figure 6-19 Figure 6-23 20 Entretien Section 6 3. Si l'ensemble grille est toujours monté, déposer les vis de fixation de l'ensemble sur le support côté entraînement ou l'adaptateur SAE et déposer l'ensemble grille (figure 6-24). (Remarque : Ne pas déposer le couvercle antiprojection de l'ensemble grille le cas échéant.) 4. Pour les alternateurs à un seul palier, déposer les vis à chapeau et rondelles trempées qui maintiennent les disques d'entraînement sur le moyeu d'entraînement (figure 6-25). Déposer tous les disques d'entraînement (et les entretoises éventuelles). Figure 6-26 5. a.Pour les alternateurs à un seul palier, déposer les vis à chapeau qui maintiennent l'adaptateur SAE sur l'alternateur et déposer l'adaptateur (figures 6-26 et 6-27). b.Pour les alternateurs à deux paliers, déposer les vis à chapeau qui maintiennent le support côté entraînement sur l'alternateur et déposer le support (figures 6-26, 6-27 et 6-28). Figure 6-27 Figure 6-24 Figure 6-28 Figure 6-25 21 Entretien Section 6 mise en garde Sur les gros alternateurs, il faut utiliser un palan et une sangle de levage pour faciliter la dépose du support d'extrémité ou de l'adaptateur SAE côté entraînement. Des précautions particulières doivent être prises pour la dépose du rotor principal ; des dommages au bobinage sont possibles si le rotor peut entrer en contact avec le stator principal. mise en garde N'appliquer aucune force sur le ventilateur de l'alternateur pour lever ou faire tourner le rotor. Le non-respect de ces instructions peut causer des blessures ou des dommages aux biens. AVERTISSEMENT Figure 6-29 Dépose du support d'extrémité avant 1. Déposer les vis de fixation du support avant (figure 6-30). 2. Déposer le support d'extrémité avant de l'ensemble stator principal (figure 6-31). Sur les gros alternateurs, il faut utiliser un palan et une sangle de levage pour faciliter la dépose du support d'extrémité avant. mise en garde Figure 6-30 Figure 6-31 22 Entretien Section 6 Contrôle de l'excitatrice A. Stator d'excitatrice 1. Nettoyer la poussière et la saleté du bobinage de stator (voir figure 6-32 et section 5). 2. Vérifier le stator d'excitatrice pour rechercher des desserrages, effilochages ou brûlures de bobinages. Mesurer la résistance du bobinage et la résistance d'isolement (voir section 8). Réparer ou remplacer selon les besoins. Si une réparation du bobinage est nécessaire sur le terrain, contacter Marathon Electric pour les procédures et matériaux de bobinage spéciaux. 3. Rechercher des marques de rayure dans l'alésage du noyau de l'excitatrice causées par frottement (ceci pourrait être le symptôme de problèmes de roulement ou de montage et doit être étudié). B. Induit d'excitatrice (rotor) 1. Nettoyer la poussière et la saleté de l'ensemble induit d'excitatrice et redresseur (voir figure 6-32 et section 5). 2. Rechercher des bavures sur les faces d'appui de l'induit d'excitatrice. 3. Vérifier le bon fonctionnement des redresseurs et de l'antisurtension (voir section 8). Remplacer les pièces défectueuses. mise en garde Il y a trois diodes de polarité directe et trois de polarité inverse. S'assurer d'installer la pièce correcte à l'emplacement voulu. L'antiparasite est polarisé. Respecter les marquages de polarité pour l'échange de l'antiparasite (figure 6-34). Serrer les écrous de fixation à 9 N-m (80 li-po). Serrer les écrous des bornes de fils à 2,8 N-m (25 li-po). Ne jamais serrer contre la borne de la diode – utiliser une clé de 7/16 po pour maintenir la borne (figure 6-35). 4. Vérifier l'ensemble induit d'excitatrice et redresseur pour rechercher tout desserrage, effilochage, brûlage de bobinage ou mauvais serrage. Mesurer la résistance du bobinage et la résistance d'isolement (voir section 8). NE PAS utiliser de mégohmmètre sur les diodes ou sur l'antiparasite. Réparer ou remplacer selon les besoins. Si une réparation du bobinage est nécessaire sur le terrain, contacter Marathon Electric pour les procédures et matériaux de bobinage spéciaux. 5. Rechercher des marques de rayure sur le diamètre extérieur du noyau de l'induit causées par frottement (ceci pourrait indiquer qu'il existe des problèmes de roulement ou de montage et doit être étudié). DIODES À POLARITÉ STANDARD DIODES À POLARITÉ INVERSE FIL NOIR Figure 6-32 FIL ROUGE ANTIPARASITE Figure 6-34 Figure 6-35 Figure 6-33 23 Entretien Contrôle du module PMG A. Stator du module PMG (figure 6-36) 1. Nettoyer la poussière et la saleté du bobinage du stator du module PMG (voir section 5). 2. Rechercher sur le stator du module PMG des desserrages, effilochages ou brûlures de bobinages. Mesurer la résistance du bobinage et la résistance d'isolement (voir section 8). Réparer ou remplacer selon les besoins. Contacter Marathon Electric pour les procédures et matériaux de bobinage spéciaux. 3. Rechercher des marques de rayure dans l'alésage causées par frottement (ceci pourrait indiquer qu'il existe des problèmes de roulement ou de montage et doit être étudié). B. Rotor du module PMG (figure 6-37) Le rotor du module PMG utilise des aimants très puissants. Le garder à l'écart des pièces en fer et en acier qui pourraient être attirées sur les aimants. Garder à l'écart des autres composants pouvant être endommagés par des champs magnétiques puissants. AVERTISSEMENT Section 6 mise en garde Si le roulement doit être déposé pour quelque raison que ce soit, toujours reposer un roulement neuf. 2. Si le roulement doit être remplacé, le déposer à l'aide d'un extracteur adapté (figure 6-38). 3. S'assurer que le chapeau de palier intérieur est sur l'arbre avant la pose du roulement neuf. 4. Chauffer le roulement neuf dans un four à une température maximale de 100°C. Appliquer une mince couche d'huile lubrifiante propre sur la zone d'emmanchement de l'arbre du rotor. À l'aide de gants résistants à la chaleur adaptés, poser le roulement sur le bout d'arbre juste en appui contre l'épaulement de l'arbre (figure 6-39). Le roulement doit glisser sur l'arbre jusqu'en appui sans appliquer une force excessive. Si le roulement serre sur l'arbre avant l'emmanchement à fond, il est possible d'utiliser un morceau de tube légèrement plus grand que la zone d'emmanchement pour emmancher le roulement. N'appuyer que sur la bague intérieure exclusivement par petits coups d'un maillet souple. 1. Nettoyer la poussière et la saleté du bobinage du rotor du module PMG (voir section 5). 2. S'assurer que tous les aimants sont parfaitement collés au rotor du module PMG. 3. Rechercher des bavures ou de la corrosion dans l'alésage et le logement de clavette de montage du rotor sur l'arbre. 4. Rechercher des traces de rayure sur le diamètre extérieur causées par un frottement (ceci pourrait indiquer qu'il existe des problèmes de roulement ou de montage et doit être étudié). 5. Contrôler les anneaux élastiques et le ressort de charge ; remplacer les pièces selon les besoins. Figure 6-36 Figure 6-37 Contrôle du rotor principal A. Roulement 1. Vérifier l'état et l'usure du roulement. Nettoyer l'ancienne graisse du chapeau de palier, et remplir la cavité du chapeau de graisse à 1/3 à 1/2 de sa capacité de graisse neuve Exxon® Polyrex® EM (ou équivalent). REMARQUE : ExxonMobil, Mobil et Polyrex sont des marques déposées de Exxon Mobil Corporation ou d'une de ses filiales. 24 Figure 6-38 Section 6 Entretien En aucun cas une pression quelconque ne doit être appliquée sur la bague extérieure du roulement, sous peine de dommages irréparables. MISE EN GARDE Laisser refroidir le roulement une heure avant de tenter de remonter l'alternateur. B. Ventilateur 1. Rechercher sur le ventilateur des fissures ou ruptures de pales. Remplacer le ventilateur s'il est défectueux. Figure 6-39 2. Repérer l'alignement du ventilateur sur le moyeu. Cela est nécessaire pour s'assurer que les poids d'équilibrage soient en même position à la repose de l'alternateur. 3. a.Pour les alternateurs à un seul palier, déposer les vis à chapeau de fixation du ventilateur (figure 6-40) pour faire coulisser le ventilateur et le dégager de l'arbre (figure 6-41). b.Pour les alternateurs à deux paliers, déposer le roulement côté entraînement et le chapeau de palier (voir instructions de dépose du roulement). Déposer les vis de fixation du ventilateur et faire glisser le ventilateur pour le dégager de l'arbre (figure 6-40 et 6-41). Figure 6-40 4. Pour la pose, glisser le ventilateur sur l'arbre en s'assurant que la surface de fixation du ventilateur est bien orientée vers le moyeu. Aligner les repères de référence (important pour l'équilibrage d'ensemble) et fixer le ventilateur sur le moyeu d'entraînement avec les vis à chapeau et rondelles Belleville (figure 6-42). Serrer les vis à chapeau à 81 N-m (60 li-pi). 5. Remarque : Les poids d'équilibrage sur le ventilateur servent à équilibrer l'ensemble rotor complet. L'ensemble rotor doit être rééquilibré en cas de pose d'un ventilateur neuf. 6. Sur les alternateurs à deux paliers, poser le chapeau de palier et un roulement neuf selon les instructions de pose du roulement (repère A). Figure 6-41 Les rondelles Belleville doivent être montées dans ce sens. Figure 6-42 C. Moyeu d'entraînement (alternateurs à un seul palier seulement) 1. Rechercher sur le moyeu d'entraînement des fissures ou arrachages des filets des trous de fixation des disques d'entraînement. Remplacer le moyeu s'il est défectueux. 25 Entretien 2. Si le moyeu doit être remplacé, déposer le ventilateur (voir repère B) et poser un extracteur adapté sur le moyeu. Déposer les deux vis de pression dans le moyeu sur la clavette. À l'aide d'un chalumeau, chauffer rapidement le moyeu par le diamètre extérieur en actionnant l'extracteur (à faire rapidement avant que la chaleur ne fasse dilater l'arbre). Déposer le moyeu (figure 6-43). 3. Pour s'assurer d'un positionnement correct du ventilateur, repérer le moyeu neuf au même emplacement que l'ancien par rapport au logement de clavette. Poser la clavette sur l'arbre. Chauffer le moyeu neuf au four à 260-316°C. À l'aide de gants résistants à la chaleur adaptés, glisser le moyeu sur la clavette et l'arbre jusqu'à l'appui contre l'épaulement de l'arbre (figure 6-44). 4. Laisser refroidir le moyeu une heure. Après refroidissement du moyeu, serrer les vis de pression dans le moyeu à 68 N-m (50 li-pi). Aligner les repères du ventilateur et du moyeu pour monter le ventilateur (voir repère B). Section 6 1. Contrôler les disques d'entraînement pour rechercher des distorsions ou déformations des bords (figure 6-46). Contrôler l'état d'usure des trous de fixation. Remplacer tous les disques défectueux selon les besoins. 2. Contrôler l'état des filetages des vis à chapeau de fixation des disques d'entraînement. Remplacer les vis à chapeau si elles sont endommagées. Figure 6-43 5. Le rééquilibrage de l'ensemble rotor n'est pas nécessaire si seul le moyeu doit être remplacé et si le ventilateur se monte au même emplacement par rapport au moyeu et à l'arbre. D. Noyau et bobinages du rotor principal 1. Nettoyer toutes les pièces. Éliminer la poussière et la saleté des bobinages du rotor (voir section 5). Éliminer toute accumulation de poussière ou de saleté dans les passages d'air de bobinages à l'aide d'un morceau de fil ou d'air comprimé déshydraté à basse pression (figure 6-45). Figure 6-44 mise en garde En cas d'utilisation d'un morceau de fil pour nettoyer les passages d'air, prendre garde à ne pas rayer le bobinage au risque de créer une défaillance de l'isolation. 2. Rechercher sur le rotor des desserrages, effilochages ou brûlures de bobinages. Mesurer la résistance du bobinage et la résistance d'isolement (voir section 8). Rechercher des courts-circuits entre tours par un essai d'impédance CA (voir section 8). Un bobinage de rotor défectueux doit être rebobiné par Marathon Electric. L'ensemble rotor doit être rééquilibré après toute réfection ou achèvement de réparation. E. Disques d'entraînement (alternateurs à un seul palier seulement) 26 Figure 6-45 Figure 6-46 Section 6 Entretien Contrôle du support d'extrémité avant (excitatrice) 1. Déposer les canalisations de remplissage et de vidange de graisse ainsi que les bouchons de graissage du chapeau de palier extérieur (figure 6-47). 2. Nettoyer le support d'extrémité, le chapeau de roulement extérieur, les canalisations de graissage et les vis à chapeau pour éliminer toute la poussière, la saleté et la graisse. Figure 6-47 3. Contrôler l'état des filetages des vis à chapeau pour les remplacer en cas de défaut. 4. Contrôler sur le support d'extrémité l'état des filetages, rechercher des fissures et des bavures ou déformations de faces d'appui. Contrôler l'usure et les bavures éventuelles de l'alésage du roulement. Si le support présente une usure excessive de l'alésage du roulement, il doit être réparé ou remplacé (figure 6-48). 5. Contrôler les patins de fixation du stator du module PMG et du stator d'excitatrice. S'assurer qu'ils sont lisses, propres et exempts de bavures ou rouille pouvant gêner un alignement correct (figures 6-47 et 6-48). Figure 6-48 6. Remonter les canalisations et raccords de graissage sur le chapeau de palier. Contrôle du support côté entraînement ou de l'adaptateur SAE 1. Pour les alternateurs à deux paliers, déposer les bouchons de graissage du support. Figure 6-49 2. Nettoyer le support ou l'adaptateur, les vis à chapeau et l'ensemble grille pour éliminer toute la poussière, la saleté et la graisse. 3. Contrôler l'état des filetages des vis à chapeau pour les remplacer en cas de défaut. 4. Contrôler sur le support ou l'adaptateur l'état des filetages, l'absence de fissure et de bavure ou déformation des faces d'appui (figures 6-49 et 6-50). 5. Sur les alternateurs à deux paliers, contrôler l'usure et les bavures éventuelles de l'alésage du roulement. Si le support côté entraînement présente une usure excessive de l'alésage du roulement, il doit être réparé ou remplacé. Figure 6-50 27 Entretien Section 6 Contrôle du stator principal 1. Nettoyer la poussière et la saleté du châssis et du bobinage du stator (voir figure 6-51 et section 5). 2. Contrôler sur le châssis l'état des filetages, la présence de fissure, de bavure sur les faces d'appui ou autres dommages. 3. Rechercher sur le stator les desserrages, effilochages ou brûlures de bobinages. Mesurer la résistance du bobinage et la résistance d'isolement (voir section 8). Réparer ou remplacer selon les besoins. Si une réparation du bobinage est nécessaire sur le terrain, contacter Marathon Electric pour les données du bobinage. Figure 6-51 Pose du support d'extrémité avant 1. Poser deux goupilles guides (il est possible d'utiliser une tige filetée) côté alternateur des trous de fixation du support d'extrémité. Aligner les goupilles guides avec les trous dans le châssis d'alternateur et glisser le support sur le châssis (figure 6-52). Poser les vis à chapeau de fixation du support (figure 6-53). Figure 6-52 mise en garde Sur les gros alternateurs, il faut utiliser un palan et une sangle de levage pour faciliter la pose du support d'extrémité avant. 2. Déposer les deux goupilles guides et insérer les vis à chapeau restantes, les serrer aux spécifications données dans la section 11. Pose du rotor principal Figure 6-53 1. Graisser le logement et le roulement avec de la graisse Exxon® Polyrex® EM (ou équivalent). 2. À l'aide d'un dispositif de levage du rotor et d'un palan approprié, poser avec précaution le rotor complet dans l'ensemble stator principal par le côté entraînement (figure 6-54). Faire passer avec précaution pendant la pose du rotor les fils du rotor par le trou de l'arbre côté support d'extrémité avant. Des précautions particulières doivent être prises pour la pose de l'ensemble rotor. Des dommages au bobinage sont possibles si on laisse le rotor heurter le stator principal. mise en garde REMARQUE : ExxonMobil, Mobil et Polyrex sont des marques déposées de Exxon Mobil Corporation ou d'une de ses filiales. 28 Figure 6-54 Entretien Section 6 AVERTISSEMENT N'appliquer aucune force sur le ventilateur de l'alternateur pour lever ou faire tourner le rotor. Le non-respect de ces instructions peut causer des blessures ou des dommages aux biens. 3. a. Pour les alternateurs à un seul palier, glisser l'adaptateur SAE sur le ventilateur pour le fixer sur l'ensemble stator principal et châssis à l'aide des vis à chapeau serrées selon la section 11 (figures 6-55 et 6-56). Il peut être nécessaire de lever légèrement l'ensemble rotor pour permettre la fixation de l'adaptateur SAE. b.Pour les alternateurs à deux paliers, insérer les deux goupilles guides dans les trous de l'arrêt de roulement arrière (figure 6-57). Remplir de graisse le logement du support d'extrémité avant à 1/3 à 1/2 de sa capacité de graisse Exxon® Polyrex® EM (ou équivalent). Monter tous les bouchons de graisse sur le support. Poser le support sur le roulement et guider les goupilles d'arrêt du roulement à travers les trous du support (figure 6-58). Aligner le support côté entraînement et le fixer avec les vis à chapeau (figure 6-59). Insérer deux vis à chapeau avec rondelles frein dans l'arrêt de roulement et les serrer. Déposer les goupilles guides pour les remplacer par les deux vis à chapeau restantes avec rondelles frein. Serrer les vis à chapeau du roulement à 34 N-m (25 li-pi). Serrer les vis à chapeau de fixation du support selon les spécifications de la section 11. Figure 6-56 Figure 6-57 Figure 6-58 Figure 6-55 Figure 6-59 REMARQUE : ExxonMobil, Mobil et Polyrex sont des marques déposées de Exxon Mobil Corporation ou d'une de ses filiales. 29 Entretien Section 6 mise en garde Sur les gros alternateurs, il faut Figure 6-62 utiliser un palan et une sangle de levage pour faciliter le montage du support côté entraînement ou de l'adaptateur SAE. 4. a.Pour les alternateurs à un seul palier, insérer un goujon guide dans le moyeu d'entraînement. Positionner toutes les entretoises (éventuelles), puis tous les disques d'entraînement, un à la fois jusqu'à l'installation de tous les disques (figure 6-61). S'assurer que tous les trous de fixation des disques sur le diamètre intérieur et extérieur sont alignés correctement. Fixer les disques avec les vis à chapeau 5/8-18 de classe de résistance 8 et les rondelles trempées. Serrer à 260 N-m (192 li-pi) (voir figure 6-62 pour l'ordre de serrage). Figure 6-63 5. Poser le chapeau de palier extérieur sur le côté excitatrice (figure 6-63). Aligner les trous des chapeaux de palier intérieur et extérieur et poser les vis à chapeau. Serrer à 34 N-m (25 li-pi) – (figure 6-64.) Figure 6-64 Figure 6-61 Serrer les vis dans l'ordre de serrage du schéma ci-dessus. Vérifier ensuite le couple de serrage de chaque vis en sens horaire en parcourant le cercle de vis de façon à s'assurer qu'elles sont toutes serrées au couple correct. 30 Entretien Section 6 Pose du module PMG 1. Poser l'anneau élastique intérieur (alternateurs à châssis 430) et le ressort de charge sur l'arbre (figure 6-65). 2. Glisser le rotor du module PMG sur l'arbre (figure 6-66). 3. Poser l'anneau élastique (figure 6-67). Avec un morceau de tube légèrement plus grand que l'arbre (2-3/4 po, 70 mm), emmancher le rotor contre le ressort de charge jusqu'à l'engagement de l'anneau élastique dans sa gorge (figure 6-68). Figure 6-67 4. Poser le stator du module PMG dans ses patins de fixation, avec les fils en position vers la gauche (9 heures) à l'intérieur, puis fixer l'ensemble avec les quatre vis à chapeau et rondelles Belleville (figures 6-69 et 6-72). Serrer à 5 N-m (4 li-pi). 5. Faire passer les fils du stator du module PMG à l'écart des pièces mobiles et les fixer. Figure 6-68 Figure 6-65 Figure 6-69 Figure 6-66 31 Entretien Section 6 Pose de l'excitatrice 1. Attacher une ficelle aux fils du rotor principal pour la faire passer à travers l'alésage de l'induit et la sortir du trou de fils dans la plaque entretoise en aluminium. Sur les grosses excitatrices, il peut être utile de poser une goupille guide à l'extrémité de l'arbre pour soutenir l'induit pendant l'aiguillage des fils du rotor à travers (figure 6-70). Aligner la clavette de l'alésage de l'induit sur le logement de l'arbre. Glisser l'induit sur l'arbre en faisant passer les fils du rotor principal à travers le trou de fils dans la plaque entretoise en aluminium (figure 6-71). Insérer la vis à chapeau et la rondelle Belleville (figure 6-72) à travers le trou de fixation de la plaque entretoise en aluminium et la fixer sur l'arbre (figure 6-73). Serrer la vis à chapeau jusqu'à l'appui de l'induit sur l'arbre. Serrer à 114 N-m (84 li-pi) pour les vis de 1/2” (12,7 mm) ou 407 N-m (30 li-pi) pour les vis de 3/4” (19 mm). Figure 6-71 Les rondelles Belleville doivent être montées dans ce sens. Figure 6-72 2. Respecter les repères de polarité pour raccorder les fils du rotor principal à l'ensemble redresseur (figure 6-74). Serrer les écrous à 5,4 N-m (4 li-pi). 3. Positionner les fils d'inducteur d'excitatrice en position vers la gauche (9 heures) et vers l'intérieur. À l'aide d'un appareil de levage adapté, monter le stator de l'excitatrice sur les patins de fixation du support d'extrémité avant et aligner les trous de fixation (figure 6-75). Fixer avec les vis à chapeau et rondelles Belleville (figure 6-72). Serrer les vis à chapeau à 81 N-m (60 li-pi). Faire passer les fils du stator de l'excitatrice à l'écart des pièces mobiles et les fixer en position. Figure 6-73 Figure 6-74 Figure 6-70 Figure 6-75 32 Entretien Section 6 Pose du boîtier de raccordement 1. Poser le boîtier de raccordement sur les fils du stator principal (en s'assurant que les fils sont bien dans le compartiment supérieur). Fixer l'ensemble à l'aide de vis et de rondelles (figures 6-76 et 6-77). 2. Sur les alternateurs avec ensemble à barres de bus, remonter les fils de stator principal et les cales isolantes sur les barres de bus (figure 6-78). 3. Rebrancher les fils d'excitatrice, les fils de module PMG et autres accessoires selon les schémas de raccordement et repères effectués avant le démontage. Montage sur le moteur 1. Fixer un palan adéquat aux oreilles de levage de l'alternateur pour déplacer l'alternateur jusqu'à l'alignement des trous de fixation de ses pieds avec le socle et légèrement au-dessus. 2. a.Pour les alternateurs à un seul palier, si l'ensemble gris est monté sur l'adaptateur, déposer les vis de fixation et la grille (figure 6-79). (Remarque : Ne pas déposer le couvercle antiprojection de l'ensemble grille le cas échéant.) Insérer deux goupilles guides dans le volant et deux dans la cloche de volant. Régler la position de l'alternateur jusqu'à l'engagement des disques d'entraînement sur le volant. Déposer les goupilles guides et fixer les disques avec des vis de classe de résistance 8 et rondelles trempées ou vis à chapeau de classe de résistance 8 et rondelles frein renforcées. Serrer selon les spécifications données à la section 11. N'appliquer aucune force sur le ventilateur de l'alternateur pour lever ou faire tourner le rotor. Le non-respect de ces instructions peut causer des blessures ou des dommages aux biens. AVERTISSEMENT Positionner l'alternateur de façon à engager l'adaptateur SAE sur la cloche de volant. Figure 6-78 Figure 6-76 Figure 6-79 Figure 6-77 33 Entretien mise en garde Ne pas forcer pour l'alignement des appareils. Décaler l'alternateur latéralement ou de haut en bas à l'aide d'un appareil de levage selon les besoins. Il peut être nécessaire de poser des cales sous les pieds de fixation de l'alternateur ou du moteur pour assurer un alignement correct ; utiliser les mêmes cales que celles déposées lors du démontage ou procéder comme suit : monter l'adaptateur SAE sur la cloche de volant à l'aide des quatre vis à chapeau les plus basses. Avec une jauge d'épaisseur de 0,04 à 0,05 mm (0,0015 à 0,002 po) au plus haut de l'adaptateur, entre l'adaptateur et la cloche de volant, monter l'alternateur ou abaisser le moteur jusqu'à serrer la jauge d'épaisseur. Relâcher juste assez pour libérer la jauge d'épaisseur et serrer les vis à chapeau d'adaptateur SAE restantes sur la cloche de volant (au couple spécifié dans la section 11). Section 6 l'induit et le stator de l'excitatrice (en insérant une jauge d'épaisseur de 0,25 mm (0,010 po) dans l'intervalle et en la faisant tourner autour du diamètre de l'induit pour s'assurer qu'un entrefer minimal est assuré (voir figure 6-80). Si la jauge d'épaisseur ne peut pas tourner sur un tour complet, rechercher un « décalage » du stator de l'excitatrice ou un desserrage des vis à chapeau de fixation du stator. Remarque : Sur les appareils à un seul palier, l'entrefer d'excitatrice ne peut pas être vérifié correctement avant la fixation de l'alternateur sur le moteur. 9. Poser les couvercles du boîtier de raccordement. Monter l'ensemble grille et serrer les vis de fixation. b. Pour les alternateurs à deux paliers, aligner les demi-accouplements ou les poulies entre l'alternateur et le moteur en ajoutant des cales sous les pieds. 3. Caler sous les pieds de l'alternateur pour assurer un bon appui, en vérifiant que les surfaces d'appui de l'alternateur soient de niveau. 4. Poser les vis de fixation qui fixent l'alternateur sur le socle. 5. Pour les alternateurs à deux paliers, monter les demi-accouplements ou courroies de poulie entre l'alternateur et le moteur (suivre les instructions du fabricant de l'accouplement pour le montage et l'alignement). 6. Raccorder toutes les gaines ou goulottes au boîtier de raccordement. 7. Raccorder tous les câblages externes à l'alternateur à l'intérieur du boîtier de raccordement. 8. Vérifier l'entrefer de l'excitatrice (intervalle entre 34 Figure 6-80 Dépannage Section 7 Introduction Cette section propose des méthodes d'approche systématique pour la détection des défauts de fonctionnement et le dépannage de l'alternateur ou du régulateur. Elle se compose de sous-sections correspondant à des symptômes de défauts de fonctionnement. Les étapes de chaque section ont été disposées de façon à : 1) Faire les vérifications faciles d'abord. 2) Éviter des dommages ultérieurs lors du dépannage d'une machine à l'arrêt. La première et peut-être la plus importante étape de dépannage doit être de collecter autant d'informations que possible auprès du personnel qui pouvait être présent lors de la panne. Des informations sur la durée de fonctionnement de l'alternateur, les charges qui étaient en ligne, les conditions météo, les équipements de protection ayant fonctionné, etc., peuvent contribuer à isoler le problème. Toujours effectuer un contrôle visuel complet pour rechercher des problèmes évidents avant de tenter de faire tourner l'alternateur. De hautes tensions peuvent être présentes sur les bornes de l'alternateur et du régulateur. De hautes tensions résiduelles peuvent être présentes même quand le régulateur est débranché ou ses fusibles retirés. Certains équipements (par exemple réchauffeurs d'ambiance) peuvent être sous tension quand l'alternateur est arrêté. Les outils, équipements, vêtements et votre corps doivent être maintenus à l'écart des pièces tournantes et des raccordements électriques. AVERTISSEMENT Des précautions particulières s'imposent pendant le dépannage, puisque les capots de protection et les dispositifs de sécurité peuvent être déposés ou désactivés pour permettre l'accès a certains éléments et effectuer des essais. AVERTISSEMENT AVERTISSEMENT Soyez prudent. Ces circonstances peuvent entraîner des risques de blessures graves voire mortelles. Consulter du personnel qualifié pour toute question. 35 Dépannage Section 7 Symptôme : L'alternateur produit une tension haute Note importante : Vérifier tous les équipements d'essai par rapport à des références sûres. Vérifier aussi que tous les fusibles, câblages et raccordements de l'alternateur sont correctes selon (SEC : 3 et 8) de ce manuel avant le dépannage Utiliser un compte-tours ou un fréquencemètre Vérifier que le régime d'arbre correspond à la plaque signalétique (Correspondance ?) Non Corriger le régime d'arbre et refaire l'essai Oui Utiliser le régulateur de tension pour régler la tension. (La tension change-t-elle ?) Non Consulter le manuel de votre régulateur pour poursuivre le dépannage. L'alternateur semble fonctionnellement correct Contacter Marathon Electric pour acheter des pièces ou un alternateur neuf. E-mail : [email protected] Site Web : http://www.marathongenerators.com Oui Les diodes correctes sont-elles installées et leur polarité correcte ? Non (Consulter Sec : 6) Réparer, remplacer et refaire l'essai si nécessaire Oui Vérifier tous les résultats si le problème persiste, contacter Marathon Electric. E-mail : [email protected] 36 Dépannage Section 7 Symptôme : L'alternateur génère une tension basse lorsque la charge est appliquée Note importante : Vérifier tous les équipements d'essai par rapport à des références sûres. Vérifier aussi que tous les fusibles, câblages et raccordements de l'alternateur sont correctes selon (SEC : 3 et 8) de ce manuel avant le dépannage Mesurer l'intensité pour vérifier que la valeur nominale de plaque signalétique n'est pas dépassée (La charge dépasse-t-elle la valeur nominale de plaque signalétique ?) Oui La charge dépasse les limites d'intensité disponibles. Consulter le symptôme de dépannage Tension basse – sans charge pour vérifier que l'alternateur est fonctionnellement correct. Si le problème disparaît sans charge, la solution peut se trouver dans la réduction de la charge appliquée ou l'achat d'un alternateur neuf Oui Une chute de tension due au statisme est normale quand la charge augmente. Consulter le manuel de votre régulateur pour poursuivre le dépannage Non Contacter Marathon Electric pour acheter des pièces ou un alternateur neuf. E-mail : [email protected] Site Web : http://www.marathongenerators.com L'alternateur est-il configuré pour mise en parallèle ? Non Vérifier tous les résultats, si le problème persiste, consulter le symptôme de dépannage Tension basse – sans charge 37 Dépannage Section 7 Symptôme : L'alternateur génère une tension basse sous charge Note importante : Vérifier tous les équipements d'essai par rapport à des références sûres. Vérifier aussi que tous les fusibles, câblages et raccordements de l'alternateur sont correctes selon (SEC : 3 et 8) de ce manuel avant le dépannage Utiliser un compte-tours ou un fréquencemètre Non Corriger le régime d'arbre et refaire l'essai Non Vérifier que le régime d'arbre correspond à la plaque signalétique (Correspondance ?) Oui Alternateur au repos, débrancher les fils F1 et F2 du régulateur avant de redémarrer. (La tension change-t-elle ?) Consulter le symptôme de dépannage Tension absente - tension résiduelle Oui Mauvais RÉGL. Régulateur selon le manuel de régulateur approprié Vérifier la tension d'inducteur d'excitatrice (consulter la Sec : 8 et 12) Bon Vérifier tous les résultats, si le problème persiste, consulter le symptôme de dépannage Tension absente tension résiduelle 38 Contacter Marathon Electric pour acheter des pièces ou un alternateur neuf. E-mail : [email protected] Site Web : http://www.marathongenerators.com Dépannage Section 7 Symptôme : Fluctuation de la tension d'alternateur Note importante : Vérifier tous les équipements d'essai par rapport à des références sûres. Vérifier aussi que tous les fusibles, câblages et raccordements de l'alternateur sont correctes selon (SEC : 3 et 8) de ce manuel avant le dépannage Utiliser un compte-tours ou un fréquencemètre Vérifier que le régime d'arbre correspond à la plaque signalétique (Correspondance ?) Non Corriger le régime d'arbre et refaire l'essai Non Oui Le régulateur est-il stable ? Contacter Marathon Electric pour acheter des pièces ou un alternateur neuf. E-mail : [email protected] Site Web : http://www.marathongenerators.com Réparer, remplacer et refaire l'essai si nécessaire Oui Non Utiliser le régulateur de tension pour régler la stabilité. (La tension devient-elle stable ?) En cas de réglage de tension à distance, vérifier le fonctionnement Consulter le manuel de votre régulateur pour poursuivre le dépannage. L'alternateur semble fonctionnellement correct Oui Vérifier tous les résultats, si le problème persiste, consulter le symptôme de dépannage Tension absente tension résiduelle 39 Dépannage Section 7 Symptôme : Tension d'alternateur ou tension résiduelle Note importante : Vérifier tous les équipements d'essai par rapport à des références sûres. Vérifier aussi que tous les fusibles, câblages et raccordements de l'alternateur sont correctes selon (SEC : 3 et 8) de ce manuel avant le dépannage Bon Essai d'excitation constante (essai avec batterie 12 volts) (consulter la Sec : 8) Consulter le manuel de votre régulateur pour poursuivre le dépannage. L'alternateur fonctionne correctement Mauvais Mauvais Vérifier l'ensemble redresseur et faire un essai de diodes. (Consulter la Sec : 8) Remplacer les diodes / ensemble redresseur Mauvais Stator/ Rotor d'excitatrice Réparer, remplacer et refaire l'essai si nécessaire. Mauvais Bon Faire un essai des bobinages d'excitatrice (consulter la Sec : 8) Bon Stator/ Rotor principal Contacter un centre de réparation agréé ou Marathon Electric E-mail : [email protected] Contacter Marathon Electric pour acheter des pièces ou un alternateur neuf. E-mail : [email protected] Site Web : http://www.marathongenerators.com Stator/ Rotor d'excitatrice Faire un essai des bobinages de stator/rotor principal (consulter la Sec : 8) Bon Stator/ Rotor principal Vérifier tous les résultats si le problème persiste, contacter Marathon Electric E-mail : [email protected] 40 Dépannage Section 7 Symptôme : Mauvais fonctionnement du régulateur de tension Note importante : Vérifier tous les équipements d'essai par rapport à des références sûres. Vérifier aussi que tous les fusibles, câblages et raccordements de l'alternateur sont correctes selon (SEC : 3 et 8) de ce manuel avant le dépannage Vérifier que la tension à l'entrée du régulateur provenant du module PMG est dans les tolérances (Consulter la SEC : 8) Non Contacter Marathon Electric pour acheter des pièces ou un alternateur neuf. E-mail : [email protected] Site Web : http://www.marathongenerators.com Déposer le condensateur et refaire l'essai. Si le problème persiste remplacer le module PMG et refaire l'essai. Oui Symptôme : Coupure du régulateur de tension sur surchauffe Corriger les problèmes de refroidissement (consulter le manuel du régulateur) Symptôme : Déclenchement du circuit de protection du régulateur de tension Vérifier les voyants sur le régulateur. Corriger le problème et régler le régulateur si nécessaire. (Consulter le manuel du régulateur) Vérifier tous les résultats si le problème persiste, contacter Marathon Electric E-mail : [email protected] 41 Dépannage Section 7 Symptôme : Un équipement fonctionne normalement sur secteur mais pas sur le groupe électrogène. (Distorsion de la forme d'onde de tension) Note importante : Vérifier tous les équipements d'essai par rapport à des références sûres. Vérifier aussi que tous les fusibles, câblages et raccordements de l'alternateur sont correctes selon (SEC : 3 et 8) de ce manuel avant le dépannage Analyser la charge. Une charge SCR (thyristors) excessive cause une distorsion. Certains équipements peuvent être sensibles aux distorsions de forme d'onde. Vérifier tous les résultats si le problème persiste, contacter Marathon Electric. E-mail : [email protected] 42 Section 8 Contrôle visuel Pour chaque essai et dépannage d'un groupe électrogène, il est toujours préférable d'effectuer un contrôle visuel complet. Déposer les capots et rechercher des problèmes évidents. Brûlures de bobinages, ruptures de connecteurs, de fils, de supports de fixation, etc., généralement faciles à identifier. Rechercher des desserrages ou effilochages d'isolation, des raccordements desserrés ou sales et des fils cassés. S'assurer que tous les câblages sont à l'écart des pièces tournantes. Vérifier que l'alternateur est raccordé pour la tension demandée. C'est particulièrement important sur des installations neuves. Rechercher des corps étrangers, écrous, vis et connecteurs électriques perdus. Dégager les papiers, feuilles, matériaux de construction, etc., qui ont pu être aspirés dans l'alternateur. (L'alternateur est refroidi par air ; l'air pénètre par la partie basse du boîtier de raccordement.) Vérifier le dégagement de l'entrefer ou la présence d'obstacles (alternateur principal et excitatrice). Si possible, faire tourner le rotor de l'alternateur à la main pour s'assurer qu'il tourne librement. En cas d'identification de problèmes graves, avant de tenter de faire démarrer la machine, il est possible d'éviter des dommages supplémentaires. Essai par excitation constante (batterie de 12 V) Théorie : La tension de sortie de l'alternateur dépend de son régime, de son architecture, de la charge et du courant d'entrée sur l'excitatrice. Si le régime de l'alternateur et l'alimentation d'entrée de l'excitatrice sont connus, la tension de sortie sans charge peut être mesurée et comparée à la valeur de conception. Les problèmes peuvent être isolés soit sur l'alternateur, soit sur le système de régulateur à l'aide de cet essai. Procédure d'essai : 1. Arrêter le groupe électrogène. 2. Raccorder un voltmètre à la sortie de l'alternateur. 3. Débrancher les fils F1 et F2 du régulateur. 4. Raccorder une batterie de 12 volts pouvant fournir 1 A aux fils F1 et F2. F1 est le positif (+), F2 le négatif (–). Essai de l'alternateur mise en garde Attention aux amorces d'arc aux raccordements des fils. Rester à l'écart des évents de la batterie. Le gaz hydrogène qui s'échappe peut exploser. Dans des conditions dangereuses, utiliser un interrupteur adapté pour raccorder ou débrancher la batterie. 5. En l'absence de charge appliquée sur l'alternateur (disjoncteurs principaux ouverts), faire tourner l'alternateur au régime nominal (1800 tr/min – 60 Hz ou 1500 tr/min – 50 Hz). 6. Mesurer la tension de sortie de l'alternateur. 7. Arrêter l'alternateur. 8. Débrancher la batterie (voir paragraphe précédent ATTENTION). 9. Contacter l'usine pour les spécifications de tension. Conclusion : Si les valeurs de tension lues sont normales, l'alternateur principal et son excitatrice fonctionne correctement. Le dépannage doit se poursuivre avec le régulateur. Si les valeurs lues ne sont pas normales, le problème se trouve dans l'alternateur. Poursuivre par les essais des diodes, des antiparasites et des bobinages. Mesure de tensions Pour les essais de l'alternateur et du régulateur, la mesure la plus fréquente (et d'habitude la plus facile) est celle d'une tension. L'alternateur doit tourner au régime nominal, et certains des protecteurs ou capots de protection peuvent être déposés. Soyez prudent. Rester vousmême et vos fils d'essai à l'écart. Le mieux est d'arrêter l'appareil pour le raccordement des instruments. En cas d'utilisation de pinces crocodiles ou de bornes enfichables, s'assurer que les fils sont bien soutenus de façon à ce que les vibrations ne les décrochent pas pendant le fonctionnement du groupe électrogène. Voir la figure 8-1 pour les points de mesure et les réglages de gamme attendue pour l'instrument. En cas de doute, démarrer par une gamme plus grande et progresser en descendant. Consulter le manuel d'instructions de l'instrument pour vérifier son fonctionnement et ses limitations. 43 Essai de l'alternateur Section 8 Figure 8-1 : Mesures courantes de tension Mesure de tension Point d'essai Exigences de choix d'instrument/gamme Tension de sortie de l'alternateur Fils de sortie en « T » ou barres Tension du système – volts CA (voir la plaque de bus, aussi disjoncteur principal signalétique de l'alternateur et le schéma de circuit côté « ligne » de raccordement). Sortie du régulateur (Entrée du stator d'excitatrice) Bornes F1 et F2 du régulateur. Gamme 200 volts CC. F1 est le positif (+) et F2 le négatif (–). Tension de détection du régulateur Bornes E1, E2 et E3 du régulateur. D'habitude identique à la tension du système (tension de sortie de l'alternateur) ; néanmoins, dans certains cas, la détection s'effectue sur des prises centrales du bobinage ou des transformateurs de tension d'instrument. Maximum 600 volts CA. Exemple : La prise centrale d'un système à 480 volts devrait donner 240 volts sur E1, E2 ou E3. Exemple : Un système à 4160 volts doit utiliser un transformateur pour abaisser la tension en dessous de 600 volts. Consulter le schéma de raccordement fourni avec le groupe électrogène. Tensions d'entrée de régulateur Fils « PMG » sur le régulateur (tensions de sortie du module PMG) ou le condensateur. 200-240 VCA 180-220 VCA Mesures d'intensité (ampères) Mesure de résistance Remarque : La plupart des pinces ampèremétriques ne permettent pas de mesurer de courant continu. Stator principal Les mesures d'intensité (CA) peuvent être prises facilement à l'aide d'une pince ampèremétrique. Pour la mesure de l'intensité de sortie d'un alternateur, s'assurer que la pince est autour de tous les câbles pour chaque phase. Si la dimension physique des conducteurs ou la capacité des instruments ne permettent pas de mesurer tous les câbles à la fois, mesurer chacun individuellement. Ajouter les valeurs lues pour obtenir le total. Comparer les valeurs lues à la plaque signalétique de l'alternateur (les valeurs nominales de plaque signalétique sont toujours données par phase). Les valeurs d'intensité ne doivent pas dépasser la valeur nominale de la plaque signalétique lors du fonctionnement sur la charge prévue (l'intensité peut dépasser momentanément les valeurs de la plaque signalétique lors du démarrage de gros moteurs). Pour mesurer l'intensité de l'inducteur d'excitatrice (fils F1 et F2), il faut un instrument CC. L'intensité maximale d'inducteur sous forçage complet du régulateur est de 6,5 A CC. La valeur normale lue à pleine charge est d'environ 3 A CC. 44 300 Hz à 1800 tr/min 250 Hz à 1500 tr/min Les bobinages de l'alternateur peuvent être mesurés et comparés aux valeurs indiquées dans la fiche technique de performances. La résistance du bobinage du stator principal est très basse. Il faut un instrument capable de lire des valeurs de l'ordre du milliohm ; néanmoins un multimètre standard permet de vérifier la continuité, les courtscircuits ou les fuites à la masse. Exemple : Avec les fils débranchés, une mesure entre T1 et T4 doit être très faible (continuité sur la plupart des multimètres). La mesure entre T1 ou T4 et tout autre fil doit être infinie. Mesurer depuis le fil en « T » du châssis de l'alternateur pour rechercher des mises à la masse (la valeur lue doit être infinie). Stator d'excitatrice La résistance de stator d'excitatrice se mesure en débranchant les fils F1 et F2 sur le régulateur. Mesurer la résistance entres les fils (cette valeur est de 22–24 ohms sur les alternateurs standard). Mesurer entre les fils et le châssis pour rechercher des mises à la masse. Section 8 Rotor principal Noter les marquages pour débrancher les fils du rotor principal (fils F1 et fils F2) de l'ensemble redresseur. Mesurer la résistance du bobinage du rotor principal. Comparer la valeur lue à celle indiquée dans la fiche technique de performances. Mesurer entre les fils et la vis de fixation de l'excitatrice pour rechercher des mises à la masse. Rotor d'excitatrice Débrancher les fils du rotor d'excitatrice au niveau des diodes (laisser les fils débranchés pour poursuivre par une vérification des diodes). Mesurer la résistance entre phases. Comparer la valeur à la fiche technique de performances. Mesurer entre les fils et la vis de fixation de l'excitatrice pour rechercher des mises à la masse. Essai des diodes (redresseurs) Les diodes fonctionnent comme un « clapet antiretour électrique ». Elles conduisent dans un sens seulement et permettent de « redresser » un courant alternatif en courant continu. Pour l'essai, mesurer d'abord la résistance dans un sens puis inverser les fils pour faire l'essai dans l'autre sens. La valeur lue doit être élevée en sens inverse et basse en sens direct. Une diode court-circuitée donne une valeur basse dans les deux sens. Une diode ouverte donne une valeur haute dans les deux sens. Remarques : 1. Il existe deux polarités de diodes différentes. La seule différence est le positionnement mécanique de l'appareil dans le boîtier. Pour l'échange de diodes, s'assurer d'utiliser la polarité correcte (consulter la section 6, figure 6-34). 2. Certains instruments n'ont pas une tension de sortie suffisante sur leur pile interne pour activer la diode (il faut environ 0,6 volt), et la tension peut varier en fonction de la gamme choisie. Consulter le manuel d'instructions de votre instrument. 3. Les polarités fournies par la pile interne de l'instrument peuvent correspondre ou non aux repères (+) (–) sur l'instrument. Résistance d'isolement – Généralités La résistance d'isolement est une mesure de l'intégrité des matériaux isolants qui séparent les bobinages électriques du noyau d'acier de l'alternateur. Cette résistance peut se dégrader au cours du temps ou être dégradée par des salissures : poussière, saleté, huile, graisse et en particulier l'humidité. Le plupart des pannes de bobinage Essai de l'alternateur sont dues à une rupture du système d'isolation. Dans la plupart des cas, une faible résistance d'isolement provient de l'humidité accumulée pendant l'arrêt de l'alternateur. Le problème peut être corrigé simplement par séchage des bobinages (voir section 5). Normalement la résistance du système d'isolement est de l'ordre de millions d'ohms. Elle se mesure avec un appareil appelé « mégohmmètre » ; cet appareil est capable de mesure des mégohms (méga correspond à un million) et équipé d'une alimentation. La tension d'alimentation est variable, mais la plus courante est de 500 volts. Il n'est pas recommandé d'utiliser une tension de mégohmmètre dépassant 500 volts, sauf pour la mesure de stators moyenne tension (2400/4160). mise en garde Commencer par débrancher tous les composants électroniques. Les régulateurs, diodes, systèmes surtension, relais de protection, etc. peuvent être détruits s'ils sont soumis aux hautes tensions du mégohmmètre. Pour mesurer la résistance d'isolement, raccorder le fil rouge ou positif du mégohmmètre aux fils du bobinage à essayer, raccorder le fil noir ou négatif au châssis de l'alternateur. S'assurer que les fils de la pièce en cours d'essai ne touchent aucune partie métallique de l'alternateur (si le neutre est mis à la terre, il doit être débranché). Lire la valeur donnée par le mégohmmètre (consulter le manuel du mégohmmètre). Résistance d'isolement – Stator principal mise en garde S'assurer que le régulateur et autres composants électriques, dispositifs de mesure, relais de protection, etc. sont débranchés avant toute mesure au mégohmmètre. Les hautes tensions du mégohmmètre détruiraient ces pièces. Tous les fils du stator doivent être isolés de la masse et raccordés ensemble (sur la plupart des systèmes à neutre mis à la terre, il est possible d'isoler le neutre de la terre pour l'utiliser comme point d'essai). Raccorder le fil positif du mégohmmètre aux fils du stator principal. Raccorder le fil négatif du mégohmmètre au goujon de mise à la terre de l'alternateur. Lire la valeur donnée par le mégohmmètre (consulter les instructions du mégohmmètre). 45 Essai de l'alternateur La valeur minimale acceptable pour des bobines à bobinage aléatoire est de 5 mégohms. Pour les bobines enroulées en forme, la valeur est de 100 mégohms. Si la valeur lue est en dessous de la valeur recommandée, le bobinage doit être séché ou réparé. Résistance d'isolement – Rotor principal Débrancher les fils du rotor principal du pont de diodes sur le rotor d'excitatrice. Raccorder les fils ensemble au fil positif du mégohmmètre. Raccorder le fil négatif du mégohmmètre à une bonne masse sur l'ensemble rotor, par exemple la vis de fixation de l'excitatrice. Lire la valeur donnée par le mégohmmètre (consulter les instructions du mégohmmètre). La valeur minimale est 5 mégohms. Si la valeur lue est basse, le bobinage doit être séché ou réparé. Résistance d'isolement – Stator d'excitatrice Débrancher les fils d'excitatrice F1 et F2 du régulateur. Ne jamais soumettre le régulateur aux effets d'un mégohmmètre. Raccorder F1 et F2 ensemble sur le fil positif du mégohmmètre. Raccorder le fil négatif du mégohmmètre au goujon de masse. Lire la valeur donnée par le mégohmmètre (consulter les instructions du mégohmmètre). La valeur minimale est 1,5 mégohms. Si la valeur lue est basse, le bobinage doit être séché ou réparé. Résistance d'isolement – Rotor d'excitatrice Débrancher les bobinages du rotor d'excitatrice (6 fils sur les diodes). Raccorder tous les fils ensemble sur le fil positif du mégohmmètre. Raccorder le fil négatif du mégohmmètre à une bonne masse sur l'ensemble rotor, par exemple la vis de fixation. Lire la valeur donnée par le mégohmmètre (consulter les instructions du mégohmmètre). Section 8 Essai d'impédance CA de l'inducteur de rotor principal Théorie : La résistance du rotor principal peut être mesurée avec un ohmmètre très précis capable de mesurer une résistance basse (1 ohm), mais il est difficile de savoir s'il existe des courts-circuits entre tours dans les bobinages polaires d'induit. Un courtcircuit d'un tour ne modifierait la valeur de résistance lue que de l'ordre d'un demi pour cent. L'essai d'impédance CA mesure l'impédance (inductance et résistance) des bobines polaires d'inducteur. Les tours courtcircuités dans les bobinages polaires d'inducteur modifient l'inductance de la bobine beaucoup plus que sa résistance. Procédure : Étape 1 : Le rotor doit être soutenu sur une surface non magnétique telle qu'une palette en bois. Ne pas utiliser une table en acier qui créerait un « court-circuit » magnétique entre les pôles. Étape 2 :Appliquer 120 volts CA aux fils débranchés du rotor principal F1 et F2. Étape 3 : Mesurer et noter les tensions aux bornes de chaque pôle. Entre les points « A » et « B », « B » et « C », « C » et « D », et « D » et « E » (figure 8-1). Étape 4 : Les valeurs de tension lues doivent être équilibrées à moins de un volt. Résultats : Si les tensions CA ne sont pas équilibrées (30 V ± 1 V CA avec une entrée 120 V CA) aux bornes de chaque pôle, le bobinage a des courts-circuits entre tours et doit être rebobiné. Consulter Marathon Electric pour en savoir plus. La valeur minimale est 1,5 mégohms. Si la valeur lue est basse, le bobinage doit être séché ou réparé. Figure 8-1 46 Section 9 Outils spéciaux Outils standard L'alternateur MAGNAPOWER® est monté avec de la visserie standard américaine SAE. Les dimensions de clé utilisées vont de 5/16 pouce à 7/8 pouce. Une vis de pression à tête creuse est utilisée dans le moyeu d'entraînement. Il faut une clé Allen de 1/4 pouce pour la déposer. Toutes les fixations doivent être serrées au couple correct (voir section 11). Il faut disposer de clés dynamométriques allant de 2,8 N-m (25 li-po) à 271 N-m (200 li-pi). Les équipements d'essai électrique doivent inclure un voltmètre ou multimètre, une pince ampèremétrique, un fréquencemètre ou compte-tours exact et un mégohmmètre. (Voir section 8 – Essai de l'alternateur pour en savoir plus.) Figure 9-1 Outils spéciaux En plus des outils standard mentionnés ci-dessus, les outils spéciaux suivants facilitent la dépose et la pose de grosses pièces ou de pièces spéciales. Ces outils peuvent être commandés auprès du service pièces détachées de Marathon Electric. Accessoires de levage de stator d'excitatrice (figure 9-1) – Pour les cas où une intervention sur le stator d'excitatrice est nécessaire sans dépose du boîtier de raccordement de l'alternateur, cet accessoire peut être utilisé avec un équipement d'élingage par le haut pour déposer et reposer le stator d'excitatrice. Figure 9-2 Figure 9-3 Vis d'extraction du rotor d'excitatrice (figure 9-2) – Le rotor d'excitatrice comporte un système d'extraction intégré. Avec cette vis, il est possible de déposer facilement le rotor de l'arbre sans endommager le bobinage. Pinces pour anneau élastique (figure 9-3) – Le rotor du module PMG est maintenu sur l'arbre de l'alternateur par un anneau élastique. Le diamètre nominal d'arbre est de 2-3/4 pouces (70 mm) et il faut écarter l'anneau d'environ 19 mm (0,748 po) pour la dépose. Pour poser l'anneau élastique, utiliser un morceau de tuyau de DI 2-3/4 pouces (70 mm) (figure 9-4). Pousser le rotor du module PMG et l'anneau élastique sur l'arbre jusqu'à l'engagement de l'anneau dans la gorge. Figure 9-4 47 Outils spéciaux Divers Le kit d'outils d'entretien de l'alternateur doit comporter un choix de dispositifs de câblage tels que connecteurs électriques, ruban adhésif, colliers pour câble, outils de sertissage et de dénudage, etc. Le régulateur standard utilise des bornes femelles isolées plates de 1/4 pouce (6,35 mm) pour fils AWG 14 (2 mm²). 48 Section 9 Section 10 Préparation à l'expédition ou à un entreposage prolongé Instructions d'expédition L'expédition et la manutention sont bien plus faciles si l'alternateur est fixé sur une palette d'expédition adaptée permettant la manutention par un chariot à fourches. La palette doit dépasser l'alternateur dans toutes les directions. Si la palette d'origine a été conservée, elle doit être utilisée. Marathon Electric peut fournir des plans de palette d'expédition sur demande. L'expédition à l'étranger peut exiger une caisse d'exportation spéciale. Consulter votre transporteur. Une fois installés, les rotors d'alternateur à un seul palier sont soutenus côté entraînement par les disques d'entraînement vissés sur le volant moteur. À la dépose du moteur, le rotor doit être soutenu par un accessoire approprié pour éviter des dommages au rotor principal, au stator principal ou à l'excitatrice (figure 10-1). Avant l'expédition de tout alternateur à un seul palier, il faut soutenir le rotor principal par l'adaptateur à l'aide d'un accessoire approprié. Ne pas tenter de transporter tout alternateur sans un support approprié du rotor. Des dommages considérables à l'équipement sont possibles. mise en garde Instructions d'entreposage Si l'alternateur ou le groupe électrogène doit être entreposé, les précautions suivantes doivent être prises pour le protéger : A. L'équipement doit être maintenu propre. 1. Entreposer à l'intérieur. 2. Maintenir l'ensemble couvert pour éviter les dépôts de poussières et saletés aériennes. 3. Couvrir les ouvertures de ventilation, raccordements de gaines, etc. pour éviter l'entrée de rongeurs, serpents, oiseaux, insectes, etc. B. L'équipement doit être maintenu sec. 1. Entreposer à l'intérieur à un endroit sec. 2. Les fluctuations de température doivent être minimales pour éviter la condensation. 3. En cas d'entreposage dans un bâtiment non chauffé ou humide, des réchauffeurs d'ambiance sont indispensables pour éviter la condensation interne. 4. Traiter les brides, arbres, disques d'entraînement et raccords non peints avec un produit antirouille. 5. Vérifier la résistance d'isolement de tous les bobinages avant le démarrage de l'alternateur. Si les valeurs lues sont basses, les bobinages doivent être séchés (voir section 5). C. Maintenir les roulements lubrifiés. 1. Tous les six mois, tourner l'arbre de plusieurs tours pour répartir la graisse dans les roulements. 2. Si l'appareil a été entreposé plus d'un an, ajouter de la graisse avant le démarrage. Figure 10-1 D. Consulter et respecter les instructions des sections 3 et 4 avant de mettre l'alternateur en service. L'instruction qui suit ne s'applique qu'aux alternateurs haute tension (plus de 5000 V). Une tresse de mise à la terre est fournie entre le neutre de l'alternateur et la terre. Cette tresse de mise à la terre ne se contente pas d'évacuer tout potentiel électrique sur le stator principal après l'essai à haute tension, mais permet aussi d'évacuer les charges électrostatique pouvant s'accumuler sur le stator principal lors du transport et de l'entreposage. CETTE TRESSE DE MISE À LA TERRE N'EST PAS UN ÉLÉMENT PERMANENT DE LA CONSTRUCTION DE L'ALTERNATEUR. NE RETIRER CETTE TRESSE DE MISE À LA TERRE QU'APRÈS L'INSTALLATION D'UNE TERRE PERMANENTE SUR L'ALTERNATEUR OU LE STATOR PRINCIPAL (NON FOURNIE PAR MARATHON ELECTRIC) OU ACHÈVEMENT DÉFINITIF DE L'INSTALLATION DE L'ALTERNATEUR. AVERTISSEMENT 49 Caractéristiques Section 11 Tableau 11-1 : MAGNAPOWER® – Spécifications de fixation et de couple Châssis 1020 Description de la pièce Spéc. de fixation Châssis 1030 Dimension Dia.–Filets Couple Ft-Lb Dimension Dia.–Filets Couple Ft-Lb Support avant Vis à chapeau classe de résistance 5 avec rondelles plates et frein 1/2-13 60 1/2-13 60 Chapeaux de palier Vis à chapeau classe de résistance 5 avec rondelles frein 3/8-16 25 3/8-16 25 Disque d'entraînement Vis à chapeau classe de résistance 8 avec rondelles trempées 5/8-18 192 5/8-18 192 Adaptateur (ou support arrière) Vis à chapeau classe de résistance 5 avec rondelles plates et frein 1/2-13 60 1/2-13 60 Boîtier de raccordement Vis à chapeau classe de résistance 5 avec rondelles frein en étoile 1/2-13 60 1/2-13 60 Stator de module PMG Vis à chapeau classe de résistance 5 avec rondelles Belleville 1/4-20 6 1/4-20 6 Stator d'excitatrice Vis à chapeau classe de résistance 5 avec rondelles Belleville 1/2-13 60 1/2-13 60 Induit d'excitatrice (rotor) Vis à chapeau classe de résistance 8 avec rondelles Belleville 3/4-10 300 3/4-10 300 Ventilateur de refroidissement Vis à chapeau classe de résistance 5 avec rondelles Belleville 1/2-13 60 1/2-13 60 Bobine de rotor principal Vis à chapeau classe de résistance 8 avec rondelles Belleville 5/8-11 168 5/8-11 168 Fixation de l'ensemble redresseur Vis à chapeau classe de résistance 5 1/4-20 6 1/4-20 6 Vis de pression de moyeu d'entraînement Vis de pression à tête creuse – clé allen 1/4 po 1/2-13 50 1/2-13 50 REMARQUES : Toutes les fixations sont à la norme SAE (américaine). Toutes les valeurs de couple correspondent à de la visserie zinguée montée de série sur le MAGNAPOWER®. En cas de remplacement de la visserie par un modèle non zingué, consulter le Tableau 11-2. Toujours utiliser de la visserie de qualité de la classe de résistance spécifiée. 50 Caractéristiques Section 11 Tableau 11-2 : Valeurs de couple de vis à chapeau Dia. de vis à chapeau et résistance ultime en traction (PSI) Jusqu'à 1/2 – 69 000 PSI Jusqu'à 3/4 – 64 000 PSI Jusqu'à 1 – 55 000 PSI Jusqu'à 3/4 – 120 000 PSI Jusqu'à 1 – 115 000 PSI 150 000 PSI 1 ou 2 5 8 Couple Ft-Lb (N-m) Couple Ft-Lb (N-m) Couple Ft-Lb (N-m) Classe SAE Marquages de tête de vis à chapeau Dimension de corps de vis à chapeau (Pouces) – (Filets) Sec Huilé Zingué Sec Huilé Zingué Sec Huilé Zingué 1/4 - 20 5 (7) 4,5 (6) 4 (5) 8 (11) 7 (9) 6 (8) 12 (16) 11 (15) 10 (14) - 28 6 (8) 5,4 (7) 4,8 (6) 10 (14) 9 (12) 8 (11) 14 (19) 13 (18) 11 (15) 5/16 - 18 11 (15) 10 (14) 9 (12) 17 (23) 15 (20) 14 (19) 24 (33) 22 (30) 19 (26) - 24 13 (18) 12(16) 10 (14) 19 (26) 17 (23) 15 (20) 27 (37) 24 (33) 22 (30) 3/8 - 16 18 (24) 16 (22) 14 (19) 31 (42) 28 (38) 25 (34) 44 (60) 40 (54) 35 (47) - 24 20 (27) 18 (24) 16 (22) 35 (47) 32 (43) 28 (38) 49 (66) 44 (60) 39 (53) 7/16 - 14 28 (38) 25 (34) 22 (30) 49 (66) 44 (60) 39 (53) 70 (95) 63 (85) 56 (76) - 20 30 (41) 27 (37) 24 (33) 55 (75) 50 (68) 44 (60) 78 (106) 70 (95) 62 (84) 1/2 - 13 39 (53) 35 (47) 31 (42) 75 (102) 68 (92) 60 (81) 105 (142) 95 (129) 84 (114) - 20 41 (56) 37 (50) 33 (45) 85 (115) 77 (104) 68 (92) 120 (163) 108 (146) 96 (130) 9/16 - 12 51 (69) 46 (62) 41 (56) 110 (149) 99 (134) 88 (119) 155 (210) 140 (190) 124 (168) - 18 55 (75) 50 (68) 44 (60) 120 (163) 108 (146) 96 (130) 170 (230) 153 (207) 136 (184) 5/8 - 11 83 (113) 75 (102) 66 (89) 150 (203) 135 (183) 120 (163) 210 (285) 189 (256) 168 (228) - 18 95 (129) 86 (117) 76 (103) 170 (230) 153 (207) 136 (184) 240 (325) 216 (293) 192 (260) 3/4 - 10 105 (142) 95 (130) 84 (114) 270 (366) 243 (329) 216 (293) 375 (508) 338 (458) 300 (407) 115 (156) 104 (141) 82 (125) 295 (400) 266 (361) 236 (320) 420 (569) 378 (513) 336 (456) 7/8 - 9 160 (217) 144 (195) 128 (174) 395 (535) 356 (483) 316 (428) 605 (820) 545 (739) 484 (656) - 14 175 (237) 158 (214) 140 (190) 435 (590) 392 (531) 348 (472) 675 (915) 608 (824) 540 (732) 1-8 235 (319) 212 (287) 188 (255) 590 (800) 531 (720) 472 (640) 910 (1234) 819 (1110) 728 (987) - 14 250 (339) 225 (305) 200 (271) 600 (895) 594 (805) 528 (716) 990 (1342) 891 (1208) 792(1074) - 16 REMARQUES : Les vis à chapeau vissées dans l'aluminium peuvent exiger des réductions de couple de 30 % ou plus. 51 Formules de l'alternateur Formules de l'alternateur Pour trouver kW Valeurs connues Volts, Ampères, facteur de puissance kVA Volts, Ampères RkVA Volts, Ampères, facteur de puissance Ch – Puissance de moteur kW – Nécessaires le moteur Triphasé pour kW d'alternateur Rendement d'alternateur Ch ventilateur de refroidissement de radiateur Ch alternateur de charge de batterie Rendement Rad. Ch Ch Chg. ventil. Alt. Ch ref. Ch moteur, rendement Rendement kVA – Nécessaires pour le moteur Ch moteur, rendement, facteur de puissance A Ch, Volts Rendement Rendement A kW, Volts, facteur de puissance A kVA, Volts Fréquence (Hz) tr/min, pôles Pôles Hz, tr/min tr/min Hz, Pôles Pôles Pôles E = Volts I = Intensité (A) PF = Facteur de puissance 52 Avertissements et mises en garde AVERTISSEMENT INFORMATIONS IMPORTANTES À lire attentivement MISE EN GARDE Ce document n'a pas vocation à fournir des instructions d'utilisation. Des instructions appropriées sont fournies avec l'alternateur Marathon Electric, et il convient de lire attentivement les précautions d'utilisation de l'alternateur avant l'installation, la mise en marche et/ou la maintenance de l'appareil. L'installation, la maintenance ou l'utilisation inappropriée de l'appareil peut causer des blessures aux personnes ou la défaillance de l'appareil. Les symboles AVERTISSEMENT et mise en garde sont indiqués pour votre sécurité et pour garantir un fonctionnement parfait de votre produit Marathon Electric pendant de nombreuses années, et une utilisation en toute sécurité : AVERTISSEMENT • La responsabilité de déterminer si le ou les usages auxquels l'Acheteur destine le produit sont adéquats incombe à l'Acheteur seul. Les usages que l'Acheteur fait de l'appareil ne sont couverts par aucune garantie implicite ou d'adéquation à un usage particulier. • Par mesure de sécurité, l'Acheteur ou l'Utilisateur doivent placer des capots de protection sur tous les bouts d'arbre et tous les dispositifs rotatifs qui sont montés dessus. Il incombe à l'Utilisateur de consulter toutes les normes de sécurité en vigueur dans son pays et de mettre en place des protections adéquates. Sinon des blessures corporelles peuvent être causées aux personnes et/ou des dommages à l'appareil. • L'huile chaude peut causer de graves brûlures. Faites preuve de la plus grande prudence à la dépose des bouchons de graissage. • Mettre hors tension et consigner le matériel de commande avant de travailler sur un alternateur. • Toujours maintenir les vêtements et les mains à distance des pièces tournantes. • Les anneaux de levage ne sont pas conçus pour soulever le groupe électrogène complet. Ils doivent être utilisés pour soulever l'alternateur seul. Ne pas utiliser la boîtier de raccordement pour soulever ou soutenir l'alternateur. • Installer et relier à la terre l'alternateur conformément aux normes électriques locales et nationales. • Décharger tous les condensateurs avant d'effectuer toute opération d'entretien sur l'alternateur. • L'usage incorrect de l'alternateur dans un environnement dangereux peut causer un incendie ou une explosion et occasionner des blessures graves. • Ne jamais tenter de mesurer l'échauffement de l'alternateur manuellement. L'échauffement doit être mesuré à l'aide d'un thermomètre, d'une résistance, d'un détecteur intégré ou d'un thermocouple. • L'utilisation d'un alternateur à des températures supérieures aux valeurs indiquées sur la plaque signalétique de l'appareil peut causer un incendie, des dommages à l'appareil ou de graves blessures aux personnes. • Ne pas appliquer de force sur le ventilateur de l'alternateur pour faire tourner le rotor. • Les alternateurs ne doivent pas fonctionner à des régimes supérieures aux valeurs nominales. • L'instruction qui suit ne s'applique qu'aux alternateurs haute tension (plus de 5000 V). Une tresse de mise à la terre est fournie entre le neutre de l'alternateur et la terre. Cette tresse de mise à la terre ne se contente pas d'évacuer tout potentiel électrique sur le stator principal après l'essai à haute tension, mais permet aussi d'évacuer les charges électrostatique pouvant s'accumuler sur le stator principal lors du transport et de l'entreposage. CETTE TRESSE DE MISE À LA TERRE N'EST PAS UN ÉLÉMENT PERMANENT DE LA CONSTRUCTION DE L'ALTERNATEUR. NE RETIRER CETTE TRESSE DE MISE À LA TERRE QU'APRÈS L'INSTALLATION D'UNE TERRE PERMANENTE SUR L'ALTERNATEUR OU LE STATOR PRINCIPAL (non fournie par Marathon Electric) OU ACHÈVEMENT DÉFINITIF DE L'INSTALLATION DE L'ALTERNATEUR. • Les vis de fixation doivent être contrôlées périodiquement afin de vérifier que l'appareil est solidement fixé pour MISE EN GARDE fonctionner correctement. • Consulter du personnel qualifié pour toute question. Toutes les réparations électriques doivent être effectuées uniquement par du personnel expérimenté et qualifié. • Pour les applications avec convertisseur, suivre les instructions d'installation fournies par le fabricant de l'onduleur. • S'assurer que l'alternateur est bien fixé et correctement aligné avant de le mettre en service. • Lors de l'installation de l'alternateur, veiller à ce que des pièces inutilisées ou des outils ne tombent pas à l'intérieur de l'appareil. • Pour raccorder l'alternateur, veiller à suivre le schéma de raccordement correspondant à la tension voulue. S'assurer que le régulateur de tension est raccordé conformément aux indications du schéma de raccordement. REVENTE DES PRODUITS En cas de revente de tout produit, sous quelque forme que ce soit, les Revendeurs/Acheteurs feront figurer ostensiblement la mention ci-dessous dans un contrat écrit ayant cette revente pour objet : Le fabricant n'offre aucun garantie ou ne fait aucune déclaration expresse ou implicite, par application d'une loi ou par tout autre moyen, quant à la qualité marchande ou l'adéquation à une fin particulière des produits vendus aux termes du présent contrat. L'Acheteur reconnaît qu'il a lui seul déterminé que les produits achetés aux termes des présentes sont adaptés aux conditions de l'usage prévu. En aucun cas le fabricant ne sera tenu responsable des dommages indirects ou accessoires, ou autres. Même si la solution de réparation ou de remplacement est jugée inapte à remplir son objectif principal au sens de l'article 2-719 du Code commercial uniforme, le fabricant ne sera pas tenu responsable des dommages indirects causés à l'Acheteur. Les Revendeurs/Acheteurs s'engagent à mentionner par écrit, clairement et ostensiblement, la présente notice dans son intégralité, y compris les informations de mise en garde et avertissements susmentionnés, afin d'aviser les utilisateurs des instructions de sécurité relatives à l'utilisation du produit. Ces informations doivent s'interpréter en association avec tous les autres supports d'information imprimés fournis par Marathon Electric. Pour en savoir plus, contacter : Marathon Electric, Subsidiary of Regal Beloit Corporation, 100 E. Randolph St., Wausau, WI 54401, USA Téléphone : 715-675-3311 ou Fax : +1 715-675-8026 100 E. Randolph Street PO Box 8003 Wausau, WI 54402-8003 U.S.A. TÉLÉPHONE : 715-675-3359 FAX : +1 715-675-8026 www.marathongenerators.com www.regablbeloit.com Imprimé aux États-Unis ">
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