Commençons par le plus simple. Qu'est-ce qu'un isolant ? Où est-il utilisé et à quoi sert-il ? Selon le dictionnaire Merriam-Webster, isoler signifie « séparer des corps conducteurs au moyen de matériaux non conducteurs afin d'empêcher la transmission d'électricité, de chaleur ou de son ». L'isolant est utilisé dans de nombreux domaines, de l'isolant rose des murs d'une maison neuve à la gaine isolante des câbles électriques. Dans notre cas, l'isolant est le matériau en papier qui sépare le cuivre de l'acier dans un moteur électrique.
Ce système de fente et de coin a pour but d'empêcher le cuivre d'entrer en contact avec le métal et de le maintenir en place. Si le fil de cuivre de l'aimant entre en contact avec le métal, le cuivre mettra le circuit à la masse. Un enroulement de cuivre provoquerait un court-circuit et mettrait le système à la masse. Un moteur mis à la masse doit être entièrement démonté et remonté pour pouvoir être réutilisé.
L'étape suivante consiste à isoler les phases. La tension est un élément essentiel. La tension standard pour les installations résidentielles est de 125 volts, tandis que 220 volts est la tension utilisée par de nombreux sèche-linge. Ces deux tensions, présentes dans les habitations, sont monophasées. Ce ne sont que deux exemples parmi les nombreuses tensions utilisées dans l'industrie des appareils électriques. Deux fils conducteurs créent une tension monophasée : l'un est alimenté et l'autre sert à la mise à la terre. Dans les moteurs triphasés ou polyphasés, tous les fils sont alimentés. Parmi les principales tensions utilisées dans les machines triphasées, on trouve : 208 V, 220 V, 460 V, 575 V, 950 V, 2 300 V, 4 160 V, 7,5 kV et 13,8 kV.
Lors du bobinage de moteurs triphasés, il est impératif de séparer les spires d'extrémité lors de la mise en place des bobines. Ces spires, ou têtes de bobine, correspondent aux zones situées aux extrémités du moteur où le fil magnétique sort de l'encoche et y rentre. L'isolation de phase protège les phases les unes des autres. Cette isolation peut être constituée de produits de type papier, similaires à ceux utilisés dans les encoches, ou d'un tissu verni, également appelé matériau thermique H. Ce matériau peut être adhésif ou légèrement saupoudré de mica pour éviter qu'il ne colle sur lui-même. Ces produits empêchent tout contact entre les différentes phases. Sans cette protection, un contact accidentel entre les phases provoquerait un court-circuit et le moteur devrait être réparé.
Une fois l'isolation des encoches mise en place, les bobines de fil magnétique positionnées et les séparateurs de phase installés, le moteur est isolé. L'étape suivante consiste à fixer les spires d'extrémité. Un ruban thermorétractable en polyester permet généralement de réaliser cette opération en maintenant le fil et le séparateur de phase entre les spires. Une fois le laçage terminé, le moteur est prêt pour le câblage. Le laçage façonne la tête de bobine pour qu'elle s'insère dans le carter. Souvent, la tête de bobine doit être extrêmement serrée pour éviter tout contact avec le carter. Le ruban thermorétractable maintient le fil en place. Sous l'effet de la chaleur, il se rétracte pour former une liaison solide avec la tête de bobine et réduit ainsi les risques de mouvement.
Bien que ce procédé couvre les principes de base de l'isolation d'un moteur électrique, il est essentiel de se rappeler que chaque moteur est différent. En général, les moteurs plus complexes présentent des exigences de conception particulières et nécessitent des procédés d'isolation spécifiques. Consultez notre section sur les matériaux d'isolation électrique pour trouver les produits mentionnés dans cet article et bien plus encore !
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Date de publication : 1er juin 2022
