L'effet corona se produit lorsqu'un champ électrique non uniforme est généré par un conducteur non lisse. Autour de ce champ non uniforme et à proximité d'une électrode de faible rayon de courbure, lorsque la tension atteint un certain niveau, l'ionisation de l'air provoque une décharge, formant ainsi un effet corona.
D'après les conditions de formation de l'effet corona, on constate que des champs électriques non uniformes, des conducteurs non lisses et des tensions suffisamment élevées sont nécessaires à son apparition. Par conséquent, l'effet corona se produit aux extrémités des enroulements des moteurs haute tension, en particulier pour les moteurs dont la tension nominale est supérieure à 6 kV. L'effet corona sur les enroulements du stator est plus marqué, et plus la tension est élevée, plus le problème est important. C'est pourquoi, pour les enroulements des moteurs haute tension, des mesures anti-corona sont mises en œuvre, notamment l'utilisation de fils électromagnétiques spéciaux et l'application de rubans résistifs autour des bobines. Le phénomène d'effet corona dans les moteurs haute tension est relativement bien compris. Dès lors, pourquoi observe-t-il également un effet corona dans les moteurs à fréquence variable ?
Les moteurs à fréquence variable sont alimentés par des variateurs de fréquence. La tension de sortie de ces variateurs n'est pas une onde sinusoïdale comme celle de l'alimentation à fréquence industrielle, mais une onde carrée à fortes variations d'amplitude. Cette onde pulsée particulière induit des surtensions périodiques à l'entrée du moteur, atteignant le double de sa tension nominale. La très grande rapidité de ces surtensions provoque une importante hétérogénéité du champ électrique dans les enroulements du moteur. Bien que la plupart des moteurs à fréquence variable soient des moteurs basse tension, ce mode d'alimentation spécifique est à l'origine de cette hétérogénéité.
Compte tenu du nombre et de la longueur des spires d'un moteur, les premier et dernier enroulements supportent la quasi-totalité de l'amplitude de tension et sont donc les plus sensibles aux problèmes. De plus, l'analyse du processus d'enroulement révèle que le premier enroulement est soumis à des dommages plus importants et présente ainsi un risque accru. C'est pourquoi de nombreux fabricants de moteurs prévoient une protection spécifique pour ces enroulements. Dans le cas des moteurs à fréquence variable basse tension et haute puissance, l'hétérogénéité du champ électrique et la forte amplitude des pics de tension créent des conditions propices à l'apparition d'un effet corona aux extrémités des enroulements. Pour prévenir ce phénomène, il est nécessaire d'utiliser un fil électromagnétique anti-corona et de mettre en place des mesures de protection spécifiques pour les premier et dernier enroulements.
Date de publication : 31 juillet 2025