Les conditions environnementales particulières des moteurs peuvent être classées en deux grandes catégories selon la nature des facteurs environnementaux : les environnements climatiques naturels et les environnements industriels. Les environnements climatiques naturels comprennent principalement les environnements tropicaux, marins, froids, souterrains et de plateau ; les environnements industriels comprennent principalement les environnements corrosifs, explosifs, les températures et pressions élevées et basses, les particules solides et la poussière, les rayonnements de haute énergie et les charges mécaniques particulières, etc. L’influence de ces environnements particuliers sur l’isolation des moteurs est également à considérer.
Influence de la température
En raison de la température ambiante élevée qui affecte la dissipation thermique du moteur, sa puissance de sortie diminue. L'effet important des températures élevées et des rayons ultraviolets accélère le vieillissement des matériaux isolants. Dans les zones sèches et chaudes, l'humidité relative peut chuter jusqu'à 3 %. La chaleur et la sécheresse rendent les matériaux isolants secs, fripés, déformés et fissurés. Les températures élevées favorisent la perte de résine d'enrobage. Les basses températures durcissent le caoutchouc et le plastique, les rendent cassants et les fissurent, et provoquent le gel de l'huile de lubrification et du liquide de refroidissement.
Influence de l'humidité élevée et de l'humidité
Une humidité relative élevée peut entraîner la formation d'un film d'eau à la surface. Lorsque l'humidité dépasse 95 %, des gouttelettes d'eau se condensent souvent à l'intérieur du moteur, ce qui rend les pièces métalliques sujettes à la corrosion, la graisse lubrifiante sensible à l'absorption d'humidité et à sa détérioration, et certains matériaux isolants susceptibles de gonfler sous l'effet de l'humidité ou de devenir mous et collants. Les performances mécaniques et électriques se dégradent, et le risque de défaillance de l'isolation et de court-circuit est élevé.
Influence des moisissures
Dans un environnement chaud et humide, les moisissures sont susceptibles de se développer. Leurs sécrétions peuvent corroder les métaux et les matériaux isolants, accélérant ainsi le vieillissement de l'isolation et pouvant provoquer des courts-circuits.
particules de poussière et de sable
La poussière (y compris la poussière industrielle) désigne les particules d'un diamètre compris entre 1 et 150 micromètres ; le sable désigne les particules de quartz d'un diamètre compris entre 10 et 1 000 micromètres. Lorsque des dépôts de poussière et de sable s'accumulent sur la surface isolante, l'absorption d'humidité entraîne une diminution des performances d'isolation électrique. De plus, la poussière conductrice est susceptible de provoquer des fuites d'isolation ou des courts-circuits. Les poussières corrosives, qu'elles soient acides ou alcalines, sont sujettes à la déliquescence, ce qui peut entraîner la corrosion des composants métalliques et des pièces isolantes. Lorsque de la poussière et du sable pénètrent dans le moteur, cela peut provoquer des pannes mécaniques et l'usure des composants. En grande quantité, cela peut obstruer les conduits d'air et affecter la ventilation et la dissipation de la chaleur. Par conséquent, pour les moteurs utilisés dans des zones industrielles poussiéreuses et des régions extérieures exposées au sable et à la poussière, des mesures de prévention contre le sable et la poussière doivent être mises en œuvre.
influence des embruns salés
Lorsque les vagues turbulentes de l'océan frappent le rivage rocheux, les gouttelettes d'eau se détachent et se transforment en brouillard salin qui se disperse dans l'air. Ces particules liquides de chlorure en suspension dans l'air forment ce que l'on appelle brouillard salin. Le brouillard salin forme un électrolyte sur les surfaces isolantes et métalliques, accélérant la corrosion et affectant gravement les performances d'isolation. Il peut, par exemple, provoquer un effet corona et une augmentation du courant de fuite.
Les dangers des insectes et des petites créatures
Dans les régions tropicales, les dégâts causés par les insectes et les petits animaux sont particulièrement importants. D'une part, ils construisent leurs nids à l'intérieur des machines électriques et y laissent des cadavres, provoquant des blocages mécaniques ; d'autre part, ils percent l'isolation ou consomment les matériaux isolants, entraînant des courts-circuits. Les termites, les fourmis xylophages, les rats et les serpents sont parmi les plus nuisibles.
Gaz corrosif
Sur les sites de production de l'industrie chimique (mines, engrais, produits pharmaceutiques, caoutchouc, etc.), on trouve principalement de grandes quantités de gaz tels que le chlore, le chlorure d'hydrogène, le dioxyde de soufre, l'oxyde d'azote, l'ammoniac, le sulfure d'hydrogène, etc. Bien que leur effet corrosif soit relativement faible dans l'air sec (avec un taux de mélange relatif maximal inférieur à 70 %), ils forment des aérosols corrosifs acides ou alcalins dans l'air humide. Généralement, lorsque l'humidité relative de l'air n'atteint pas la saturation et qu'il y a condensation à la surface du produit, la corrosion des pièces et composants métalliques ainsi que la détérioration des performances d'isolation sont fortement accélérées. Par conséquent, l'impact des gaz corrosifs sur les produits motorisés dépend de l'humidité de l'air, de la nature et de la concentration des gaz corrosifs.
Pression barométrique
En haute altitude (au-dessus de 1 000 mètres), la diminution de la densité de l'air entraîne une hausse de la température du moteur et une baisse de sa puissance. La tension de démarrage due à l'effet corona dans les moteurs haute tension diminue également. Un fonctionnement prolongé du moteur avec effet corona affecte sa durée de vie et compromet sa sécurité. De plus, les variations d'altitude ont un impact significatif sur la commutation en courant continu et l'usure des balais. Dans une atmosphère pauvre en humidité et en oxygène (surtout en humidité), la formation de films d'oxyde de cuivre sur la surface de commutation ralentit, ce qui ne compense pas l'usure et provoque une détérioration de la commutation et une usure accrue des balais.
Haute énergie
Les rayonnements de haute énergie (tels que les électrons, les protons ou les rayons gamma issus du rayonnement nucléaire) peuvent provoquer le déplacement des atomes d'une substance, entraînant des défauts de réseau et la formation de paires électron-trou, ce qui endommage la structure du matériau. De plus, lorsqu'une substance est exposée à un rayonnement, des électrons se détachent de leur orbite, générant des paires électron-trou, ce qui la rend susceptible à l'ionisation. L'effet du rayonnement sur les matériaux isolants dépend du type et de la dose de rayonnement (exprimés en débit de dose ou en dose cumulée), du spectre énergétique du rayonnement, des propriétés du matériau isolant irradié et de la température ambiante. Le rayonnement endommage principalement les matériaux isolants. Parmi eux, les propriétés mécaniques des matériaux isolants organiques sont plus fortement affectées. La dose de rayonnement admissible pour les matériaux isolants est de 10 roentgens. Cependant, les matériaux isolants inorganiques, tels que le quartz et le mica, présentent une meilleure résistance aux rayonnements et peuvent supporter une dose admissible supérieure à 10 roentgens.
force mécanique
Les charges élevées de pression, d'impact et de vibration peuvent facilement causer des dommages mécaniques aux composants métalliques et aux structures d'isolation du moteur.
Date de publication : 12 juin 2025