Montage / Démontage d'un Equipement Electromécanique (partie 2/2)

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : 1. Réaliser le remontage d’un équipement électromécanique en respectant scrupuleusement les procédures constructeur et les normes de sécurité. 2. Effectuer les réglages mécaniques, électriques et de commande nécessaires au bon fonctionnement. 3. Conduire les essais de mise en service, interpréter les résultats et valider la conformité de l’installation. 4. Participer à une activité d’intégration qui regroupe diagnostic, démontage, remontage, réglage et mise en service d’un équipement complet, en travaillant en équipe et en rendant compte oralement et par écrit. **Prérequis** : - Connaissance des principes de base de l’électrotechnique (circuits monophasés et triphasés, protection, câblage). - Maîtrise des outils de démontage/remontage (clés, douilles, extracteurs, dynamomètres, tournevis de précision). - Lecture et interprétation d’un schéma électrique, d’un plan de montage et d’une notice technique. - Application des règles de sécurité électrique (NF C 15-100, arrêté n° 004/MINEE du 12 février 2009 relatif à la prévention des risques électriques) et des consignes d’hygiène sur le lieu de travail. --- ## Introduction contextualisée Dans les ateliers de maintenance industrielle au Cameroun, le remontage d’un équipement électromécanique (moteur-aspirateur, pompe centrifuge, groupe électrogène, etc.) constitue l’étape critique qui détermine la fiabilité future de la machine. Un remontage bâclé entraîne des vibrations excessives, des surchauffes, des défauts d’isolement ou même des accidents du travail. Le programme officiel MINESEC/IGE insiste donc sur le respect des procédures constructeur, la réalisation de réglages précis (jeu d’arbre, alignement, tension de courroie, réglage du relais thermique) et la conduite d’essais de mise en service (essai à vide, essai sous charge, mesure des courants d’appel, contrôle de l’isolation). Les **activités d’intégration** permettent à l’élève de mettre en pratique l’ensemble des compétences acquises durant le cycle : diagnostic de panne, démontage méthodique, nettoyage, contrôle des pièces, remontage, réglage, essais et rédaction d’un rapport d’intervention. Cette approche par compétences prépare directement l’élève aux épreuves pratiques du baccalauréat séries MEM et aux exigences du monde professionnel. --- ## I. Remontage et respect des procédures, réglages et essais, mise en service ### A. Préparation du poste de travail > Avant toute intervention, vérifier la présence d’un permis de travail signé, isoler l’alimentation (sectionnement, cadenassage) et mettre en place les équipements de protection individuelle (EPI) : lunettes de sécurité, gants isolants, chaussures de sécurité, casque antibruit si nécessaire. > Disposer les outils nécessaires sur un établi propre : jeu de clés mixtes, jeu de douilles, extracteur de roulements, dynamomètre, jeu de cales d’épaisseur, jeu de jauges d’écart, tournevis de précision, multimètre, pince ampèremétrique, testeur d’isolement. > Consigner la référence de l’équipement (marque, modèle, numéro de série) et consulter la notice technique ainsi que le schéma électrique fourni par le constructeur. ### B. Étapes du remontage (procédure type) 1. **Nettoyage et contrôle des pièces** - Dégraisser les arbres, les carters et les logements de roulements avec un solvant adapté (ex. : white‑spirit). - Inspecter visuellement l’état des roulements, des joints, des bagues d’étanchéité et des surfaces d’appui. Remplacer toute pièce présentant des signes d’usure, de corrosion ou de fissure. - Vérifier la concentricité des arbres à l’aide d’un comparateur ; l’écart admissible ne doit pas dépasser 0,02 mm pour les machines de petite puissance (< 5 kW) et 0,05 mm pour les machines moyennes (5‑30 kW). 2. **Montage des roulements et des joints** - Appliquer une fine couche de graisse haute température (ex. : graisse à base de lithium) sur les chemins de roulement avant l’installation. - Enfiler le roulement à l’aide d’un extracteur adapté ou d’une presse hydraulique si le serrage est nécessaire. - Positionner les joints d’étanchéité en respectant le sens de montage indiqué par le constructeur (souvent marqué par une flèche). > Couple de serrage des boulons de fixation du carter : utiliser la valeur spécifiée dans la notice (ex. : M8 × 1,25 → 25 Nm ± 10 %). 3. **Remontage de la mécanique transmissive** - Réinstaller les poulies, les courroies ou les accouplements selon le schéma de montage. - Vérifier l’alignement parallèle et angulaire des arbres à l’aide d’un laser d’alignement ou d’un jeu de cales ; l’erreur maximale admise est généralement 0,1 mm sur 100 mm de longueur. - Ajuster la tension de la courroie à l’aide d’un tensiomètre ; la valeur recommandée se situe entre 1 % et 2 % de la longueur libre de la courroie. 4. **Remontage électrique** - Reconnecter les bornes du stator selon le schéma de câblage (étoile ou triangle). - Serrer les vis de borne à l’aide d’un tournevis dynamométrique (couple généralement 2 Nm pour les bornes de petite section). - Vérifier la continuité des conducteurs avec un ohmmètre (valeur < 0,5 Ω). - Effectuer un test d’isolement entre les phases et la terre à l’aide d’un mégohmmètre (valeur minimale 1 MΩ sous 500 V DC). ### C. Réglages et essais préalables à la mise en service | Réglage | Instrument | Valeur de consigne (exemple) | Tolérance | |---------|------------|-----------------------------|-----------| | Jeu axial du rotor | Jeu de cales d’épaisseur | 0,15 mm | ± 0,02 mm | | Alignement arbre‑poulie | Laser d’alignement | 0,05 mm/100 mm | ± 0,01 mm | | Tension courroie | Tensiomètre | 1,5 % de la longueur libre | ± 0,2 % | | Courant d’appel (démarrage) | Pince ampèremétrique | 6 × In (courant nominal) | ± 10 % | | Isolation phase‑terre | Mégohmmètre | ≥ 1 MΩ (500 V) | – | > Lors du premier démarrage, effectuer un essai à vide pendant 2 à 3 minutes : surveiller la température des roulements (pas > 80 °C), écouter l’absence de bruits anormaux, vérifier que le courant stabilisé se situe autour de 0,2 × In. > Si tout est conforme, procéder à un essai sous charge progressive (25 %, 50 %, 75 %, 100 % du couple nominal) en notant la température, le courant et la vitesse. ### D. Mise en service et réception - Remplir la fiche de mise en service (date, nom de l’intervenant, références de l’équipement, résultats des essais, observations). - Obtenir la signature du responsable d’atelier et du chargé de sécurité. - Remettre l’équipement au service exploitation avec le dossier technique complet (notice, schéma, rapport d’essais, certificat de conformité). --- ## II. Activités d’intégration ### A. Mise en situation professionnelle Dans un atelier de maintenance d’une entreprise agroalimentaire située à Douala, un groupe électrogène de 15 kVA (moteur diesel‑alternateur) présente une baisse de tension sous charge. L’élève, en équipe de trois, doit : 1. Diagnostiquer la panne (mesure de tension, contrôle du régulateur de vitesse, inspection du alternateur). 2. Démontage du groupe électrogène suivant le protocole de sécurité (cadenassage, dépressurisation du circuit de carburant, vidange de l’huile). 3. Nettoyage, contrôle des pièces (roulements du rotor, balais, collecteur, joints d’étanchéité). 4. Remontage, réglage du jeu d’arbre, alignement du moteur‑alternateur, tension de la courroie d’entraînement du ventilateur de refroidissement. 5. Essais de mise en service (essai à vide, charge progressive à 25 %, 50 %, 75 %, 100 % du kVA). 6. Rédaction d’un rapport d’intervention et présentation orale devant le formateur. ### B. Déroulement détaillé de l’activité | Étape | Action principale | Outils / Documents | Temps estimé | |-------|-------------------|--------------------|--------------| | 1. Préparation | Réunion de briefing, analyse du schéma unifilaire, vérification des consignes de sécurité | Permis de travail, EPI, schéma électrique | 20 min | | 2. Diagnostic | Mesure tension de sortie (multimètre), contrôle fréquence (lampe stroboscopique), vérification du régulateur de vitesse | Multimètre, lampe stroboscopique, tournevis de réglage | 30 min | | 3. Démontage | Cadenassage du moteur, vidange carburant, déconnexion électrique, retrait du carter, extraction du rotor | Jeu de clés, extracteur de rotor, bac de récupération d’huile | 45 min | | 4. Nettoyage & contrôle | Dégraissage, contrôle visuel des balais, mesure de l’usure du collecteur (micromètre), contrôle des roulements (jeu axial) | Dégraissant, chiffons, micromètre, jeu de cales | 40 min | | 5. Remontage | Remontage du rotor, réglage du jeu axial (0,20 mm ± 0,02 mm), remontage du carter, remontage des balais, réglage de la pression des ressorts | Jeu de cales, clé dynamométrique, tournevis de précision | 45 min | | 6. Réglages électriques | Réglage du régulateur de vitesse (consigne 1500 tr/min), vérification de l’excitation (tension du collecteur 210 V) | Tournevis de réglage, multimètre, tachymètre laser | 20 min | | 7. Essais | Essai à vide (5 min), charge progressive (25 % → 100 % kVA) avec relevé de tension, fréquence, courant, température | Banc de charge, wattmètre, thermocouple, enregistreur de données | 60 min | | 8. Rapport | Rédaction du rapport d’intervention (objectif, procédure, résultats, conclusion), préparation de la présentation orale | Traitement de texte, support de présentation | 30 min | ### C. Compétences mobilisées - **C1** : Analyser un schéma électrique et mécanique. - **C2** : Appliquer les procédures de consignation et de déconsignation. - **C3** : Réaliser un démontage/remontage conforme aux préconisations constructeur. - **C4** : Effectuer des réglages mécaniques (jeu, alignement, tension) et électriques (régulateur, excitation). - **C5** : Conduire des essais de mise en service et interpréter les résultats. - **C6** : Rédiger un compte‑rendu technique et présenter oralement les conclusions. ### D. Évaluation Le formateur observe chaque étape à l’aide d’une grille d’observation (sécurité, respect des procédures, qualité du geste, pertinence des mesures, clarté du rapport). La note finale repose sur : - 40 % : respect des consignes de sécurité et des procédures. - 30 % : précision des réglages et des mesures. - 20 % : qualité du rapport écrit (structure, orthographe technique, pertinence des conclusions). - 10 % : présentation orale (clarté, maîtrise du sujet, réponses aux questions). --- ## Synthèse du chapitre - **Remontage** : suivre scrupuleusement la notice constructeur, nettoyer et contrôler chaque pièce, respecter les couples de serrage et les jeux préconisés. - **Réglages mécaniques** : jeu axial, alignement parallèle/angulaire, tension de courroie – valeurs à vérifier avec les instruments appropriés (jeu de cales, laser d’alignement, tensiomètre). - **Réglages électriques** : reconnexion conforme au schéma, serrage des bornes à couple défini, test d’isolement ≥ 1 MΩ sous 500 V DC. - **Essais de mise en service** : essai à vide (surveillance température, bruit, courant), puis charge progressive avec relevé de tension, fréquence, courant, température. - **Activités d’intégration** : regroupent diagnostic, démontage, remontage, réglage, essais et rédaction de rapport ; elles évaluent l’ensemble des compétences du bloc « Réparation d’équipements électromécaniques ». - **Sécurité** : port des EPI, cadenassage, vérification de l’absence de tension avant toute manipulation, respect des normes NF C 15-100 et du code du travail camerounais. --- ## Glossaire | Terme | Définition | |-------|------------| | Cadenassage | Procédure consistant à isoler une source d’énergie à l’aide d’un cadenas afin d’éviter toute remise sous tension accidentelle pendant une intervention. | | Jeu axial | Espace longitudinal entre le rotor et le stator permettant la dilatation thermique ; valeur réglée lors du remontage. | | Alignement parallèle | Condition où deux arbres sont situés dans le même plan parallèle, sans décalage latéral. | | Tensiomètre | Instrument permettant de mesurer la tension d’une courroie ou d’une chaîne de transmission. | | Couple de serrage | Valeur de couple (en Nm) à appliquer sur un boulon ou une écrou pour garantir un assemblage sûr sans risque de desserrage ou de surcharge. | | Isolement électrique | Résistance entre un conducteur actif et la terre ou entre deux conducteurs, mesurée en mégohms (MΩ) avec un mégohmmètre. | | Courant d’appel | Courant de pointe absorbé au démarrage d’un moteur, généralement plusieurs fois le courant nominal. | | Régulateur de vitesse | Dispositif qui maintient la vitesse de rotation d’un moteur à une valeur consigne en variant l’alimentation ou l’excitation. | | Collecteur | Partie tournante d’un alternateur ou d’un moteur à courant continu où les balais établissent le contact électrique. | | Balais | Conducteurs en carbone ou en graphite qui transfèrent le courant entre le collecteur fixe et le rotor tournant. | --- ## Exercices d’applications corrigés ### Exercice 1 – Remontage d’une pompe centrifuge **Consigne** : Une pompe centrifuge de 2,2 kW (monophasée) a été démontée pour remplacement du joint mécanique. Vous disposez du jeu de cales, d’une clé dynamométrique réglable de 5‑25 Nm, d’un jeu de douilles, d’un chiffon propre et du lubrifiant préconisé (graisse à base de lithium). La notice indique : couple de serrage du bride de fixation du corps de pompe = 18 Nm ± 10 %, jeu axial du rotor = 0,12 mm ± 0,02 mm. **Travail demandé** : 1. Décrire les étapes de nettoyage et de contrôle du joint mécanique et du logement. 2. Indiquer la procédure de remontage du joint mécanique et du bride de fixation, en précisant les réglages à effectuer. 3. Donner la valeur de couple à appliquer sur le bride et la tolérance associée. 4. Vérifier le jeu axial après remontage et expliquer comment l’ajuster si nécessaire. **Corrigé** : 1. *Nettoyage* : dégraisser le logement du joint avec du white‑spirit, essuyer avec un chiffon non pelucheux. Contrôler visuellement l’état du siège du joint (absence de rayures, d’oxydation). Contrôler le joint neuf : vérifier l’intégrité de l’élastomère et la présence du ressort de rappel. 2. *Remontage* : appliquer une fine couche de graisse sur le siège du joint, placer le joint en veillant à ce que la face d’étanchéité soit orientée vers la pression de refoulement. Insérer l’arbre dans le logement, vérifier que le joint ne soit pas tordu. Positionner le bride de fixation sur le corps de pompe, aligner les trous de boulons. 3. *Couple de serrage* : 18 Nm ± 10 % → intervalle autorisé : 16,2 Nm à 19,8 Nm. Utiliser la clé dynamométrique réglée à 18 Nm. 4. *Jeu axial* : mesurer avec le jeu de cales entre la face du rotor et la butée du logement. Si la mesure indique 0,10 mm, ajouter une cale de 0,02 mm ; si elle indique 0,14 mm, retirer une cale de 0,02 mm. Répéter jusqu’à obtenir 0,12 mm ± 0,02 mm. ### Exercice 2 – Essai de mise en service d’un moteur triphasé **Consigne** : Un moteur asynchrone triphasé de 4 kW, 400 V, 50 Hz, connexion en étoile, doit être mis en service après remplacement du câblage d’alimentation. Vous disposez d’un multimètre, d’une pince ampèremétrique, d’un mégohmmètre (500 V DC) et d’un tachymètre laser. Les valeurs de référence sont : courant nominal In = 8,5 A, courant d’appel ≤ 6 × In, isolation phase‑terre ≥ 1 MΩ sous 500 V, vitesse à vide ≈ 1500 tr/min (glissement négligeable). **Travail demandé** : 1. Décrire la séquence de vérifications électriques avant le premier démarrage. 2. Indiquer les valeurs attendues pour le courant d’appel et l’isolement, ainsi que la procédure de mesure. 3. Après un démarrage à vide, vous mesurez un courant de 1,8 A et une vitesse de 1480 tr/min. Comment interpréter ces résultats ? 4. Si l’isolement mesuré est de 0,6 MΩ, quelle action devez‑vous entreprendre ? **Corrigé** : 1. *Séquence* : (a) vérifier l’absence de tension avec le multimètre (fonction voltmètre en AC sur chaque phase et entre phase et terre) ; (b) mesurer la continuité de chaque enroulement (ohmmètre, valeur attendue < 0,5 Ω) ; (c) mesurer l’isolement phase‑terre avec le mégohmmètre sous 500 V DC (valeur attendue ≥ 1 MΩ) ; (d) vérifier le serrage des bornes de connexion (couple selon notice, généralement 2 Nm). 2. *Courant d’appel* : attendu ≤ 6 × In = 6 × 8,5 A = 51 A. Mesurer avec la pince ampèremétrique pendant les premières secondes du démarrage. *Isolement* : mesurer entre chaque phase et la terre avec le mégohmmètre ; valeur minimale acceptable = 1 MΩ. 3. *Interprétation* : courant à vide de 1,8 A correspond à environ 0,21 × In, valeur normale pour un moteur en charge nulle (courant de magnétisation). Vitesse de 1480 tr/min donne un glissement de (1500‑1480)/1500 = 0,013 ≈ 1,3 %, légèrement supérieur au glissement attendu à vide (≈0 %), ce qui peut indiquer une légère sous‑charge ou une fréquence légèrement inférieure à 50 Hz (vérifier la fréquence du réseau). Dans l’ensemble, les résultats restent dans des limites acceptables pour un démarrage à vide. 4. *Action* : un isolement de 0,6 MΩ est inférieur au seuil de sécurité. Rechercher la cause : humidité, présence de poussières conductrices, endommagement de l’isolation du câble ou du bornier. Sécher le moteur (air chaud, lampe infrarouge si nécessaire), nettoyer les bornes, remplacer le câble ou le bornier si l’isolation reste déficiente, puis renouveler le test d’isolement jusqu’à obtenir ≥ 1 MΩ. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité | N° | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |----|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Oublier de couper l’alimentation avant le démontage | Risque de choc électrique, déclenchement d’un disjoncteur, endommagement du matériel | Toujours appliquer le cadenassage (LO/TO) et vérifier l’absence de tension avec un multimètre avant toute intervention. | | 2 | Serrage excessif des boulons de fixation du carter | Déformation du logement, précharge inadéquate des roulements, usure prématurée | Utiliser une clé dynamométrique réglée sur la valeur spécifiée dans la notice (ex. : 18 Nm ± 10 %). | | 3 | Négliger le contrôle de l’isolement avant la mise sous tension | Court‑circuit à la terre, déclenchement du disjoncteur, risque d’incendie | Effectuer un test d’isolement avec un mégohmmètre (500 V DC) ; accepter uniquement si ≥ 1 MΩ. | | 4 | Mauvaise orientation du joint mécanique ou du joint d’étanchéité | Fuites de liquide, perte de pression, contamination du milieu de travail | Respecter le sens de montage indiqué par le fabricant (souvent marqué par une flèche ou une rainure). | | 5 | Alignement déficient entre moteur et pompe/alternateur | Vibrations excessives, bruit, fatigue des couplages, réduction de la durée de vie | Vérifier l’alignement parallèle et angulaire avec un laser d’alignement ou un jeu de cales ; tolérance généralement ≤ 0,1 mm sur 100 mm. | | 6 | Utilisation d’un lubrifiant non adapté (ex. : graisse à base de silicone sur un joint en nitrile) | Détérioration rapide du joint, perte d’étanchéité | Se référer à la fiche technique du joint ou du roulement pour choisir le lubrifiant recommandé (souvent graisse à base de lithium pour températures < 120 °C). | --- *Fin du cours.*