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Une interface ferroviaire améliore l'efficacité des tests de moteurs de locomotive

  • Article

    2016 September 23, 13:00 CEST

    Une interface conçue sur mesure pour les bancs d'essai SKF Baker pour moteurs a permis à une entreprise de transport américaine d’améliorer ses procédures de maintenance et de réduire ses coûts, déclare Mike Teska, responsable produits chez SKF

    Maintenir les trains de marchandises sur les rails est une opération majeure qui se déroule en coulisse – et si elle n'est pas effectuée correctement, elle peut entraîner de très coûteuses réparations imprévues. Ces coûts peuvent être contrôlés à l'aide de tests réguliers, qui garantissent une détection précoce de défaillances potentielles.

    Les pannes des moteurs de traction CA, dans les systèmes de transport ferroviaire, sont souvent à l'origine des défaillances. Tout en sachant cela, les procédures de mise à l'essai de ces moteurs sont souvent incomplètes et ne vérifient pas l'ensemble du moteur. En même temps, les tests sont souvent spécifiques aux techniciens : il n'y a pas souvent de méthode claire pour garantir la réalisation de tous les tests et l'enregistrement correct de tous les résultats.

    BNSF, une importante entreprise de transport ferroviaire aux États-Unis, a dû faire face à ce genre de problèmes. Elle souhaitait améliorer la disponibilité et la fiabilité de ses trains car elle connaissait de nombreuses défaillances de moteurs pendant le fonctionnement des trains. Ce problème entraîna d'importantes réparations du moteur de traction et de ses entraînements.

    C'est alors que SKF Baker est intervenu pour apporter son support. L'entreprise a fourni à BNSF 24 bancs d'essai automatisés Baker AWA-IV pour moteurs, qui ont permis aux techniciens de réaliser des tests plus approfondis sur ces moteurs de traction CA. De plus, les dispositifs ont été équipés d'une interface utilisateur sur mesure pour aider les techniciens à effectuer les tests de manière plus cohérente – en les guidant à travers chaque procédure d'essai. L'interface a été construite spécialement pour BNSF, mais peut facilement être adaptée aux exigences d'autres sociétés ferroviaires.

    Un nouvel équipement

    BNSF utilisait un banc d'essai différent pour ses moteurs, mais cet équipement ne suffisait pas : il ne vérifiait que l'isolation de masse et ne pouvait pas donner d'informations critiques sur les enroulements, par exemple l'isolation entre spires – la cause la plus courante de pannes de moteurs électriques. Le Baker AWA-IV proposait une couverture plus complète des pannes, ce qui était crucial pour améliorer la fiabilité des moteurs. Les moteurs de traction CA pour les trains électriques diesel sont entraînés par des entraînements à vitesse variable (VSD), provoquant de lourdes contraintes sur les enroulements des moteurs en raison de tensions transitoires rapides. Dans ce cas, l'identification des défaillances des enroulements est donc critique.

    Toutefois, l’utilisation d’un équipement de test adapté n'est qu'une partie de la solution. Les trains sont des machines compliquées. Lorsqu'ils sont testés, ils doivent l'être correctement – et de manière cohérente. Il était essentiel de veiller à ce que chaque technicien de l’entreprise réalise exactement le même test – dans le même ordre et avec les mêmes paramètres et limites.

    SKF Baker a donc développé une interface utilisateur sur mesure pour la machine afin de guider le technicien à travers tout le processus de mise à l'essai et de dépannage.

    L'introduction d'un programme de mise à l'essai cohérent dans toute l'entreprise a nécessité la mise en place d'une séquence de test centralisée. Elle est accessible depuis un emplacement central – et peut être ajustée si nécessaire. Ainsi, si les conditions de test doivent être changées (si la tension ou la durée doit être modifiée, par exemple), ceci peut être effectué au niveau central, puis chargé automatiquement dans chaque dispositif de test AWA.

    Une solution incontournable

    Il est toujours important que les tests soient cohérents et cela est particulièrement valable ici. En général, un atelier de réparation dans une organisation gère de nombreux moteurs différents et il est peu probable qu’il soit amené à traiter deux moteurs identiques en six mois. Dans ce cas précis, toutefois, ce sont les mêmes locomotives et moteurs qui reviennent tous les jours. C’est pourquoi, il est judicieux d'introduire un niveau d'automatisation et de cohérence aussi élevé que possible.

    Les séquences de mise à l'essai sont centralisées, ainsi que les résultats des tests. Ceci permet à l'entreprise de réaliser des rapports efficaces en analysant plusieurs résultats de tests. Les données peuvent révéler, par exemple, comment un moteur doit être blindé ou une faiblesse systémique dans les câbles d'alimentation connectés.

    BNSF a également demandé spécifiquement que les résultats des tests soient affichés sous forme de « réussite/échec » plutôt que sous forme d'une valeur spécifique. Les techniciens ne sont donc pas tentés de recommencer le test du moteur si le résultat est « proche » de cette valeur. Les résultats détaillés complets sont stockés au niveau central, ce qui permet d'effectuer un contrôle statistique des tests. Ceci élimine un autre niveau de variabilité de la procédure de test.

    L'interface sur mesure a été spécialement conçue pour BNSF, mais elle peut facilement être modifiée pour d'autres sociétés ferroviaires : chaque société a des exigences spécifiques en matière de sécurité au travail, différentes procédures de mise à l'essai et différents paramètres de test, que peut prendre en compte chaque nouvelle interface. Par exemple, BNSF a incorporé une procédure de test pour des conditions pluvieuses. Un train est à l'abri lorsqu'il se trouve dans un atelier de réparation, mais sur les rails, il est souvent soumis à des conditions météorologiques extrêmes. L'interface SKF Baker a mis en œuvre une procédure de test pendant laquelle, après l'essai « standard », les fils du moteur sont aspergés d'eau, puis le moteur est à nouveau testé. Ce type de « test logique » dépasse les capacités des bancs d'essai standard.

    L'interface a sans aucun doute aidé BNSF : le passage aux bancs d'essai SKF Baker AWA-IV a permis d'améliorer la capacité de test – et la cohérence – et de réduire les défaillances de moteurs de 5% par an et les retraits de modules de phase de 40%.

    De l'argent judicieusement dépensé pour l'entreprise, avec un retour sur investissement en l'espace d'un an.

    Le SKF Baker AWA-IV, avec l'interface sur mesure, sera exposé au salon Innotrans, qui se tiendra à Berlin du 20 au 23 septembre 2016.

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