Une alimentation triphasée équilibrée fournit trois tensions sinusoïdales de même amplitude, décalées de 120° en phase. Cette disposition assure un transfert de puissance totale constant pour une charge équilibrée, ce qui explique sa domination dans la distribution industrielle et les entraînements de forte puissance.
Couplages étoile et triangle
Dans un couplage étoile, les trois enroulements partagent un point neutre ; dans un couplage triangle, ils forment un triangle fermé. La relation entre grandeurs de ligne et de phase dépend du couplage : identifiez toujours la grandeur à laquelle se réfère une mesure avant d’appliquer une formule.
Puissance triphasée équilibrée
Problem. Une charge équilibrée absorbe 20 A par ligne sur une alimentation de 400 V entre phases avec un facteur de puissance de 0,85. Calculez la puissance active.
Solution. P = √3 × 400 × 20 × 0,85 = 1,7321 × 400 × 20 × 0,85 = 11 778 W, soit environ 11,8 kW.
Pourquoi l’équilibre compte
Une charge équilibrée absorbe des courants égaux décalés de 120°, de sorte que le courant de neutre d’une charge en étoile est idéalement nul. Les charges déséquilibrées produisent un courant de neutre et des tensions de phase inégales, ce qui explique que l’équilibre des phases soit contrôlé dans les installations industrielles.
- Les trois tensions de phase sont égales en amplitude et décalées de 120°.
- La puissance instantanée totale d’une charge équilibrée est constante.
- Les grandeurs de ligne et de phase diffèrent selon le couplage.
- Le courant de neutre n’est idéalement nul que pour une charge étoile équilibrée.
- Les trois phases sont décalées de 120°.
- La puissance triphasée équilibrée vaut P = √3 V_L I_L cos φ.
- Les couplages étoile et triangle modifient la relation ligne/phase.
- Les charges déséquilibrées créent un courant de neutre.
Worked example
Une charge équilibrée de 400 V et 30 A avec un facteur de puissance de 0,9 absorbe P = √3 × 400 × 30 × 0,9 = 18 706 W, soit environ 18,7 kW.