Un circuit de commande moteur comporte deux parties : le circuit de puissance, qui transporte le courant moteur à travers le contacteur et la protection, et le circuit de commande, qui alimente la bobine du contacteur. Le circuit de commande fonctionne généralement à une tension plus basse et comprend des boutons marche et arrêt, des contacts auxiliaires et des verrouillages de protection.
Démarrage direct
Dans un démarreur direct, le contacteur applique la pleine tension de ligne au moteur. Le courant de démarrage est nettement supérieur au courant de fonctionnement : l’alimentation, la protection et le système mécanique doivent donc supporter ce démarrage. Pour les moteurs plus puissants, un démarrage à tension réduite ou un variateur de fréquence limite le courant de démarrage et le choc mécanique.
Courant de ligne d’un moteur
Problem. Un moteur triphasé de 7,5 kW a un rendement de 0,90 et un facteur de puissance de 0,85 sous 400 V. Estimez son courant de ligne.
Solution. P_absorbée = 7500 ÷ 0,90 = 8333 W. I = 8333 ÷ (√3 × 400 × 0,85) = 8333 ÷ 588,9 = 14,15 A, soit environ 14,2 A.
Protection contre les surcharges
Un relais de surcharge protège le moteur contre une surintensité prolongée, pas contre un court-circuit : la protection contre les courts-circuits est assurée par un fusible ou un disjoncteur. Le réglage du relais doit correspondre au courant nominal du moteur et aux instructions du fabricant, et être coordonné avec le profil de démarrage du moteur.
- Le contacteur commute le circuit moteur sur ordre du circuit de commande.
- Le circuit de commande est généralement à tension plus basse et comporte des verrouillages.
- Un relais de surcharge protège contre une surintensité prolongée, pas contre les courts-circuits.
- Un variateur de fréquence règle la vitesse et limite le courant de démarrage.
- Les normes locales régissent les tensions de commande, les codes couleur et les exigences d’isolement.
- Le contacteur commute le circuit de puissance ; le circuit de commande pilote sa bobine.
- P_absorbée = P_utile/η et I = P_absorbée/(√3 V cos φ).
- Les relais de surcharge protègent contre les surintensités prolongées.
- Variateurs et démarreurs progressifs réduisent les contraintes de démarrage.
Worked example
Un moteur de 15 kW avec un rendement de 0,92 et un facteur de puissance de 0,88 sous 400 V absorbe P_absorbée = 15 000 ÷ 0,92 = 16 304 W et I = 16 304 ÷ (√3 × 400 × 0,88) = 26,7 A.