Moteurs électriques triphasés pour réseau 400 V

La mise en service sans problème d'un moteur triphasé côté électrique dépend de la concordance de trois informations : la tension entre phases du site, la tension d'enroulement indiquée sur la plaque et le mode de démarrage du moteur. Si l'une ne correspond pas, même un moteur choisi avec les bons kW et la bonne vitesse peinera au démarrage ou son enroulement chauffera. Cette page aborde la gamme triphasée 0,25–355 kW de HEM Motor uniquement du point de vue du réseau.

Les codes de modèle, les carcasses CEI et les vitesses sont présentés séparément sur la page Moteurs électriques triphasés.

Le réseau 400 V 50 Hz en Turquie : que signifie un « moteur 380 V » ?

Sur le terrain, on parle encore de « moteur 380 V ». Pourtant, le réseau basse tension actuel a une valeur assignée de 400 V entre phases et 230 V entre phase et neutre ; les anciennes valeurs ont été relevées à ce niveau. Un moteur dont la plaque porte une indication 400 V fonctionne aussi sur une ligne mesurée à 380 V restant dans la tolérance.

Les 117 modèles triphasés que HEM Motor propose à la vente sont conçus pour 50 Hz. Si votre site est alimenté en 60 Hz ou si la tension de ligne diffère de 400 V, indiquez-le avant la commande.

Deux tensions d'enroulement dans la gamme et la limite entre elles

La double tension de la plaque indique que le même enroulement convient à deux réseaux différents selon deux couplages. Le chiffre le plus bas correspond au triangle, le plus élevé à l'étoile. Dans les données HEM, la limite se situe entre 3 kW et 4 kW. De 0,25 à 3 kW, 42 modèles ont un enroulement 230/400 V ; sur une ligne 400 V, ils fonctionnent en étoile. Les 75 modèles de 4 à 355 kW ont un enroulement 400/690 V ; sur la même ligne, ils fonctionnent en triangle et, sur un réseau 690 V, ils peuvent être couplés en étoile.

Le tableau est établi à partir des modèles en vente ; la méthode adaptée dépend du comportement de la charge au démarrage, de la puissance du transformateur et des exigences du distributeur d'électricité.

Six bornes et barrettes de couplage dans la boîte à bornes

Les deux extrémités de chaque enroulement de phase arrivent dans la boîte à bornes, soit six points de raccordement au total. Les entrées d'enroulement (U1, V1, W1) sont en haut, les sorties, dans un ordre décalé (W2, U2, V2), en bas. Les conducteurs L1, L2 et L3 sont raccordés aux entrées du haut dans les deux couplages ; la différence vient des barrettes.

• Étoile : les trois sorties d'enroulement du bas sont réunies en un point par deux barrettes horizontales. Les modèles de 3 kW et moins sont couplés ainsi en 400 V.
• Triangle : les barrettes sont posées verticalement et chaque entrée d'enroulement est reliée à la borne située en dessous. C'est le couplage en 400 V des modèles de 4 kW et plus.
• Démarrage étoile-triangle : les barrettes sont retirées et chacune des six extrémités est amenée par un conducteur séparé aux contacteurs de l'armoire.

Le conducteur de protection (PE) doit être raccordé à la vis de terre de la boîte ; un presse-étoupe adapté au diamètre du câble et des bouchons sur les entrées inutilisées maintiennent la protection IP55 aussi dans la boîte à bornes. Avant la mise sous tension, comparez le couplage avec la plaque.

Sur quels modèles le démarrage étoile-triangle est-il possible ?

En démarrage étoile-triangle, le moteur démarre en étoile et chaque enroulement de phase reçoit environ 0,58 fois la tension de ligne. Quand la vitesse a monté, le couplage passe en triangle et l'enroulement reçoit la pleine tension. Le courant et le couple de démarrage tombent à environ un tiers de ceux du démarrage direct.

La condition est que le moteur fonctionne, en service normal, sous une tension triangle égale à celle du réseau. Sur une ligne 400 V, c'est l'enroulement 400/690 V qui la remplit ; ainsi, dans la gamme HEM, tout modèle à partir de 4 kW peut être utilisé avec un démarreur étoile-triangle. Les petits modèles à enroulement 230/400 V fonctionnent déjà en étoile en 400 V et ne peuvent pas passer en triangle ; ils démarrent en direct, avec un démarreur progressif ou avec un variateur.

Comme le couple tombe aussi à un tiers, la méthode convient aux ventilateurs démarrant à vide, aux pompes à vanne fermée et aux scies. Sur les machines qui démarrent en charge, comme un convoyeur chargé, un concasseur ou un mélangeur, on envisage un démarreur progressif ou un variateur de fréquence.

Ordre des phases, sens de rotation et perte de phase

L'ordre des phases du réseau détermine le sens de rotation du moteur. Si le sens est mauvais, on permute deux conducteurs de phase après avoir coupé et consigné l'alimentation ; sur les pompes et ventilateurs, faites un bref contrôle du sens au premier démarrage. Les machines qui inversent souvent le sens utilisent un ensemble de contacteurs inverseurs ou un variateur.

Si une phase est perdue, le moteur continue de tourner sur les deux restantes, son courant augmente et l'enroulement chauffe rapidement. Un déséquilibre entre les tensions de phase déséquilibre aussi le courant ; à la mise en service, il faut donc mesurer les trois phases séparément. La chaîne de protection suivante est recommandée dans l'armoire :

• un disjoncteur moteur (MPCB) ou un relais thermique réglé sur le courant assigné,
• un relais de contrôle de phase détectant la perte de phase et le mauvais ordre des phases,
• pour les démarrages fréquents ou les services critiques, une sonde d'enroulement PTC ou PT100 (option de commande) avec son relais de surveillance ; une résistance anti-condensation pour les moteurs stockés en lieu humide.

Les détails figurent dans le guide relais thermique, fusible et disjoncteur moteur.

Le courant assigné dans le choix du câble et de l'appareillage : trois exemples HEM

Tout calcul d'armoire part du courant assigné en 400 V indiqué sur la plaque. La protection thermique est réglée sur cette valeur ; la section du câble dépend en plus du courant de démarrage, de la longueur de ligne et de la chute de tension admise. Trois exemples parmi les modèles HEM à 1500 tr/min :

• 3 kW, 100L2-4 (230/400 V, étoile) : 1450 tr/min nominaux, courant assigné 6,02 A. Le réglage thermique est directement cette valeur.
• 7,5 kW, 132M-4 (400/690 V, triangle) : 14,3 A en 400 V à 1460 tr/min. Si le relais thermique d'une armoire étoile-triangle est placé dans la branche d'enroulement, le réglage est d'environ 14,3 × 0,58 ≈ 8,3 A.
• 75 kW, 280S-4 (400/690 V, SF 1,15) : 1486 tr/min nominaux, courant assigné 129 A. À cette puissance, le mode de démarrage conditionne directement le câble et l'appareillage ; en étoile-triangle, environ 75 A traversent la branche d'enroulement.

Ces trois modèles ne sont que des exemples ; le choix réel dépend de la charge de la machine, de la vitesse requise, de la forme de montage et de l'environnement de travail. Les courants des autres puissances sont dans le tableau des courants, tous les modèles dans la boutique de moteurs électriques et les contrôles avant la première mise sous tension dans la liste de mise en service.

Alimentation par variateur et lignes monophasées

Si le moteur doit être alimenté par un variateur de fréquence, la variation de vitesse est possible avec notre gamme. Si la pleine charge est demandée longtemps à basse vitesse, le ventilateur monté sur l'arbre peut ne pas suffire et l'on ajoute une ventilation séparée ; si le câble entre variateur et moteur est long, un filtre dv/dt ou sinus est installé en sortie. Indiquez ces deux conditions à la commande ; détails dans la question sur le variateur. Là où seule une ligne monophasée 230 V est disponible, on envisage notre gamme de moteurs électriques monophasés ou l'arrivée d'une alimentation triphasée sur le site.

Vos données réseau et machine pour un devis

Pour vous proposer un moteur avec le bon enroulement et le bon couplage, transmettez-nous la machine que le moteur entraînera, la puissance (kW) et la vitesse (tr/min) souhaitées, la tension et la fréquence du réseau de votre site, le mode de démarrage prévu, le type de montage et la quantité. Les versions à pattes, à bride et verticales proposées selon la carcasse sont expliquées dans la question sur les formes de montage ; nous confirmons avec vous les cotes de bride et d'arbre à la commande.

Si vous remplacez un ancien moteur, il suffit d'envoyer une photo de sa plaque ; la tension d'enroulement et le couplage s'y lisent aussi. Consultez la boutique pour les modèles livrés depuis le stock et la page des prix des moteurs triphasés pour les prix catalogue ; pour un devis, écrivez-nous via notre page contact.

Questions fréquentes

Puis-je utiliser mon ancien moteur marqué 380 V sur une ligne 400 V ?

Oui. Les deux valeurs désignent le même réseau, l'une étant l'appellation ancienne et l'autre l'actuelle, et les moteurs fonctionnent sans problème dans la tolérance. L'essentiel est que le couplage des bornes suive l'indication 400 V de la plaque.

Puis-je démarrer mon moteur de 5,5 kW avec un démarreur étoile-triangle ?

Oui. Nos modèles de 5,5 kW ont un enroulement 400/690 V ; sur une ligne 400 V, le moteur est donc normalement couplé en triangle et accepte un démarreur étoile-triangle. On retire les barrettes et on amène les six extrémités à l'armoire.

Que se passe-t-il si je couple un moteur de 2,2 kW en triangle sous 400 V ?

Les modèles de cette puissance ont un enroulement 230/400 V. En triangle, chaque enroulement reçoit environ 1,73 fois sa tension nominale ; le courant monte fortement et l'enroulement est endommagé en peu de temps. Le bon couplage en 400 V est l'étoile.

Un relais de contrôle de phase remplace-t-il le disjoncteur moteur ?

Non, chacun surveille un défaut différent. Le relais de phase détecte la phase manquante et le mauvais ordre ; le disjoncteur moteur ou le relais thermique déclenche en surcharge selon le courant assigné. Pour les services critiques, une sonde PTC ajoute une troisième couche.