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Un exercice sur le départ moteur direct, avec des valeurs qui changent à chaque fois. Réponds aux questions, vérifie, puis compare ta démarche avec le corrigé détaillé.

Énoncé

On câble le départ direct d’un moteur asynchrone triphasé sur un réseau 400 V, 50 Hz. La plaque signalétique indique : 230/400 V, Pu = 1,5 kW, cos φ = 0,80, η = 0,90. Chaque enroulement du stator supporte une tension de 230 V.

Calibres disponibles :

  • fusibles aM : 2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 A ;
  • contacteurs AC-3 : 9, 12, 18, 25, 32, 38, 40, 50, 65, 80, 95 A.

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Tes réponses

A
A
A
A
A
Voir le corrigé détaillé
  1. Couplage : le réseau fournit U = 400 V entre phases. En étoile, chaque enroulement reçoit V = U ÷ √3 = 400 ÷ √3 ≈ 230 V ; en triangle, il reçoit U = 400 V. Les enroulements supportent 230 V, donc on couple en étoile (Y). Sur la plaque 230/400 V, on retrouve la règle : la plus petite tension est celle d’un enroulement, la plus grande celle du couplage étoile. En triangle, ces enroulements recevraient 400 V au lieu de 230 V et seraient détruits.
  2. Courant nominal : In = Pu ÷ (√3 × U × cos φ × η) = 1 500 ÷ (√3 × 400 × 0,80 × 0,90) = 1 500 ÷ 498,8 ≈ 3 A.
  3. Fusibles aM : premier calibre ≥ 3 A, soit 4 A. Les fusibles aM supportent la pointe de démarrage sans fondre et coupent les courts-circuits.
  4. Contacteur AC-3 : premier calibre Ie ≥ 3 A, soit 9 A.
  5. Relais thermique : on choisit une plage qui contient 3 A et on le règle à 3 A (classe 10 pour un démarrage normal).
  6. Courant de démarrage : Id ≈ 6 × In = 6 × 3 ≈ 18 A, pendant quelques secondes. Le relais thermique laisse passer cette pointe brève, et les fusibles aM aussi.

La méthode

  1. Choisir le couplage : comparer la tension d’un enroulement à la tension du réseau. Enroulement à 230 V sur un réseau 400 V : étoile (chaque enroulement reçoit 400 ÷ √3 ≈ 230 V). Enroulement à 400 V : triangle.
  2. Calculer le courant nominal absorbé à partir de la plaque : In = P ÷ (√3 × U × cos φ × η), avec P la puissance utile.
  3. Fusibles aM (protection contre les courts-circuits) : premier calibre supérieur ou égal à In. Les fusibles aM supportent la pointe de démarrage.
  4. Contacteur en catégorie AC-3 (moteurs à cage) : premier calibre Ie supérieur ou égal à In.
  5. Relais thermique (protection contre les surcharges) : choisir une plage qui contient In et le régler à In.
  6. Vérifier la pointe de démarrage direct : Id ≈ 5 à 8 × In, on retient 6 × In en ordre de grandeur.

Les erreurs à éviter

  • Coupler en triangle un moteur dont les enroulements supportent 230 V : sous 400 V, ils sont en surtension et brûlent.
  • Oublier le rendement η : P sur la plaque est la puissance utile, le moteur absorbe davantage.
  • Oublier √3 en triphasé, ou utiliser 230 V au lieu de la tension entre phases 400 V.
  • Choisir le calibre immédiatement inférieur à In : l’appareil serait sous-dimensionné.
  • Régler le relais thermique sur Id ou sur le calibre du contacteur : il se règle sur In.
  • Prendre des fusibles gG à la place des aM : ils fondraient au démarrage.

Pour aller plus loin

Cet exercice est tiré du cours animé Les départs moteurs (BTS) : des animations à manipuler, d’autres exercices corrigés et un quiz expliqué.

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