COURS 1ERE/TERM TD PROCÉDÉ DE DÉMARRAGE DEMARRAGE ETOILE TRIANGLE 1°/ NECESSITE D’UN PROCEDE DE DEMARRAGE Le démarrage d’un moteur asynchrone triphasé engendre un surintensité importante, de l’ordre de 6 à 8 fois leur courant nominal. I/In P 7 est le point de fonctionnement nominal du moteur P 1 n/ns 0.9 1 Le câble qui alimente le moteur possède une résistance non négligeable, qui est habituellement sans influence, mais lors des démarrages : - Les résistances des câbles provoquent des chutes de tension en certains points de l’installation (Loi d’Ohm). - Les câbles subissent des échauffement proportionnels à leurs résistances et au carré des courants qui les traversent (Effet Joule). Schéma équivalent monophasé La chute de tension au démarrage vaut : u = RC x ID = 7 x RC x IN C1 point A A L’échauffement au démarrage RC vaut : p = RC x ID 2= 49 x RC x IN 2 point B B RC la résistance du câble u = 7 x RC x IN p = 49 x RC x IN 2 M 769774359 LPR Léonard de vinci Page 1 / 6 STI Génie Electrotechnique 1ERE/TERM PROCÉDÉ DE DÉMARRAGE Pour minimiser les pertes joules, donc l’échauffement du câble, et surtout la chute de tension lors des démarrages des moteurs asynchrones triphasés on peut : AUGMENTER la section des conducteurs électriques (si S alors Prix ). DIMINUER la longueur du câble (lorsque cela est possible ! ! ! ). DIMINUER le courant de démarrage ID . Les procédés de démarrage permettent de diminuer la valeur du courant de démarrage afin de limiter l’échauffement des conducteurs et de limiter les chutes de tension dans l’installation. Il existe différents types de procédés de démarrage, qui se classent en deux grandes catégories : Les procédés électromécaniques réalisés grâce à des jeux de contacteurs, de résistances ou impédances de puissance … etc … Les procédés électroniques réalisés à l’aide de modulateurs d’énergie constitués de composants semi-conducteurs (thyristor, triac …). 2°/ LE DEMARRAGE ETOILE-TRIANGLE 2.1°/ Principe Pour réaliser ce type de démarrage, il faut impérativement disposer d’un moteur qui se couple normalement en triangle sur le réseau EDF. Réseau Moteur 133/230V 230/400V 400/690V 133/230V Couplage étoile Tension trop importante Tension trop importante 230/400V 400/690V Couplage Triangle Tension insuffisante Couplage étoile Couplage Triangle Tension trop importante Couplage étoile Au lieu de coupler directement la machine en triangle comme cela sera le cas en démarrage direct, on procède grâce à des contacteurs et de manière automatique, d’abord au démarrage en étoile, donc sous tension réduite, puis au couplage normal en triangle. 769774359 LPO Léonard de Vinci Page 2 / 6 STI Génie Electrotechnique 1ERE/TERM PROCÉDÉ DE DÉMARRAGE 2.2°/ Courants absorbés en triangle et en étoile Couplage Triangle L1 L2 Couplage Etoile L3 L1 L2 Z Z L3 IY Z Z I Z Z I = 3 U / Z IY = V / Z = U / Z 3 on en déduit que le rapport théorique I / IY = 3 On constate que si l’on sous-alimente un moteur asynchrone en le branchant en étoile alors qu’il est prévu pour fonctionner couplé en triangle, on réduit le courant dans un rapport de 3 . 2.3°/ Caractéristiques du courant en démarrage étoile-triangle I/In couplage triangle couplage étoile n/ns 769774359 LPO Léonard de Vinci Page 3 / 6 STI Génie Electrotechnique 1ERE/TERM PROCÉDÉ DE DÉMARRAGE 2.4°/ Caractéristiques du couple en démarrage étoile-triangle Le couple d’une machine traduit son effort à entraîner une charge et se mesure en Newton Mètre (N.m). Quand on alimente un moteur asynchrone à l’aide d’une tension réduite k fois, le couple de cette machine est réduit dans un rapport de k². Donc en sous alimentant le moteur en étoile, on réduit la tension aux bornes du moteur dans un rapport de 3, donc le couple est réduit dans un rapport de 3 . couplage triangle C/Cn couplage étoile n/ns 3°/ ETUDE DES SCHEMAS DES DEMARREURS ETOILE-TRIANGLE 3.1°/ Schéma électrique Q1 F1 Schéma de puissance Variante 1 KM2 KM1 F2 KM3 M 3 769774359 LPO Léonard de Vinci Page 4 / 6 STI Génie Electrotechnique 1ERE/TERM PROCÉDÉ DE DÉMARRAGE Q1 F1 Schéma de puissance Variante 2 KM2 KM3 KM1 M 3 Schéma de commande 24V ~ 13 14 Q1 95 96 X2-1 F2 11 S2 12 X2-2 13 13 S1 KM2 14 X2-3 14 55 13 KM1 KM2 14 56 21 11 KM1 KM3 12 24V ~ 769774359 22 A1 A1 A1 A2 A2 A2 KM1 KM3 KM2 LPO Léonard de Vinci Page 5 / 6 STI Génie Electrotechnique 1ERE/TERM PROCÉDÉ DE DÉMARRAGE 3.2°/ Chronogrammes de fonctionnement KM2 appui sur S2 appui sur S1 t KM1 t KM3 t 4°/ CHOIX DE L’APPAREILLAGE DES DEMARREURS ETOILE-TRIANGLE Les courants lors des différents couplages impose d’avoir des appareillages au moins dimensionner pour les courants suivants : Variante 1 Variante 2 IN IN Contacteur Ligne KM Contacteur Etoile KM Contacteur Triangle KM IN IN / 3 IN / 3 IN IN / 3 IN / 3 Relais thermique F2 IN / 3 IN Sectionneur Q1 Fusible F1 769774359 LPO Léonard de Vinci Page 6 / 6 STI Génie Electrotechnique