Démarrage Etoile Triangle

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
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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.
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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
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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
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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
~
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22
A1
A1
A1
A2
A2
A2
KM1
KM3
KM2
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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
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