Technique de contrôle industriel Technique de

Technique de contrôle industriel
Technique de contrôle SIRIUS
Couplage étoile-triangle des moteurs triphasés
Limitation des pics de courant de commutation
par commutation préférentielle marche à droite et à gauche
Exemple de fonctionnement n° CD-FE-III-001-V10-FR

Commutation des moteurs triphasés du couplage étoile au couplage triangle
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Remarque préliminaire
Les exemples de fonctionnement Sirius sont des configurations d’automatisation
opérationnelles et testées, élaborées sur la base de produits Siemens A&D standard.
Ils permettent de réaliser de manière simple, rapide et bon marché des applications de
contrôle sur les appareils basse tension. A ce titre, chacun des exemples de
fonctionnement Sirius mentionnés couvre une tâche répétitive d’un ensemble général
de questions, posées par le client, et relatives aux appareils basse tension.
1 Introduction ............................................................................................. 3
2 Fonctionnement ...................................................................................... 4
1.1 Description du fonctionnement en cas de rotation à droite du moteur ...................................4
2.1.1 Commutation préférentielle..........................................................................................................4
2.1.2 Pas de commutation préférentielle...............................................................................................5
2.2 Changement de sens de rotation de droite à gauche...............................................................6
2.3 Dimensionnement des appareils pour un démarrage normal..................................................6
2.4 Couplages opportuns et inopportuns ......................................................................................7
3 Configuration et câblage........................................................................ 8
3.1 Vue du réseau principal ............................................................................................................8
1.2 Vue du circuit de commande ....................................................................................................8
4 Couplages combinés étoile-triangle à un sens de rotation
jusqu’à 75 kW – la solution Siemens .................................................... 9
5 Votre contact ......................................................................................... 10
6 Garantie, responsabilité et assistance................................................ 10
7 Index....................................................................................................... 10

Commutation des moteurs triphasés du couplage étoile au couplage triangle
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1 Introduction
Le démarrage type étoile-triangle est toujours utilisé pour activer les moteurs
asynchrones triphasés. Dans ce type de commutation, le courant de démarrage ne
correspond plus qu’à 1/3 du courant nécessaire au démarrage direct.
Lors des commutations du couplage étoile au couplage triangle, des processus de
compensation peuvent se produire dans le moteur, en particulier dans le cas d’une
combinaison défavorable de fréquence de réseau et de champ de rotor, provoquant
des pics de courants plus élevés qu’en cas de démarrage direct du moteur arrêté en
couplage triangle. Dans le pire des cas, les problèmes suivants apparaissent :
les dispositifs de protection contre les courts-circuits se déclenchent,
le contacteur triangle colle et ses contacts s’usent très rapidement,
le moteur est soumis à une forte sollicitation dynamique.
Cet exemple de fonctionnement décrit la commutation préférentielle utilisée pour les
démarreurs étoile-triangle. Un raccordement opportun au circuit principal permet de
limiter les courants de compensation et les pics de courant lors du passage d’un
couplage étoile à un couplage triangle.

Commutation des moteurs triphasés du couplage étoile au couplage triangle
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2 Fonctionnement
Les schémas des démarreurs étoile-triangle indiquent souvent deux types différents de
raccordement du moteur : d’une part avec rotation à droite, d’autre part avec rotation à
gauche du moteur. Respectez ce point lors de l’installation du moteur pour limiter au
maximum les pics de courant lors des commutations. Prévoyez également un câblage
correct sur la plaque à bornes du moteur.
1.1 Description du fonctionnement en cas de rotation à droite du
moteur
2.1.1 Commutation préférentielle
Le diagramme vectoriel ci-dessous montre les tensions présentes dans un moteur de
rotation à droite lors du passage d’un couplage étoile à un couplage triangle. Une fois la
commutation préférentielle réglée, les bornes du moteur sont reliées correctement, c.à.d.
phase L1 aux bornes U1 et V2, phase L2 aux bornes V1 et W2 et phase L3 aux bornes W1
et U2.
Fig. 1 : Liaison correcte des phases du moteur en rotation à droite
Fig. 2 : Diagramme vectoriel d’une commutation de couplage étoile à couplage triangle d’un moteur de
rotation à droite considérant une liaison correcte des phases du moteur
L1
31 LL
U−
NL
U−´1
N
cham
p
tournant
position en retrait du rotor lors
des pauses hors tension
L1‘
L2
L2‘
L3‘
L3
U
∆
31 LL
U−
NL
U−´1
L1 L2 L3
U1 V1 W1
U2 V2 W2
V1
U1 W1
U2 V2 W2
L1 L2 L3

Commutation des moteurs triphasés du couplage étoile au couplage triangle
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Lors des pauses de commutation hors tension, le rotor reste en retrait par rapport au
champ tournant. Son champ magnétique induit une tension résiduelle décroissante,
représenté dans le diagramme vectoriel à la phase L1. NL
U−'1 .
Lors du démarrage en couplage triangle (fig. 1 et fig. 2), l’enroulement statorique
causant cette tension résiduelle est positionné sur la tension réseau 31 LL
U−. Du fait de
la position favorable de la tension résiduelle NL
U−'1 et de la tension réseau 31 LL U− sur
le schéma vectoriel (presque parallèle), la tension différentielle ∆U est relativement
limitée. Le pic de courant résultant de cette tension reste également faible.
2.1.2 Pas de commutation préférentielle
Le moteur est également de rotation à droite lorsque les bornes sont reliées comme
suit : phase L1 aux bornes U1 et W2, phase L2 aux bornes V1 et U2, phase L3 aux
bornes W1 et V2.
Fig. 3 : Un raccordement erroné des phases du moteur ne modifie pas la rotation à droite.
La tension résiduelle décroissante agit de nouveau dans le stator. Lors du démarrage
en couplage triangle, l’enroulement de phase de vecteur NL
U−'1 est positionné sur la
phase réseau 21 LL
U− . Cependant, les directions vectorielles respectives de ces deux
tensions sont très différentes ; la tension différentielle ∆U est élevée et provoque donc
un pic de courant élevé lui aussi. Lors des commutations d’étoile à triangle, on obtient
alors le diagramme vectoriel suivant :
Fig. 4 : Diagramme vectoriel des couplages de phases de moteur suivant fig. 3 – pic de courant de
commutation élevé
N
cham
p
tournant
position en retrait du rotor
lors des
p
auses hors tension
L1
21 LL
U−
NL
U−´1
L1‘
L2
L2‘
L3‘
L3
U
∆
NL
U−´1
21 LL
U−
L3
W1
W2
L1
U1
U2
L2
V1
V2