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Le couplage moteur est une étape cruciale dans l’installation d’un moteur électrique, car il permet d’éviter de l’endommager ou de le détruire. Le branchement en étoile ou en triangle implique différemment les enroulements, et le démarrage étoile triangle est une méthode couramment utilisée pour limiter le courant de démarrage des moteurs à induction. Selon le type de moteur installé, la tension entre les phases du réseau détermine le couplage des enroulements des moteurs. La plaque signalétique des moteurs informe sur le diagramme de connexion. Chaque plaque à bornes est normalisée et chaque bornier dispose généralement de six bornes et 3 barrettes de couplage. Le positionnement de ces barrettes sera fonction du couplage en étoile ou en triangle.
Les différents couplages d'un moteur électrique
Deux types de couplage moteur s’imposent pour les moteurs asynchrones triphasés (tri) même si un couplage étoile-triangle ou Dahlander sont possibles. Le bon couplage permet au moteur de fonctionner en toute sécurité et de façon optimale. Comment bien choisir son couplage en étoile ou en triangle selon la tension du réseau ?
| Plaque signalétique du moteur | 230V-400 V | 400V-690 V | ||
| Réseau | 230 V | 400 V | 400 V | 690 V |
| Couplage | Triangle (∆) | Etoile (Y) | Triangle (∆) | Etoile (Y) |
La plus petite tension correspond à la tension maximale supportée par un seul enroulement :
- Pour un moteur 230/400V, la plus petite tension est de 230V
- Pour un moteur 400/690V, la plus petite tension est de 400V
Afin d’obtenir cette plus petite tension, le moteur doit être couplé en triangle. Les enroulements sont connectés entre phase et sont donc alimentés par une tension composée.
La plus grande tension correspond à la tension maximale supportée par deux enroulements :
- Pour un moteur 230/400V, la plus grande tension est de 400V.
- Pour un moteur 400/690V, la plus grande tension est de 690V.
Afin d’obtenir cette plus grande tension, le moteur doit être couplé en étoile. Pour ce couplage, un point neutre est créé artificiellement. Un enroulement est donc alimenté par une tension simple soit entre phase et neutre.
Couplage étoile ou triangle ?
Les barrettes conduisent la tension entre toutes les phases. Les enroulements au stator définissent la tension nominale. Par exemple, la plus petite tension (ou tension maximale supportable pour chaque enroulement) est de 230V pour un moteur 230/400V et de 400V pour un moteur 400/690V. Inversement, la plus grande tension supportée par deux enroulements est respectivement de 400V et 690V.
Les moteurs asynchrones couplés en triangle
Câblé en triangle, chaque enroulement est connecté en série et forme un triangle. Les trois extrémités du triangle sont connectées aux trois phases de la source d’alimentation pour les moteurs triphasés asynchrones. Les enroulements sont donc alimentés par une tension composée. Exemple d’un moteur plaqué 230/400V
Les moteurs asynchrones couplés en étoile
Le couplage en étoile relie les extrémités des bobines à un point neutre créé artificiellement, un enroulement est donc alimenté par une tension simple. La tension appliquée aux enroulements est divisée par la racine de 3. Par rapport à un couplage triangle, le couplage en étoile réduit la tension présente dans chacune des bobines.
Dans cet exemple : on retrouve 400V entre phase et 230V entre la phase et le neutre commun : 400V / √3 = 230V
Couplage pour les moteurs monophasés
Un moteur monophasé, qu’il soit à induction ou universel, ne nécessite pas de couplage en étoile ou en triangle du fait de son type d’alimentation. En effet, une seule phase de courant alternatif alimente un moteur monophasé. Le branchement des fils d’alimentation depuis un réseau monophasé est donc simple. Seule la tension doit être vérifiée afin que la tension d’alimentation corresponde à la tension nominale du moteur.
Couplage Dahlander ou à enroulements séparés
Si votre application nécessite deux vitesses de rotation différentes, le couplage Dahlander ou à enroulements séparés est une solution adaptée.
Un couplage Dahlander permet, grâce à une commutation des connexions, l’obtention de deux vitesses : une vitesse élevée et une vitesse basse. Dans cette configuration, la vitesse basse est égale à la moitié de la vitesse haute. Il y a donc un rapport de 1 pour 2 lorsqu’on utilise un couplage Dahlander tel que 1500 tr/min en vitesse basse et 3000 tr/min en vitesse haute.
Un couplage à enroulements séparés offre, lui, plus de flexibilité. Contrairement au Dahlander, ce couplage utilise deux enroulements distincts et offre donc deux vitesses distinctes sans la nécessité d’un rapport de 1 sur 2.
Le démarrage étoile/triangle des moteurs asynchrones triphasés
Avec ce type de couplage, le démarrage se fait en deux phases :
• un couplage en étoile initial durant quelques secondes
• puis un couplage en triangle.
Cette solution peut être pertinente pour certaines applications impliquant des moteurs électriques asynchrones triphasés nécessitant une réduction du courant de démarrage pour limiter les contraintes mécaniques du moteur. Une fois la phase de démarrage terminée, le moteur bascule sur un couplage triangle pour obtenir le couple nécessaire à l’application et atteindre sa vitesse nominale.
Un démarrage en couplage étoile protège le moteur et le réseau.
Le couplage triangle, lors du fonctionnement, assure des performances optimales pour le moteur et son application.
La plaque signalétique et le schéma de câblage
La plaque signalétique est la carte d’identité d’un moteur. Elle renseigne sur toutes ses caractéristiques principales. Les tensions sont indiquées en deuxième ligne (point 3). Le diagramme de connexion est inscrit en bas de la plaque (point 22). Les couplages sont également indiqués à côté de chacune des tensions.
Le schéma du câblage pour un couplage en étoile présente des barrettes conductrices horizontales au niveau des enroulements statoriques. Les barrettes conductrices sont présentées verticalement sur le schéma d’un couplage en triangle.
Pour plus d’informations sur le couplage de votre moteur électrique WEG, nos équipes techniques et commerciales sont à votre écoute. Elles vous guideront tant au choix de votre moteur, de son couplage et à la sélection d’un variateur de fréquence WEG si votre application le nécessite.
