Bobinage et moteurs électriques
Par Claire MauduitRédactrice technique, moteurs, transformateurs et bobinage
Le moteur asynchrone triphasé est le moteur de l’industrie : pompes, ventilateurs, convoyeurs, compresseurs. Simple et robuste, il repose entièrement sur son bobinage. Comprendre son principe aide à lire une plaque signalétique et à poser les bonnes questions à un bobineur.
Le stator, partie fixe, porte trois enroulements décalés dans l’espace. Alimentés par trois courants décalés dans le temps, ils créent un champ magnétique tournant. Le rotor, partie mobile, est entraîné par ce champ avec un léger retard : le glissement. C’est pourquoi le moteur est dit « asynchrone ».
À 50 Hz, la vitesse du champ tournant vaut 3 000 tours par minute pour un moteur à deux pôles, 1 500 pour quatre pôles et 1 000 pour six pôles. La vitesse réelle de l’arbre est un peu inférieure.
La vitesse du champ tournant se déduit de la fréquence et du nombre de paires de pôles : 60 × fréquence ÷ nombre de paires. Le glissement reste faible à pleine charge. Un moteur dont la vitesse mesurée chute nettement sous la valeur de la plaque travaille en surcharge, subit une tension trop basse ou a un rotor dégradé. Mesurer la vitesse au tachymètre ou au stroboscope donne ainsi un indice utile avant toute ouverture de la machine, et complète la lecture du courant à la pince ampèremétrique.
Une plaque affichant « 230/400 V » indique que les trois enroulements supportent 230 V chacun. Sur un réseau triphasé 400 V, ils doivent donc être branchés en étoile ; sur un réseau 230 V entre phases, en triangle. Le même moteur, la même puissance, deux branchements.
Deux erreurs de couplage reviennent souvent. Alimenter en 400 V entre phases un moteur couplé en triangle dont la plaque indique 230 V soumet chaque enroulement à une tension environ 1,7 fois trop élevée (le rapport de 400 à 230 est la racine de 3) : le moteur chauffe, sature et finit par claquer. À l’inverse, un moteur couplé en étoile sur un réseau 230 V entre phases reçoit chaque enroulement sous une tension 1,7 fois trop faible : le couple s’effondre et le moteur cale en charge.
Pour limiter l’appel de courant au démarrage des moteurs puissants, on peut démarrer en étoile puis passer en triangle. Le courant de démarrage et le couple sont alors divisés par trois par rapport à un démarrage direct en triangle. Ce montage exige un moteur dont les enroulements supportent la tension du réseau en triangle, soit une plaque « 400/690 V » sur un réseau de 400 V.
Dites-nous la machine, la panne et votre ville : nous gardons votre demande. Aucun paiement, aucun envoi automatique à une entreprise.
Quand un atelier rebobine, il reconstitue le nombre de spires, la section du fil et le couplage d’origine. Une erreur de couplage ou de nombre de spires change la tension supportée par chaque enroulement, donc le flux magnétique, le courant absorbé et l’échauffement. D’où l’importance du relevé initial et des essais avant remise.
Deux bobinages, un noyau de tôles : le principe du transformateur, ses pertes et ce qu’un atelier contrôle quand il en répare un.
Du relevé des données à l’essai final, voici dans l’ordre ce que fait un atelier de bobinage quand il rebobine un moteur grillé.
Le bobinage est un élément clé du fonctionnement des moteurs électriques et des transformateurs. Il permet la génération du champ magnétique indispensable à la conversion d’énergie…
