Le départ-moteur : trois fonctions, un couplage

Les trois fonctions d'un départ-moteur

Quel que soit le schéma, un départ-moteur contient toujours ces trois fonctions, dans cet ordre, de l'alimentation vers le moteur :

#	Fonction	Elle sert à…	Appareils possibles
1	Protection contre les courts-circuits	couper tout de suite quand le courant devient énorme (fil à fil, défaut franc)	fusibles, disjoncteur (partie magnétique)
2	Organe de télécommande	mettre en marche et arrêter le moteur à distance, par un petit courant	contacteur
3	Protection thermique	couper quand le moteur est surchargé trop longtemps (il chauffe et brûlerait)	relais thermique, disjoncteur (partie thermique)

À retenir : court-circuit, contacteur, thermique. Si l'une manque, ce n'est pas un départ-moteur complet.

Et le moteur lui-même doit être couplé selon le réseau (voir plus bas).

Court-circuit et surcharge, ce n'est pas pareil. Un court-circuit, c'est un courant très fort et immédiat : il faut couper en quelques millisecondes, sinon les fils fondent. Une surcharge, c'est un courant un peu trop fort pendant longtemps (moteur coincé, trop chargé) : on peut attendre un peu, puis couper.

Du plus ancien au plus moderne : les quatre schémas

Schéma	Court-circuit	Télécommande	Thermique	Ce qui est nouveau
9	fusibles (Q1)	contacteur KM1	relais thermique F1	trois appareils séparés : la solution classique
10	disjoncteur magnéto-thermique Q3 (partie magnétique)	contacteur KM1	disjoncteur Q3 (partie thermique)	deux appareils au lieu de trois : le disjoncteur remplace les fusibles et le relais
11	disjoncteur Q3	deux contacteurs KM4 et KM5	disjoncteur Q3	deux sens de rotation
12	disjoncteur intégral			un seul appareil : le disjoncteur et le contacteur sont dans le même boîtier

• Les fusibles sont à remplacer à chaque coupure. Le disjoncteur se réarme d'un geste.
• Un disjoncteur magnéto-thermique a deux déclencheurs : magnétique (court-circuit, immédiat) et thermique (surcharge, retardé). C'est ce qu'indique le symbole avec « I > ».
• Dans les schémas 10 à 12, le contact 97-98 du disjoncteur allume un voyant « défaut » quand il s'est déclenché : dans un grand atelier, on voit de loin que le moteur est en panne.

Où est la protection dans le circuit de commande ?

• Au schéma 9, le contact 95-96 du relais thermique F1 est en série avec la bobine de KM1 : quand le relais déclenche, il coupe la bobine, le contacteur retombe et le moteur s'arrête.
• Aux schémas 10, 11 et 12, il n'y a pas de contact de protection en série avec la bobine : le disjoncteur coupe directement le circuit de puissance.

Le couplage du moteur : étoile ou triangle

Un moteur asynchrone triphasé a trois enroulements. La plaque dit comment les coupler selon le réseau :

Réseau	Couplage	Courant sur la plaque du banc
230 V (entre phases)	triangle	1,1 A
400 V (entre phases)	étoile	0,64 A

Un enroulement du moteur doit toujours recevoir 230 V. Sur un réseau de 230 V, on branche donc les trois enroulements chacun entre deux phases (triangle). Sur un réseau de 400 V, on les met en étoile pour que chacun ne reçoive que 230 V.

Sur la plaque à bornes (bornes U1 V1 W1 en haut, W2 U2 V2 en bas) :

• Triangle : on relie U1 à W2, V1 à U2, W1 à V2 avec trois ponts ; les trois fils du réseau arrivent sur U1, V1, W1.
• Étoile : on relie W2, U2 et V2 ensemble avec un pont ; les trois fils du réseau arrivent sur U1, V1, W1.

Se tromper de couplage, c'est détruire le moteur : en triangle sur du 400 V, chaque enroulement reçoit trop de tension et brûle.

Changer le sens de rotation

Pour inverser le sens d'un moteur triphasé, on permute deux des trois phases. Il faut donc deux contacteurs : KM4 (sens avant), qui envoie L1-L2-L3 sur le moteur, et KM5 (sens arrière), qui envoie les phases avec deux d'entre elles échangées.

Danger : KM4 et KM5 ne doivent jamais être collés ensemble. Les deux à la fois mettraient les phases en court-circuit entre elles. Deux protections :

• L'interverrouillage électrique : un contact NC (61-62) de KM5 est mis en série avec la bobine de KM4, et un NC de KM4 en série avec la bobine de KM5. Quand l'un est collé, l'autre ne peut pas coller.
• Le bouton d'inversion : on s'arrête avant de repartir dans l'autre sens.

Mesurer un courant à la pince

Une pince ampèremétrique mesure le courant sans rien débrancher et sans toucher au métal : on l'ouvre et on entoure un seul fil.

1. Choisir le calibre (ici quelques ampères) et le mode courant alternatif (A~).
2. Ouvrir la pince, entourer un seul fil de puissance (jamais deux, jamais trois), refermer.
3. Lire l'affichage, moteur en marche.

Pourquoi un seul fil ? La pince mesure la somme des courants qui la traversent. Dans un moteur triphasé équilibré, les trois courants se compensent : avec les trois fils, elle affiche presque 0. Avec un seul fil, elle donne le courant de la phase.

Le courant dépend de la charge : à vide, le moteur absorbe moins que le courant de la plaque. La plaque donne le courant nominal (en pleine charge).

Régler la protection thermique

Le relais thermique (ou la partie thermique du disjoncteur) se règle sur le courant de la plaque du moteur : ici 1,1 A en 230 V triangle. Réglé trop haut, il ne protège plus ; trop bas, il déclenche pour rien.

Pour réarmer, on attend que le moteur ait refroidi, puis on appuie sur le bouton de réarmement.