Antoine86 a écrit : ↑12 mars 2014, 19:49
Vous vous êtes déjà retrouvé devant une machine d’occasion au prix attractif, mais demandant une alimentation triphasée, alors que vous n’avez qu’une ligne classique monophasée ? Vous vous êtes dit alors : mince ! Impossible d’alimenter cette belle machine… La belle occasion s’envole…
Actuellement, 4 solutions existent pour régler ce problème :
- On souscrit un
abonnement triphasé chez son fournisseur d’énergie => L’abonnement tri coute le même prix qu’un abonnement mono pour la même puissance. Mais vous allez devoir répartir l’ensemble de votre installation électrique existante sur 3 phases (au lieu de une, sur un abonnement mono). Je vous passe la prise de tête pour réussir à tout recâbler en équilibrant au mieux toute la puissance sur les 3 phases…
- On
remplace le moteur tri par un moteur mono => Il faut trouver le moteur qui va bien et l’adapter dans la machine, ça peut rapidement être la galère si il faut démonter la moitié de la bécane et faire réaliser des pièces par un usineur pour tout adapter.
- On rajoute un
condensateur sur une phase => Sans rentrer dans le détail, on va perdre directement environ 30% de puissance du moteur, vraiment pas terrible…
- On vient rajouter un
variateur de fréquence => C’est cette solution que je vais expliquer dans ce fil.
1 - Pourquoi choisir un variateur de fréquence plutôt que les 3 autres solutions citées ci-dessus ?
Pour plusieurs avantages, un variateur de fréquence permet :
- De fabriquer un vrai réseau triphasé à partir d’une ligne classique monophasé, aucune perte de puissance comme c'est le cas avec la solution du condensateur.
- De faire varier très précisément la vitesse du moteur avec un potentiomètre ou des boutons poussoirs, pour une toupie, ça me parait royal !
- De démarrer progressivement le moteur, afin de limiter la pointe de courant liée au démarrage (qui fait sauter le disjoncteur quand le moteur est trop puissant par rapport à la puissance souscrite chez EDF).
- De freiner rapidement le moteur (et donc la lame, pour la sécurité c’est un vrai plus !).
- D’assurer la protection du moteur contre les surtensions et surcharges (remplace le classique disjoncteur moteur, ou disjoncteur thermique).
- De démarrer un autre appareil (un aspirateur par exemple) en même temps que le moteur.
- De faire tourner le moteur plus vite que le permet un branchement électrique classique sans variateur.
- D’obtenir 2 fois plus de puissance que permet le moteur pendant un bref instant (rencontre avec un nœud lors d’un délignage de bois massif, par exemple).
2 - Le couplage du moteur avec le variateur
Le variateur de fréquence va, grâce à un savant montage électronique, transformer une tension monophasée 230V 50Hz (tension électrique officielle Française) en un système triphasé 230V (entre phases) de fréquence variable 0-60Hz.
Or, quand on souscrit un contrat triphasé en France, c’est bien souvent un réseau triphasé avec une tension de 400V (entre phases) que l’on obtient.
Il va donc falloir adapter le câblage du moteur en fonction de sa tension d’alimentation, pour cela, on peut modifier le couplage du moteur. Il en existe deux :
Le couplage triangle, et le
couplage étoile.
On touche ici à un point essentiel pour l’installation de notre variateur de fréquence, pour cela, un peu de technique s’impose :
Un moteur triphasé est composé de 3 enroulements, chaque enroulement est prévu pour recevoir une tension. Cette tension se trouve sur la plaque signalétique du moteur :
On est ici en présence d’un moteur 230/400V, cela veut dire qu’un enroulement supporte 230V, et que 2 enroulements en série supportent 400V (230V * √3). C’est bien beau de savoir cela, mais maintenant, comment fait-on pour savoir quel couplage effectué ?
Et bien tout dépend de la tension de votre réseau triphasé :
Avec un variateur, vous aurez une tension de 230V (entre phases) :
- Etoile : Si on couple le moteur en étoile, chaque enroulement recevra 230V/√3, soit 132V. Les enroulements seront sous-voltés, ce couplage n’est donc pas adapté.
- Triangle : Si on couple le moteur en triangle, chaque enroulement recevra 230V, soit sa tension nominale. Ce couplage est adapté au réseau.
Avec un réseau triphasé classique EDF, vous aurez 400V (entre phases) :
- Etoile : Si on couple le moteur en étoile, chaque enroulement recevra 400V/√3, soit 230V. Les enroulements seront alimentés avec leur tension nominale, ce couplage est adapté.
- Triangle : Si on couple le moteur en triangle, chaque enroulement recevra 400V. Les enroulements seront sur-voltés et votre moteur sera hors service, ce couplage n’est donc pas adapté et en plus dangereux !
Un petit schéma pour visualiser les 2 couplages :
En résumé :
Le couplage du moteur dépend uniquement :
- des tensions du moteur (mentionné sur la plaque signalétique)
- de la tension entre phase de votre réseau triphasé
Un moyen mnémotechnique (assez) simple :
Si la tension entre phase de votre réseau tri est égale à la tension la plus
basse notée sur la plaque signalétique de votre moteur => Alors le moteur doit être câblé en couplage
Triangle.
Si la tension entre phase de votre réseau tri est égale à la tension la plus
haute notée sur la plaque signalétique de votre moteur => Alors le moteur doit être câblé en couplage
Etoile.
Exemple :
- Je dispose d'un moteur 230/400V et d'un réseau tri 230V entre phase, je dois câbler le moteur en couplage Triangle
- Je dispose d'un moteur 230/400V et d'un réseau tri 400V entre phase, je dois câbler le moteur en couplage Etoile
3 - Comment choisir son variateur de fréquence :
On a besoin de deux informations :
- La puissance du moteur à entrainer, exprimée en Cv (Cheval), ou en W (watt), ou en kW (Kilo Watt)
- Les tensions du moteur, exemple : 230/400V, ou 400/690V
Au niveau de la marque, je vous conseille les fameux variateur Altivar de chez Schneider (Made in France => Cocorico ! )
4 - Quel câblage effectué :
Voici mon schéma de câblage pour ma Kity 618 :
J'ai shunter la borne AI1 et +5V pour être toujours en vitesse nominale, je n'ai pas besoin de la variation de vitesse sur ma scie. Pour en bénéficier, il suffit de remplacer ce shunt par un potentiomètre.
Le relais KA1 permet d'alimenter automatiquement mon aspirateur quand j'allume la scie.
R1B et R1C sont câblées sur le contact variateur qui s'ouvre automatiquement en cas de défaut.
R2A et R2B sont câblées sur le contact thermique du moteur qui s'ouvre automatiquement en cas de défaut.
Les contacts R1B, R1C, R2A et R2B font partie de la chaine de sécurité. Si jamais cette chaine est coupée, le moteur s'arrête en 0,5s (rampe de décélération).