Quel couplage adopter (triangle ou étoile) lors du câblage du moteur asynchrone triphasé par rapport au réseau électrique d'alimentation ?

Un moteur asynchrone triphasé est constitué de 3 enroulements statoriques décalés de 120°. Chaque enroulement se caractérise par une tension nominale. Pour raccorder un moteur directement sur le réseau (cas du démarrage direct), il est nécessaire de réaliser le couplage des enroulements moteur en fonction de la tension entre phases du réseau.
Deux couplages des enroulements sont possibles : en "étoile" ou en "triangle".

Le couplage étoile

Le couplage en étoile consiste à réaliser une étoile à trois branches avec les 3 enroulements du moteur. Le point milieu forme ainsi un point neutre artificiel. Chaque enroulement est alimenté sous une tension simple "V" entre phase et neutre. C'est-à-dire, la tension entre phase "U" (tension composée) divisé par racine de 3.

Le couplage triangle

Le couplage en triangle consiste à réaliser un triangle avec les 3 enroulements du moteur. Chaque enroulement est alimenté par une tension composée (entre phase).
De ce fait, deux tensions d'alimentation sont possibles pour chaque moteur. Ces tensions sont généralement inscrites sur la plaque signalétique du moteur. On retrouve la tension supportée pour le couplage étoile et pour le couplage triangle par les enroulements. La plus petite tension correspond à la tension maximale que pourra supporter un enroulement donc cela correspond au couplage triangle.
Le tableau ci-dessous indique le couplage à réaliser en fonction de la tension d'alimentation entre phase du réseau (tension composée) :

Tensions indiquées sur la plaque signalétique du moteur	127 V-220 V		230 V-400 V		400 V-690 V
Tension du réseau	127 V	220 V	230 V	400 V	400 V	690 V
Couplage à effectuer	∆	Y	∆	Y	∆	Y

Exemple d’application

Données :

• Réseau triphasé : 400 V entre phases.
• Indication de la plaque signalétique du moteur : 230 V - 400 V

D’après la plaque signalétique la tension maximale supportée par chaque enroulement du moteur est de 230 V. Il faut réaliser un couplage étoile pour que chaque enroulement soit alimenté par une tension simple (phase-neutre) à partir de la tension du réseau d’alimentation (400 V).
Soit : 400 V/√3 = 230 V

Réalisation du couplage des moteurs

Pour réaliser le couplage, les fabricants de moteurs ont normalisé les plaques à bornes des moteurs. On retrouve ainsi, sur chaque bornier six bornes et 3 barrettes de couplage. Celles-ci devront être positionnées pour réaliser soit le couplage étoile, soit le couplage triangle.

Plaques à bornes moteur

Plaques à bornes moteur couplée en étoile

Exemple de couplage étoile :

Le couplage étoile-triangle

Le démarrage étoile-triangle est un mode de démarrage permettant un démarrage plus progressif des moteurs électriques asynchrones triphasés. Cela permet de limiter les contraintes mécaniques trop importantes pour les équipements à motoriser et/ou le pic de courant de démarrage.
Dans un démarreur étoile triangle, le démarrage est réalisé en deux temps : une première phase permet de démarrer le moteur avec un couplage étoile. Cette phase dure quelques secondes. Lorsque le moteur a démarré, le dispositif de commande déclenche la seconde phase : le couplage en triangle. Le mécanisme de commande doit impérativement comporter un inter-verrouillage mécanique et/ou électrique afin d’éviter que les deux couplages ne soient réalisés en simultanément.
Ce système est réalisé à l’aide de deux contacteurs : le premier commande le couplage étoile et le second, le couplage triangle. Le décalage temporel est réalisé à l’aide d’un bloc de contact temporisé.

Exemple de schéma de câblage étoile triangle (schéma de puissance)

Le démarrage est exécuté en trois phases : tout d’abord, le contacteur "étoile" est fermé. Le moteur démarre dès la fermeture du contacteur de ligne KM2. Après quelques secondes, KM1 s’ouvre, et KM3 se ferme provoquant ainsi le couplage triangle du moteur et donc l’augmentation de la vitesse de rotation du moteur.

• KM1 : contacteur de couplage étoile
• KM2 : contacteur de ligne
• KM3 : contacteur de couplage triangle

Publié pour:Schneider Electric France