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Le parafoudre


Le parafoudre, ou parasurtenseur, est un dispositif de sécurité visant à protéger les installations et appareils électriques contre les surtensions engendrées par la foudre.
Un excès brutale de tension est en effet très destructeur pour bon nombre d’appareils, en particulier les appareils électroniques.


Principe de fonctionnement du parafoudre :
Quel que soit le type de parafoudre, le principe reste le même. Le parafoudre se comporte un peu comme un interrupteur, qui au-delà d’un certain seuil de tension va laisser s’échapper le courant électrique vers la terre, et ainsi éviter qu’il ne se fraye son propre chemin au sein des différents appareils raccordés au réseau électrique.
Le parafoudre est obligatoire dans certains départements français, et est placé le plus souvent en tête des tableaux électriques, protégeant ainsi l’ensemble des installations électriques qu’ils désservent (voir schémas à la suite de l’article).
A défaut de voir toute son installation protégée, certains parafoudres sont intégrés à des multiprises, afin d’au moins protéger les matériels les plus sensibles et souvent onéreux , notamment les appareils multimédia (ordinateurs, TV, modem, …).


Trois technologies de parafoudre
Un parafoudre est composé soit d’éclateurs (à air ou gaz), soit de varistances, soit, pour les meilleurs d’entre eux, de diodes TVS ou Zener

 

 


Fonctionnement des trois technologies


Les éclateurs
Ils sont composés d’électrodes (cathode et anode) les unes en face des autres et d’air ambiant ou d’un gaz.
A partir d’un certain seuil ; un champ magnétique se crée entre les électrodes, l’air ou le gaz ne suffisent plus à l’isolement des électrodes. Un arc électrique se forme et la surtension est dirigée vers la terre. Un cône d’amorçage permet de couper le court-circuit produit lors de la surtension.


Les varistances
A partir d’un certain seuil, l’impédance des varistances chute pour permettre l’évacuation de la surtension. Quand la tension redevient correcte l’impédance des varistances reprend sa valeur à l’état normal. Elles vieillissent et chauffent lorsqu’une surtension les traverse. Du fait de l’échauffement plus ou moins important, elles sont souvent équipées de déconnecteurs thermiques.


Les diodes TVS (ou Transient Voltage Suppressor) ou Zener
Le fonctionnement est identique aux varistances mais elles offrent une meilleure protection grâce à un temps de réponse très faible. Elles ont une durée de vie quasiment illimitée. Si une surtension est plus forte que celle pour laquelle elles sont prévues, les diodes se mettent en court-circuit de manière définitive.

Les différents types de parafoudres


Les types 1
Ces parafoudres utilisent principalement la technologie à éclateur (souvent à gaz), ils sont conçus pour les locaux équipés de paratonnerres.


Les types 2
Ces parafoudres utilisent les technologies à varistance ou diodes TVS.
C’est le type le plus utilisé dans le domaine domestique.


Les types 3
Ces parafoudres utilisent principalement la technologie à varistances. Ils assurent la protection finale et doivent être assistés par un parafoudre de types 1 ou 2.

Dernière mise à jour le 15/12/2013

Présentation


Qu’est ce qu’un optotriac ?
Un optotriac est un montage qui intègre un triac et une LED. La mise en œuvre de ce dispositif est des plus simples, puisqu’il suffit d’appliquer un niveau positif basse tension sur la LED de l’opto-triac, qui commande à son tour le triac. L’opto-triac fait donc figure d’interface, en quelque sorte, entre le circuit de commande et le circuit commandé. On peut donc le comparer a un interrupteur.
Ce composant assure à lui seul l’isolation électrique (galvanique) entre la partie commande et la partie puissance.
Le MOC3041 est un composants constitué d’une diode infrarouge, ils sont conçus pour l’utilisation avec un triac dans l’interface de logique à équipement alimenté en 115VAC et alimentant des lignes, comme des téléimprimantes, CRTS, des moteurs, des appareils de consommations etc…

Schéma


moc3041

 
 
 
 
 
 
 
 
 


Étage d’entrée

Si vous décidez d’appliquer une tension directement sur l’entrée de l’optotriac il va fonctionner c’est certain mais pendant quelque microseconde (je pense pas que ça soit une bonne idée).
LE MOC3041, d’après le datasheet accepte une tension typique d 1,25V (1,5V MAX), pour un courant absorbé de 60mA, (bon je préfère mettre 10mA cela suffit)
R1=(5-1,25)/0.010A=375 Ohms (390 Ohms normalisé).


Etage intermédiaire (zéro crossing)
(zéro crossing=zéro croissement), comme sont nom l’indique croissement de la tension lorsque celle-ci passe par zéro.
Le principe est simple, à chaque passages du zéro de la sinusoïde détecter entre les pattes 4 et 5, et lorsque aucune tension est présente en entrée de l’optotriac , le triac (interne au MOC3041) ne sera pas amorcé, dans ce cas la tension du réseau ce retrouve au borne du triac qui lui est représenté comme un interrupteur ouvert.
Lorsqu’ une tension sera présente sur l’entrée de l’optotriac, le triac va s’ amorcé, la tension entre les pattes 4 et 5 étant quasiment nulle, le triac est représenter comme un interrupteur fermé.
Pour que celui-ci s’ouvre automatiquement sans l’aide de personne, il faut que la tension du réseau passe par zéro, (le zéro de la sinusoïde) et l’interrupteur qui était fermé s’ouvrira.
Prenons des exemples come le montrent les Figures a), b), c), d), e). Un signal créneau de fréquence 100Hz avec une amplitude de 5V, ce signal sera appliqué en entrée. Tien d’ailleurs pour info, la largeur de ce signal créneaux va varier de 10ms à 0ms, avec une variation de 2ms à chaque fois.
Tous d’abord le signal PWM envoyé sur l’entrée du MOC3041 est décalé de 5ms sur la droite (ceci permettra de mieux observer les choses qui vont se passer..), ainsi ce signal sera retardé de 5ms par rapport au zéro de la sinusoïde appliqué entre les bornes 4 et 5 du MOC3041.

Aperçu du fonctionnement par graphe
Commençons par un signal PWM d’une fréquence de 100Hz , soit un signal qui ce répète toute les 10ms, si le signal à une largeur de 0ms, il en résulte que le triac sera amorcé toutes les 5ms puisque comme nous l’avons dis précédemment il est retardé.

Figure a)

figure-1.a-


 
 
 
 
 
 
 
 
 
Bon, maintenant mettons un signal de 2ms de largeur et toujours retardé de 5ms, d’ailleurs on voit les créneaux en entrée.

Figure b)

figure.b-

Faisons la même chose pour un signal de 4ms de largeur et toujours retardé de 5ms, dans ce cas la fin de l’impulsion se trouvant à 9ms (5ms+4ms=9ms) proche des 10ms, le triac est un peut contrarier, il veut se désamorcer mais nous l’empêchons….

Figure c)

figure.c-

Regardons ce qu’il ce passe avec un signal de 6ms de largeur et toujours retardé de 5ms

Figure d)

figure.d-

Et pour finir passe avec un signal de 10ms de largeur et toujours retardé de 5ms qu’en pensez vous ?

Figure e)

figure.e-

Conclusions
Pour une tension nulle en entrée, la tension au niveau des pattes 4 et 5 est égale à la tension du réseau (interrupteur ouvert). Pour une tension non nulle en entrée, la tension au niveau des pattes 4 et 5 est égale à zéro (interrupteur fermé). Lorsque nous envoyons une tension créneaux en entrée il est donc possible de faire varier la valeur efficace aux bornes 4 et 5, Oh !! Mais on dirait un gradateur….Ce qui est intéressant c’est que si nous gardons une largeur constante, et que nous faisons varier le retard dis « retard à l’amorçage (tous vous revient à l’esprit ?), nous faisons varier notre valeur efficace.

gradateur

Historiques


15/12/2013
– 1er mise à disposition

Moteur à machine à laver


Ce moteur possède 4 enroulements distincts:

  • 1 enroulement principal grande vitesse (3.000trs) monophasé
  • 1 enroulement auxiliaire grande vitesse (3.000trs) monophasé
  • 2 enroulements biphasés petite vitesse (500trs)

machine-a-laver-3

La grande vitesse est à sens de rotation unique et la petite vitesse à 2 sens de rotation.
Lorsque le commutateur ROT est en position haute, nous somme en grande vitesse
Lorsque le commutateur ROT est en position centrale, nous somme en petite vitesse dans un sens de rotation.
Lorsque le commutateur ROT est en position basse, nous somme en petite vitesse dans l’autre sens de rotation.
Le repérage par la méthode de repérage ohmique est possible en faisant la mesure entre les 5 fils (10 mesures)

On doit retenir que

  • L’enroulement principal 3.000trs est l’enroulement le moins résistant entre fils (1) et fils (5)
  • L’enroulement auxiliaire 3.000trs est l’enroulement moyennement résistant entre fils (2) et fils (5)
  • Les enroulements 500trs sont les plus résistants.(entre fils (3) et fils (5) et entre fils (4) et fils (5))

machine-a-laver-1

Les mesures avec les autres fils ne donnent que de sommes de mesures mais qui permettent de confirmer l’ensemble des mesures.

Moteur à 5 fils de sorties spécial VMC


Ce moteur ne peut tourner que dans un sens. Le réglage des vitesses est obtenu en déplaçant un fil du secteur sur GV (grande vitesse) VM(vitesse moyenne) PV(petite vitesse)

sortie-speciale-vmc-2

Condensateur permanent


Voir aussi => Moteur asynchrone monophasé

Les condensateurs de marche (dis de permanence): qui ont une faible capacité (rarement plus de 30 microfarads uF) sont conçus pour rester sous tension en permanence sans aucun échauffement excessif.
Ces moteurs équipent la plupart des petits compresseurs alimentés en monophasé 220V. Ils sont constitués de 2 enroulements.
Le moteur à condensateur permanent est constitué de 2 enroulements : 1 principal et un auxiliaire. L’enroulement auxiliaire sert en même temps de démarrage et de renforcement de l’enroulement principal pour donner toute la puissance au moteur. L’enroulement principal est beaucoup moins résistant que l’enroulement auxiliaire, on peut donc distinguer ces 2 enroulements par mesure ohmique avec un contrôleur digital en position ohmmètre sur la gamme 200 Ohms.

Inversion du sens de rotation:
Certains moteurs spécifiques sont câblés pour un seul sens de rotation. Il est parfois p]ossible « mécaniquement » de modifier ce sens en inversant la position du stator (avant/arrière du moteur) par rapport au rotor, à condition que celui-ci ne se trouve pas décentré des tôles du stator. Dans ce dernier cas il ne reste que la solution de refaire les connexions au stator afin de ressortir les fils nécessaires à l’inversion.
De part le nombre d’enroulements (2) on ne devrait pas trouver de moteur monophasé à condensateur avec moins de 4 fils, hélas il n’en est rien puisqu’il existe des types de moteurs à 3 fils dont il faut distinguer 3 sortes.
Pour distinguer l’un ou l’autre type il est nécessaire de faire une mesure ohmique entre les 3 fils avec un contrôleur digital en fonction ohmmètre sur la gamme 200 ohms.
La comparaison de ces mesures pourra être faite avec celles qui sont décrites (voir => ici
) pour chaque type de moteur.

Moteur à 3 fils de sorties à enroulement monophasé à 1 seul sens de rotation


Le monophasé à enroulement monophasé…

moteur-monophase-8

On trouve ce genre de moteur dans le cas ou le sens de rotation est imposé et l’exemple type est celui des pompes

Moteur à 3 fils de sorties à enroulement biphasé


Le monophasé à enroulement biphasé…

moteur-monophase-9

On trouve ce genre de moteur en petites puissances dans les moto-réducteurs de portails et autres petites applications car le système d’inversion de sens de rotation est grandement facilité.


Moteur à 3 fils de sorties à enroulement biphasé avec contacteur de ligne

moteur-monophase-10

Moteur à 3 fils de sorties à enroulement triphasé


Le monophasé à enroulement triphasé…


L’enroulement triphasé est couplé en étoile tri 230v (au stator).

moteur-triphase

En sortant de la carcasse de notre moteur voilà à quoi doit ressembler votre montage:

1er-sens-de-rotation2eme-sens-de-rotation

Attention!! Toujours brancher le condensateur entre le neutre et un enroulement ne pas brancher le condensateur ne doit pas voir à ses pattes une phase en direct

Moteur à 3 fils de sorties à enroulement triphasé avec contacteur de ligne


Moteur à 4 fils de sorties à enroulement monophasé (avec plaque à bornes)

moteur-a-4-fils

Moteur à 4 fils de sortie à enroulement monophasé avec contacteur de ligne (sur plaque à bornes)

moteur-a-4-fils-2

Le monophasé à enroulement triphasé
Pour distinguer l’un ou l’autre type il est nécessaire de faire une mesure ohmique entre les 3 fils avec un contrôleur digital en fonction ohmmètre sur la gamme 200 ohms.
La comparaison de ces mesures pourra être faite avec celles qui ont été décrites dans Moteur asynchrone monophasé (condensateur de démarrage ou permanent ?).
Résumé:

  • Enroulement principal (de marche) U1/U2 => gros fils résistance plutôt faible.
  • Enroulement auxiliaire (de démarrage) V1/W2 => fils fin résistance élevée.

Calculs du condensateur permanent
Et oui!!! La valeur d’un condensateur permanent sur un moteur monophasé n’est pas calculable et cela n’a rien à voir avec la valeur de celle d’un moteur triphasé transformé en monophasé , la valeur de la capacité est indiqué sur la plaque signalétique. Pour le calcul du condensateur voir Transformé un moteur triphasé en monophasé
Cette valeur varie suivant le calcul de l’ingénieur qui a fait fabriquer le moteur et donc vous ne trouverez aucune abaque nulle part pour le calculer. Si vous mettez moins fort, vous perdez en petit peu en puissance, si vous mettez plus fort vous cramez l’enroulement auxiliaire. Mais il ne faut pas oublier que les fabrications à l’heure actuelle, sont toujours un peu limite, et dans la plupart des cas augmenter la capacité de 10 à 15% ne peut qu’améliorer les choses




Forum


“Je parle par expérience car à chaque fois que j’ai “taré” à nouveau les condensateurs sur ce genre de moteur, à toutes les fois j’ai mis plus fort et parfois plus de 20% en plus.”

Condensateur permanent et de démarrage


Voir aussi => Moteur asynchrone monophasé
 
Bien que l’enroulement auxiliaire soit conçu pour un condensateur permanent il est toutefois possible d’ajouter un condensateur de démarrage pour avoir un meilleur couple de démarrage. Ce condensateur de démarrage est branché en parallèle avec le condensateur permanent mais en série avec un relai de démarrage ou un relai temporisé.
Pour un plus simple montage il peut être utilisé un condensateur de démarrage avec relai électronique incorporé.


Montage 4 fils sans contact centrifuge avec relais de démarrage (sur plaque à bornes)

4-fils-sans-contact-centrifuge-1

Montage 4 fils avec contact centrifuge + relais de démarrage et contacteur de ligne (sur plaque à bornes)


Montage 4 fils avec contact centrifuge (sur plaque à bornes)

montage-4-fils-avec-contact-centrifuge

Montage 4 fils avec contact centrifuge et contacteur de ligne (sur plaque à bornes)

montage-4-fils-avec-contact-centrifuge-et-contacteur-de-ligne

Condensateur de démarrage


Voir aussi => Moteur asynchrone monophasé

Les condensateurs de démarrage: possèdent une importante capacité pouvant dépasser les 100 microfarads. Ils doivent absolument pas resté sous tension sinon ils s’échauffent très rapidement et risquent d’exploser. (un contact centrifuge va venir s’ouvrir et ainsi déconnecter le condensateur de démarrage)


Moteur à 4 fils de sorties et contact centrifuge incorporé au moteur, 2 sens de rotation:
Représentation avec plaque à bornes:
Plaques à bornes commercialisées

plaques-a-bornes


Montage à 4 fils avec 2 sens de rotation avec barrettes de connexions (sur plaque à bornes):

plaques-a-bornes-2-5
Montage à 4 fils avec 2 sens de rotation par contacteur de ligne (sur plaque à bornes):

les fils du moteur sont relié à chaque pattes de la plaque à bornes en respectant U1/V1/U2/W2.
Dans cette configuration les barrettes sont remplacées par un contacteur de ligne, ce qui permettra d’éviter de changer à chaque fois les barrettes de places…

barrettes-de-connexions-2-6

L’enroulement Principale ou enroulement de marche (run) est constitué d’un gros fil prévu pour resté en permanence sous tension. L’enroulement Auxiliaire ou enroulement de démarrage (start) est constitué d’un fil plus fin il est prévu pour permettre le démarrage du moteur. Si l’enroulement de démarrage n’est pas raccordé le moteur ne peut pas démarrer sauf si il est lancé a la main.



Moteur à 6 fils de sorties et contact centrifuge incorporé au moteur, 2 sens de rotation
la différence avec le schéma précédent est que les 2 fils du contact centrifuge sont sortis.

montage-6-fils-5

Montage à 6 fils avec 2 sens de rotation avec barrettes de connexions (sur plaque à bornes):

sans-titre-1

Je n’est pas mis l’alimentation pour qu’on remarque que celle-ci ce fais toujours sur U1 et U2


Montage à 6 fils avec 2 sens de rotation par contacteur de ligne (sur plaque à bornes):

montage-a-6-fils-1

Montage à 4 fils avec 2 sens de rotation et relais d’intensité (sur plaque à bornes):

Le fonctionnement du relais d’intensité comme son nom l’indique varie en fonction de l’intensité, la forte intensité due au démarrage traverse l’enroulement permanent et génère un flux magnétique suffisant pour coller le contact et alimenter l’enroulement de démarrage. Lorsque le moteur est lancé et dès qu’il prend de la vitesse, l’appel d’intensité diminue, la force du champ magnétique de la bobine du relais diminue et le contact s’ouvre, l’enroulement de démarrage (enroulement auxiliaire) n’est plus alimenté, et le moteur continu à tourner avec l’enroulement principale (ou permanent).
montage-avec-relais-d-intensite

Montage à 4 fils avec 2 sens de rotations et relais d’intensité avec contacteur de ligne (sur plaque à borne):

montage-4-fils

Fonctionnement du condensateur de démarrage


Un moteur asynchrone monophasé ne peut démarrer tout seul, faute de déphasage entre l’inducteur et l’induit (donc de couple) en absence de condensateur de démarrage. Nous verrons plus loin sont rôle. Il faut savoir qu’il est tous à fais possible de faire tourner un moteur asynchrone monophasé si on le lance à la main, ainsi le sens de rotation sera attribué dans le sens ou nous avons fais tourné le moteur.


Calculs du condensateur de démarrage
Une formule à retenir rien qu’une!!
C=50xPx(220:U)²x(50:F)
C = condensateur en uF
P= Puissance en Chevaux (1 CV = 736W)
U = Tension
F= fréquence en Hz


Différents types de moteurs ?
Et bien essayons d’analyser les constituions interne du moteur asynchrone monophasé
Il existe sur le marché différents types de moteurs à phase auxiliaire, conçus pour répondre à des besoins spécifiques. Vous en étudierez deux modèles :
– le moteur à phase résistive ;
– le moteur à capacité au démarrage.


Moteur à phase résistive
– L’enroulement de marche de ce type de moteur possède un grand nombre de spires de gros fil, entraînant une grande réactance inductive (L) et une petite résistance (r).
– L’enroulement de démarrage se compose d’un plus petit nombre de spires réalisées avec un fil de plus petite section, provoquant une réactance inductive plus faible (l) et une résistance plus grande (R) que celles de l’enroulement de marche.


La figure suivante présente le diagramme vectoriel de ce type de circuit. Remarquez le déphasage des courants Imarche et Idémarrage par rapport à la tension E. Le courant qui en résulte est identifié par l’abréviation I.


Diagramme vectoriel d’un moteur monophasé à phase résistive :

graph-1

Puisque le courant de marche est déphasé par rapport au courant de démarrage, les champs magnétiques qui en résultent le sont aussi et favorisent ainsi le champ magnétique tournant nécessaire au démarrage du moteur.Lorsque le moteur atteint 75 % de sa vitesse nominale, l’interrupteur centrifuge débranche l’enroulement de démarrage. Le moteur se comporte alors comme un moteur asynchrone et tourne à une vitesse légèrement inférieure à sa vitesse synchrone. Nota : A cause du temps de réaction relativement élevé de l’interrupteur (jusqu’à deux secondes), le moteur à phase résistive se prête mal à des démarrages fréquents. Parmi ses applications, mentionnons le fonctionnement de diverses machines-outils. Il reste malgré tout peu utilisé.


Moteur à condensateur de démarrage

Beaucoup plus fréquent, le moteur condensateur de démarrage ressemble au moteur à phase résistive. Un condensateur est toutefois relié en série avec l’enroulement de démarrage, ce qui permet d’accroître le déphasage entre les champs magnétiques. La puissance des moteurs à condensateur de démarrage s’échelonne de 1/20 à 10 kW.Le diagramme vectoriel de ce type de circuit apparaît à la figure suivante.Comme vous pouvez le constater, le déphasage entre le courant de marche et le courant de démarrage est plus grand que dans le cas d’un moteur à phase résistive. Cela permet d’obtenir un plus grand couple de démarrage.Diagramme vectoriel d’un moteur à condensateur de démarrage :

graph-2


Lorsque la vitesse du moteur atteint 75 % de sa vitesse nominale, l’enroulement de démarrage et le condensateur sont débranchés du circuit.
Cette action est réalisée par un interrupteur centrifuge ou un contact temporisé. Le moteur se comporte alors comme un moteur à phase résistive.


Puissance pour un moteur
Lorsqu’une installation appelle 10 ampères au réseau, il ne faudra considérer dans ce courant que la composante qui est en phase avec la tension, qui agit en synchronisme avec le réseau : on parle de composante active ou de courant actif. C’est ce courant qui va développer de la puissance, encore appelée puissance “active”. P=U*I*cos (phi)
U est la tension efficace (en volts), I le courant efficace (en ampères). phi est le déphasage entre la tension et le courant : si l’utilisateur emploie plein de moteurs avec de la self, phi peut s’écarter notamment de zéro (zéro correspond à l’origine des phases pour une tension U on commence à 0).

Problème : le consommateur paie U*I*cos(phi) tandis que EDF doit dimensionner ses installations pour produire un courant I. EDF parle donc de puissance apparente U*I, il en va de même pour un fabricant de groupes électrogènes qui spécifie ses engins en volts.ampères (souvent en kilo volts ampères kVA). D’ailleurs les pertes en ligne dépendent de I² et pas de cos(phi).
En conséquence, EDF va exiger que le consommateur ajuste son installation avec des condensateurs ou autres pour ramener cos(phi) à une valeur par exemple supérieure à 0,8, sinon il est pénalisé.
La puissance réactive U*I*sin(phi) est l’autre “composante” de la puissance.
On peut dire qu’un condensateur consomme de la puissance réactive, ce qui revient à dire que phi diminue.


La puissance réactive c’est quoi ?
Beaucoup de personne se pose cette question et peut-être vous alors ? si vous lisez ce paragraphe. La puissance active, serait la composante de la puissance apparente, qui, venant en amont du circuit, l’alimenter. La puissance active sert par exemple à mettre en mouvement un moteur, effectuer une “action physique” “perceptible. En ce qui concerne la puissance réactive, celle-ci qui est engendré par bobine ou condo se n’est pas une puissance qui sert à faire “tourner les machine”. EDF facture et demande de la minimiser (a l’aide de condensateur) car plus elle est grande plus I est grand.
En définitive, il y’a 3 types de puissance mais nous ne pouvons pas transformer la puissance réactive (qui sert a rien pour schématiser) pour quelle devienne active elle est réellement absorbé par le moteur ou autre.

La puissance réactive n’a de puissance… que le nom !


En fait, la seule puissance au sens mécanique du terme (l’expression d’un travail réalisé dans un temps donné), c’est la puissance active qui la fournit.


La puissance réactive Q est définie par analogie à la puissance active P : Q=U*I*sin (phi)


Elle s’exprime en VAr ou VAR, abréviation de “volt-ampère-réactif”.

Son intérêt provient du fait qu’elle permet d’évaluer l’importance des récepteurs inductifs (moteurs, lampes fluorescentes, ….) et des récepteurs capacitifs (condensateurs, …) dans l’installation.
Les compteurs récemment installés vont d’ailleurs enregistrer distinctement la puissance réactive inductive et la puissance réactive capacitive.

Conclusions


A la mise sous tension un courant parcourt les bobines du stator entrainant un flux magnétique à la fréquence de 50Hz. Puisque le bobinage étant monophasé, le flux étant des deux coté opposé, les forces mécaniques s’annulent Il est donc impératif de mettre en place un condensateur de démarrage, qui améliore le couple et sert aussi à lancer le moteur. Il est tout à fait possible de mettre des condensateurs, plus important pour augmenter d’avantage le couple, mais ce qu’il faut ce dire c’est que le bobinage est de fil très fin et risquerais de «bruler », je vous déconseille de mettre des valeurs de condensateur supérieur à ce que préconisent le(s) constructeur(s).

Quoi de plus facile que de brancher un moteur monophasé


2 fils et la terre. Hélas le problème devient plus hardi lorsque l’on veut changer le sens de rotation car justement il n’y a que 2 fils !!!!

le type le plus fréquent dans la vie de tous les jours 95 % des moteurs vendus, mais 25 % de la consommation électrique généralement de basse puissance

  • applications : • réfrigérateurs
  • lave-vaisselle
  • laveuses

Tout comme le moteur triphasé, des courants sont induits dans cage d’écureuil, MAIS lorsque le moteur est à l’arrêt, le champ n’est pas tournant, à l’arrêt, le rotor est soumis à forces égales mais opposées.

moteur-monophase

et si on lance le rotor à la main ?
Flux dû au courant statorique & flux dû au courant rotorique donne naissance à un champ tournant
vitesse du champ = vitesse synchrone
phénomène complexe !
mise en rotation du rotor !
production d’un couple
vitesse se stabilise sous la vitesse synchrone

 

 


Comment démarrer le moteur ?
Il faut créer un champ tournant de démarrage, pour créer un champ tournant, il suffit de deux phases décalées spatialement de 90° et parcourues par des courants déphasés au plus le déphasage entre les courants est proche de 90°, au plus le champ aura une variation “circulaire ”et le couple produit par le rotor sera grand et constant.


Comment créer deux phases à partir du réseau monophasé ?
Rajouter un bobinage supplémentaire, dit bobinage de démarrage, en parallèle avec le bobinage principal, à 90° degrés du bobinage principal, dit bobinage de marche.


Comment créer un déphasage entre les courants de chaque bobinages ?
En donnant un diamètre différent aux deux bobinages (moteurs à phase auxiliaire résistive)u
En rajoutant une capacité en série avec le bobinage de démarrage (moteurs à phase auxiliaire capacitive)
Selon les lois de l’électricité, ces deux effets créent un déphasage de courant.

Inversion du sens de rotation en monophasé:


L’inversion de sens de rotation d’un moteur monophasé peut s’avérer de très facile à plus compliquée suivant le type de moteur mono.
Il faut en effet distinguer 2 catégories en mono tension 230 Volts :
Monophasé Biphasé

Bobinage monophasé:


Le bobinage en monophasé avec 2 enroulements : 1 enroulement principal et 1 enroulement auxiliaire (la résistance de l’enroulement auxiliaire est supérieure à celle du principal car les enroulement sont fin et donc la résistance élevée).
(4 fils)

bobine-moteur-4

Bobinage en biphasé


Avec 2 enroulements distincts de mêmes caractéristiques.

(4 fils)

moteur-2

Moteur 3 fils de sorties


Avec 3 fils de sorties monophasé et biphasé peuvent êtres confondus :
Pour repérer le monophasé du biphasé il n’y a qu’une solution c’est celle de mesurer à l’ohmmètre la résistance des enroulements entre 1, 2 et 3, tout en ayant connaissance que dans un «type monophasé » la résistance de l’enroulement auxiliaire est beaucoup plus grande que celle de l’enroulement principal, et dans le «type biphasé » les 2 enroulements sont identiques.
 
Dans le 1er cas (monophasé) les mesures entre :
– 1 et 3, la résistance va être supérieure
– 1 et 2, la résistance va être inférieure
– 3 et 2 la résistance va être moyenne

moteur-1
Dans le 2ème cas (biphasé) les mesures entre :
– 1 et 3, la résistance va être supérieure
– 1 et 2 ou 3 et 2, la résistance va être inférieure à 1 et 3 mais égale entre 1et 2 ou 3 et 2.

moteur-2
C’est uniquement par comparaison et en connaissant le type de mesure que l’on peut déterminer quel est le type de couplage du moteur.
Donc pour 3 fils de sorties : dans le cas du moteur biphasé aucun problème pour l’inversion, pour le cas du monophasé il n’y a pas d’autre solution que de reprendre les connexions au stator.

Inversion monophasé


Le principe d’inversion du sens de rotation est toujours le même : les 2 enroulements étant branchés en parallèles, il suffit d’inverser un enroulement par rapport à l’autre

moteur-monophase-6

à noter que le moteur peut posséder un contact centrifuge il est incorporé au moteur, dans le cas contraire il faudra rajouter un relais d’intensité ou relais électronique

Inversion biphasé


Il suffit d’intervertir l’alimentation secteur aux bornes du condensateur pour le changement de rotation du moteur.

Artifice de démarrage: “Condensateur permanent ou de démarrage?”


Voir aussi:
Moteur monophasé (condensateur de démarrage)
Moteur monophasé (condensateur permanent)
Pour pouvoir fournir une intensité plus importante à l’enroulement de démarrage, nous devrons utiliser un condensateur.


Rôle du condensateur :
le condensateur va permettre de donner un surplus d’intensité de sorte à obtenir le déphasage nécessaire a la phase auxiliaire.


Il existe 2 sortes de condensateur de démarrage :


Les condensateurs de marche (dis de permanence): qui ont une faible capacité (rarement plus de 30 microfarads uF) sont conçus pour rester sous tension en permanence sans aucun échauffement excessif.


Les condensateurs de démarrage: possèdent une importante capacité pouvant dépasser les 100 microfarads. Ils doivent absolument pas resté sous tension sinon ils s’échauffent très rapidement et risquent d’exploser. (un contact centrifuge va venir s’ouvrir et ainsi déconnecter le condensateur de démarrage)

moteur-monophase-4

Choix d’un moteur monophasé


à phase auxiliaire résistive :

  • Le plus courant, pour couples de démarrage moyens.
  • Démarrages peu fréquents.
  • 60 W- 250 W.
  • Pour ventilateurs, pompes centrifuges, machines à laver, brûleurs, petites machines-outils telles que des tours, des meules, etc.

à phase auxiliaire capacitive :

Voir aussi => Moteur monophasé (condensateur de démarrage)

  • Pour forts couples de démarrage ou charges de grandes inerties.
  • 0.5 kW – 8 kW.
  • Pour outils fixes tels scies de table, compresseurs; appareils domestiques (aveuses, séchoir à linge, équipement de ferme, convoyeurs); gros ventilateurs, des pompes à piston, etc.

à condensateurs permanents : Voir aussi => Moteur monophasé (condensateur permanent)

  • Pour faible couples de démarrage.
  • Faible puissance car mauvais rendement.
  • Simples; robustes, faibles coûts de maintenance.
  • Silencieux.
  • Pour les séchoirs à cheveux, humidificateur, four à micro-ondes, etc.

universels série :

  • Pour grandes vitesses.
  • Pour poids et encombrement faibles.
  • Pour outils portatifs, aspirateurs domestiques, petites machines-outils.