045 - La protection des moteurs

Avant-propos

Toute protection quelle qu’elle soit protège le moteur uniquement lorsque celui-ci subit une action extérieure provoquant l’échauffement excessif des enroulements : moteur qui force exagérément, mauvaise ventilation, alimentation en tension anormale.

Un amorçage entre enroulements fera déclencher la protection, mais n’empêchera absolument pas sa progression. En clair lorsque la protection aura sauté il est déjà trop tard pour les enroulements qui sont donc HS. Si on prend l’exemple d’un moteur qui a pris l’eau, si le différentiel ne déclenche pas immédiatement, la protection thermique ne déclenchera que lorsque le moteur aura « amorcé »

Lorsqu’ un moteur a grillé malgré la protection c’est :

-soit que cette protection n’était pas efficace, du à un mauvais réglage ou un avachissement de la languette de déclanchement

-soit que ce soit un amorçage entre enroulements, mais dans tous les cas la protection doit être changée, que l’on remplace le moteur ou qu’on le fasse rebobiner.

La protection d’un moteur peut–être :

-Interne : protection thermique, sonde thermique, fusible thermique

- Externe : relai thermique, disjoncteur thermique

Protection par Thermique Interne

Le principe de fonctionnement est celui d’un bilame qui réagit en fonction de la température des enroulements, consignée par le fabricant du moteur. Celui-ci est isolé et placé à l’intérieur du chignon des enroulements.

Cette protection est plutôt réservée aux moteurs ne dépassant pas 0,75Kw et uniquement pour les moteurs monophasés (pompes, tondeuses, etc.).

Le contact est un NF (et donc à froid laisse passer le courant). Le branchement est donc en série sur un fil secteur et le point commun des enroulements du moteur. Les contacts sont donc suffisamment dimensionnés pour laisser passer l’intensité du moteur. L’intérêt de ce montage est d’avoir une protection incorporée et de pouvoir brancher directement le moteur avec un simple interrupteur. L’inconvénient est que lorsqu’il y a surchauffe, le bilame ouvre le contact et le moteur s’arrête. Une fois le moteur refroidi le bilame remet le contact et le moteur repart. Si l’utilisateur de l’appareil n’est pas présent (pompe par exemple) le cycle de marche/arrêt se poursuit indéfiniment jusqu’à l’avachissement du bilame de la protection ou du claquage du moteur.

Si par chance c’est le bilame qui a claqué (donc avant le moteur) et dans le cas des 2fils arrivant à la plaque à bornes, il n’y qu’à alors les court-circuiter et mettre une protection thermique extérieure (relai thermique ou disjoncteur). Dans toujours le même cas du moteur qui n’a pas grillé, mais avec le point commun au chignon des enroulements il est possible de reprendre les connections afin de sortir un fil à l’extérieur. (voir connexions)

Exemple de cablage de protection thermique interne

Le branchement des sorties de fils du stator à la plaque à bornes n’est pas standard et chaque fabricant utilise les bornes repérées suivant sa propre logique. Avant toute intervention il faut s’assurer du repérage des circuits avec un ohmmètre. Le dessin ci-dessous permet de distinguer clairement les différents circuits. Le repérage des bornes est numérique de 1 à 3 pour la rangée du haut et de 4 à 6 pour la rangée du bas.

L’exemple est le cas le plus courant du moteur monophasé à condensateur permanent à 3 ou 4 fils de sorties avec le sens de rotation préconfiguré.

SC000_1

Borne 1 point commun et sortie de la protection pour le branchement d’un fil secteur

Borne 4 branchement du 2^ème fil secteur

Le condensateur est raccordé aux bornes 2 et 4

Sur le dessin suivant le moteur a 4 fils de sorties, le quatrième fil est simplement le 2^ème fil d’entrée de la protection.

L’intérêt est de pouvoir supprimer la protection en cas de défaillance, en n’oubliant pas toutefois de mettre une protection extérieure par disjoncteur/moteur calibré.

SC000_2

Autre intérêt, si la protection est en bon état c’est de faire un montage dont la protection devient simplement sonde thermique dont il est question dans le paragraphe ci-après

SC000_3

Sonde thermique

La sonde thermique a le même principe de fonctionnement que la protection thermique sauf qu’elle n’est pas raccordée au secteur mais dans le circuit de commande du moteur. Elle est employée dans tous types de moteur monophasés ou triphasés. Parfois plusieurs sondes sont branchées en série (triphasé par exemple) avec 1 sonde par phase. Les 2 fils de la sonde (ou plusieurs sondes en série) ne sont en principe pas branchés à la plaque à bornes et sont en fil très fins et ne sont donc pas fait que pour être branchés en série avec le secteur (comme on serait tenté de le faire en monophasé).

Voilà un schéma de base avec sonde thermique dans le circuit de commande d'un contacteur. Le secteur peut être indifféramment monophasé ou triphasé :

SC001

A1 et A2 sont les bornes de la bobine du contacteur et les 2 fils verts sont à connecter à la sonde thermique au moteur..

Pour les schémas un peu plus sophistiqués voir à la page «Schémas de base»

Pour les moteurs monophasés avec plus de 3 sorties de fils voir à la page « moteurs monophasés» pour les couplages, les sondes étant toujours branchées hors plaque à bornes.

Fusible Thermique

En tant que protection ce n’est pas la meilleure puisque le fusible thermique étant « ficelé » sur les enroulements il faut démonter le moteur pour le changer, et bien des moteurs sont partis à la déchetterie dans l’ignorance de ce genre de protection. Je conseille alors de court-circuiter les fils et de mettre une protection thermique extérieure.

Protection thermique extérieure

C'est la protection la plus efficace à condition de faire des essais de déclanchement régulièrement.

Elle peut être un relai thermique dont le réglage se situe en partie inférieure de la plage de réglage.

Par exemple pour un moteur qui prendrait 2,5Amp il vaut mieux prendre le relai avec plage de 2,5 à 4 plutôt que celui avec plage de 1,6 à 2,5. L’explication vient du fait que si un moteur travaille toujours à sa limite le relai thermique a tendance à chauffer, avachit la languette du déclanchement et le fait sauter intempestivement sans raison.

La protection peut être aussi un disjoncteur thermique pour moteur avec les mêmes conseils de réglage de plage que ci-dessus.