Monteur triphase branché en monophasé avec un condensateur permanent

AVERTISSEMENT

La transformation d'un moteur triphasé en moteur monophasé avec couplage d'un condensateur n'est pas du tout une science exacte.

Certains moteurs spécifiques branchés ainsi perdent tout leur *couple de démarrage et avant de faire une installation définitive du moteur, il est conseillé de faire des essais.

*La cause est dûe à la conception du moteur pour courant triphasé et notamment de l'encochage du rotor qui ne correspond pas à l'angle de déphasage pour le monophasé et dont certains moteurs s'en accomodent et d'autres pas du tout, et il est impossible de le savoir à l'avance sans avoir procédé à un essai.

En plus, il faut aussi savoir :

- que la puissance du moteur est réduite d'un tier, par contre si le moteur est surdimensionné d'origine cela est peu sensible.

- qu'au dessus d'une puissance de 1,1kw, pour 75% des moteurs, le couple de démarrage est inexistant, voire pas du tout (sous certaines conditions il peut tout de même être amélioré*)

- que certains types de moteurs n'acceptent pas plusieurs démarrages consécutifs

Pour les inconvénients indiqués ci-dessus il est fortement conseillé d'installer le moteur avec une protection par disjoncteur thermique calibré à l'intensité du moteur, surtout en cas d'utilisation où le moteur est en démarrage automatique hors surveillance de l'utilisateur.

A part de réaliser un coffret de commande avec protection calibrée*, ce montage est fortement déconseillé pour moteurs de compresseurs, pompes de surface et pompes immergées.

En fait ce montage convient très bien pour des moteurs de petite puissance (ventilateurs, pompes, moto-réducteurs) de moins de 0,75kw.

Pour ceux qui hésiteraient à se lancer dans cette transformation, ils peuvent demander directement conseil à l'auteur à l'aide du formulaire de contact en fond de page ou à la page interactive.

Lorsque l'on a un moteur triphasé à brancher sur un secteur monophasé, il existe plusieurs solutions.

C'est celle du montage à condensateur dont il va être question sur cette présente page.

Il existe plusieurs types de schémas de couplages à condensateurs dont certains ont un taux de réussite aléatoire.

Afin d'assurer la crédibilité du site il ne sera question dans cet article que du montage Steiner.

Condition de la transformation :

Il faut absolument que le moteur soit couplable en triphasé 230v, c'est à dire soit par couplage des barrettes du bornier ou des 6 fils de sortie, soit au besoin par réfection des connexions.

Exemples de transformation rapide

TRI _ MONO B.wmv
2part Essai moteur triphasé .wmv

BRANCHEMENT DE MOTEUR TRIPHASE EN MONOPHASE

avec un condensateur

Etape 1 - Couplage du moteur en 220v triphasé (triangle)

Le moteur fonctionnant auparavant en 400v triphasé, les barrettes de la plaque à bornes étaient couplées en "étoile" comme ceci :

Pour pouvoir faire tourner le moteur en monophasé 230v, il faut coupler les barrettes de la plaque à bornes comme pour le tri 230v c'est à dire en "triangle" comme ceci :

Si le moteur ne possède pas de plaque à bornes, il faut procéder au repérage comme procédé au paragraphe "Aide au repérage des fils d'un moteur triphasé"

Etape 2 - Valeur du condensateur permanent

ATTENTION : la formule ci-dessous de calcul du condensateur permanent n'est valable uniquement que pour le montage à condensateur de moteur triphasé, elle ne peut absolument pas servir pour le calcul d'un condensateur d'un moteur monophasé.

Si la plaque signalétique du moteur indique l'intensité prise en tri phasé 230v, le lecteur qui serait habitué aux formules savantes et aux nombres exacts appliquera celle-ci :

µF=I/(6,28*U*F*0,000001) dont µf = valeur en Microfarad, I = Intensité du moteur en 230v tri, U = tension du secteur,F = fréquence du secteur.

Pour simplifier, il suffit de multiplier cette intensité par 14 pour obtenir la valeur en Microfarad du condensateur.

Si on n'a pas de calculette le tableau suivant donne la valeur du condensateur en fonction de l'intensité du moteur en tri 230v

Si il n'y a aucune indication d'intensité on peut se reporter aux tableaux ci-dessous qui donnent les intensités des moteurs normalisés par rapport à leur puissance et vitesse et les valeurs des condensateurs permanents correspondants.

ATTENTION : les tableaux ci-dessous ne sont valables uniquement que pour le montage à condensateur d'un moteur triphasé, il ne peut absolument pas servir pour un moteur monophasé.

VALEURS DES CONDENSATEURS PERMANENTS

POUR MOTEUR TRIPHASE NORMALISES

Le condensateur doit être un condensateur permanent pour moteurs avec une tension mini de 450v

On peut se le procurer par exemple à Condensateur.net

Si la valeur calculée du condensateur n'est pas une valeur standard, ou que cette valeur soit plus grande que les valeurs commercialisées, on peut très bien mettre 2 ou plusieurs condensateurs de valeur identique (ou différente) en parallèle (la valeur total est égale à la somme des valeurs)

Valeurs des condensateurs standards commercialisés :

1μf - 1,25 uf - 1,5 uf - 2μf - 2,5 uf - 3,15 uf - 4μf - 5μf - 6,3 uf - 7μf - 8μf - 10UF - 12,5 uf - 14μf - 15μf - 16μf - 18μf - 20μf - 25μf - 30μf - 35μf - 40μF - 45μf - 50μf - 60μf - 70μf - 80μf - 90μf - 100UF

BRANCHEMENT DU MOTEUR

cliquer dessus pour agrandir

1er sens de rotation 2ème sens de rotation

Le schéma de base est celui ci-dessus, d'autres schémas de couplages sont détaillés au paragraphe plus bas, ils ont pour effet le même résultat. Au lecteur de choisir celui qui convient le mieux quand à l'arrivée et branchement des cables secteur et condensateur.

La plaque à bornes de couplage (ou bornier) est standard et quoique les repères des anciennes (u,v,w,z,x,y) ne soient pas les mêmes l'emplacement des couplages reste identique.

Pour un sens de rotation :

Le condensateur est branché à u2 et v2 (comme il peut l'être aussi à v1 et w1 puisque c'est la même barrette)

Le secteur est branché à u1 et v1

Pour l'autre sens de rotation :

Le condensateur reste branché à u2 et v2

mais le secteur est branché à u1 et w1

L'emplacement du condensateur n'a aucune importance. Pour des raisons d'encombrement, il peut très bien être cablé à distance du moteur par exemple à l'interrupteur de commande, le branchement au moteur s'effectuant ainsi avec un cable à 4 fils.

Exemple de condensateur branché en déporté

Pour inverser le sens de rotation, on a le on a le choix entre 6 schémas de couplages différents pour exactement le même résultat, en 2 groupes :

soit l'inversion par un fil du condensateur soit l'inversion par un fil du secteur

Pour une inversion de sens de rotation avec un seul sens, n'importe couplage peut être utilisé par contre pour une machine avec 2 sens de rotation l'inversion par fil secteur est plus facile à réaliser.

Pour la commande de sens de rotation aller à la page Inversion sens de rotation

AMELIORER LE COUPLE DE DEMARRAGE

Le couple de démarrage , inexistant dans certains moteurs couplés avec un condensateur peut-être nettement amélioré en branchant en parallèle du condensateur permanent un condensateur de démarrage avec relai intégré qui peut se trouver à condensateur.net

Si le lecteur est rebuté par le prix du condensateur à relai intégré, il peut utiliser un des 3 montages concernant les moteurs monophasés décrits à la page Amélioration du couple de démarrages.

DU "TRIPHASE" POUR L'ATELIER

Lorsque on a plusieurs condensateurs branchés en parallèle et donc un volume de place important pas facile à caser, il est plus pratique de les grouper dans un coffret (plastique ou bois de préférence, ou tôle isolée intérieur) car il n’est pas du tout indispensable qu’ils soient près du moteur, du moment que le câble de liaison soit suffisamment dimensionné par rapport à la puissance du moteur.

Si on veut utiliser le coffret pour plusieurs moteurs différents (mais pas en même temps), il suffit de faire une batterie modulable avec un interrupteur par condensateur, et autant de condensateurs que l'on veut, leur nombre étant limité par la grandeur du coffret.

Ainsi pour l'utilisation de chaque moteur il suffit de de connecter la valeur de la capacité correspondante au moteur en fermant le nombre d'interrupteur voulu (chaque valeur de condensateur s'ajoute).

ATTENTION : Pour augmenter la durée de vie des interrupteurs, et que la qualité ne soit pas au rendez-vous, il faut éviter de les manœuvrer sous tension, sinon les contacts risquent de se coller, surtout si l'inter a une petite course.

On peut améliorer le coffret avec en plus un condensateur de démarrage (ici en rouge) qui peut nettement améliorer le démarrage des moteurs récalcitrants. Au lieu d'être commandé par un inter c'est un poussoir qu'il suffit de presser 3 secondes, le temps de démarrage du moteur. Sa valeur doit au moins être de 150µf pour couvrir toute une gamme de puissance. Pour des moteurs au-dessus de 1,5Kw cela peut aller jusqu'à 200µf et plus.

Les valeurs des condensateurs du coffret en exemple sont arbitraires, et il faut donc adapter ces valeurs on fonction des moteurs utilisés.

Démarrage d'un moteur au-dessus de 1,5kw

A partir de 1,5kw la plupart des moteurs triphasés couplés avec condensateur pour marcher en monophasé perdent leur couple de démarrage et font sauter le disjoncteur de l’installation à cause de la forte intensité.

La solution consiste à faire démarrer le moteur en étoile triangle, à condition toutefois que le moteur soit couplable 220/380 et non 380/660 comme bien souvent à partir de cette puissance.

Exemple de transformation de moteur de plus de 1,5Kw

Scie a buches

Vidéo description scie à bûches

Scie a buche 110317.wmv

Vidéo fonctionnement scie à bûches

MONTAGE SECURISE POUR COMPRESSEUR OU POMPE

Le montage à condensateur n'est pas du tout conseillé pour tout moteur dont le démarrage est commandé automatiquement et hors de vue de l'utilisateur (exemple : compresseur, pompe). Si le changement de moteur triphasé par un moteur monophasé n'est pas possible car faisant partie d'un monobloc, on peut alors utiliser un coffret de commande sécurisé.

Synoptique du coffret de commande composé de :

-1 Contacteur avec relai calibré à l'intensité du moteur

-1 Contacteur de puissance avec relai temporisé 2" pour démarrage avec condensateur de démarrrage

- Condensateur permanent

- Condensateur de démarrage

-1 Inter marche/Arrêt

Schéma du coffret de commande