Le courant de démarrage excessif des moteurs électriques est depuis longtemps un défi pour les ingénieurs électriciens. Lors du démarrage direct d'un gros moteur, le courant d'appel instantané peut atteindre plusieurs fois le courant nominal, ce qui peut endommager le moteur et déstabiliser le réseau électrique. Les démarreurs étoile-triangle sont apparus comme une solution économique et efficace pour le démarrage à tension réduite, largement adoptée dans les applications industrielles.
Un démarreur étoile-triangle standard comporte six bornes de connexion. Ces bornes correspondent aux six extrémités des enroulements statoriques du moteur, ce qui permet de basculer entre les configurations étoile et triangle pendant les différentes phases de fonctionnement.
Le démarreur étoile-triangle fonctionne en modifiant la connexion des enroulements statoriques pour réduire la tension et le courant au démarrage :
Phase de connexion étoile : Lors du démarrage initial, les enroulements se connectent en formation étoile. Cette configuration réduit la tension aux bornes de chaque enroulement à environ 57,7 % de la tension de ligne (1/√3). Par conséquent, le courant de démarrage chute à environ un tiers du courant de démarrage direct, ce qui minimise considérablement la contrainte mécanique sur le moteur et l'impact électrique sur l'alimentation électrique.
Phase de connexion triangle : Lorsque la vitesse du moteur atteint environ 80 % de la vitesse nominale, le démarreur bascule automatiquement les enroulements en configuration triangle. Dans ce mode, chaque enroulement reçoit la pleine tension de ligne, ce qui permet au moteur de fonctionner à sa puissance de sortie nominale.
Le démarreur utilise généralement un interrupteur tripolaire à double effet (TPDT) pour faciliter la transition entre les configurations étoile et triangle. Ce mécanisme de commutation contient trois pôles avec deux positions chacun. De nombreux systèmes intègrent des relais temporisés pour contrôler précisément l'intervalle de commutation entre les modes de fonctionnement.
- Réduction significative du courant de démarrage, protégeant à la fois le moteur et l'infrastructure électrique
- Construction simple avec des coûts de mise en œuvre inférieurs à ceux des autres méthodes de démarrage
- Maintenance facile et large compatibilité avec divers moteurs à induction à cage d'écureuil
- Réduction du couple de démarrage en raison d'une tension initiale plus faible, ce qui le rend inapproprié pour les applications à forte charge
- Nécessite une commutation manuelle ou automatique entre les configurations
Les démarreurs étoile-triangle offrent une solution efficace et économique pour gérer les courants de démarrage élevés des moteurs électriques. Bien que le couple de démarrage réduit limite certaines applications, leur simplicité et leur fiabilité les maintiennent comme un choix privilégié pour de nombreux scénarios industriels. Une bonne compréhension de leur configuration de câblage et de leurs principes de fonctionnement garantit une mise en œuvre et des performances optimales.