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Motor

Courant d'appel du moteur

Calculez le courant d'appel du moteur, la chute de tension au démarrage et la valeur I²t pour la sélection des fusibles et des disjoncteurs.

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Formule

I_inrush = k × I_FL, ΔV = I_inrush × R_line

k— Inrush multiplier (5–8 typical) (×)
I²t— Fuse energy rating (A²·s)

Comment ça marche

Lorsqu'un moteur est mis sous tension pour la première fois, le rotor est immobile et ne génère aucun effet électromagnétique arrière. L'enroulement agit comme une pure charge résistance-inductance, et le courant initial, appelé courant d'appel ou courant à rotor bloqué (LRC), n'est limité que par l'impédance de l'enroulement à la fréquence de la ligne. Pour les moteurs à induction à courant alternatif, le LRC est généralement de 5 à 8 fois le courant nominal à pleine charge. Pour les moteurs à courant continu, l'appel est V_Supply/R_Armature, qui peut être égal à 10 à 20 fois le courant de fonctionnement. Ce pic de courant élevé doit être pris en compte lors du dimensionnement des fusibles, des disjoncteurs et des rails d'alimentation.

Exemple Résolu

Un moteur à induction monophasé de 1,5 kW, 230 V, 50 Hz a un courant nominal de 8,7 A et un multiplicateur de courant à rotor bloqué (ratio LRC) de 6,5. Étape 1 — Courant d'appel : I_Inrush = ratio LRC × I_nominal = 6,5 × 8,7 = 56,6 A Étape 2 — Durée : L'appel décroît jusqu'au courant nominal en 20 à 100 ms environ pour les petits moteurs (constante de temps mécanique). Étape 3 — Sélection d'un fusible : utilisez un fusible temporisé (à soufflage lent) d'une puissance nominale comprise entre 125 et 150 % du courant à pleine charge. Fusible = 1,25 × 8,7 = 10,9 A → sélectionnez 12 A à soufflage lent Étape 4 — Vérifiez le calibre du fil : dimensionnez le câble d'alimentation pour qu'il corresponde à au moins 125 % du courant nominal (conformément à la norme NEC 430.22) : I_wire = 1,25 × 8,7 = 10,9 A → cuivre 1,5 mm² (valeur nominale 15 A) Résultat : un fusible à combustion lente de 12 A et un câble d'alimentation de 1,5 mm² sont appropriés. Le pic d'appel de 56,6 A disparaîtra en 100 ms sans faire sauter le fusible temporisé.

Conseils Pratiques

  • ✓Utilisez un module de démarrage progressif ou un démarreur étoile-delta pour les moteurs de plus de 3 kW afin de limiter l'appel à 2 à 3 fois le courant nominal et de réduire les contraintes mécaniques sur les accouplements
  • ✓Ajoutez une batterie de condensateurs en vrac (1 000 à 4 700 µF) à proximité du pont en H du pilote du moteur sur les robots alimentés par batterie pour absorber les sollicitations sans endommager l'alimentation principale du microcontrôleur
  • ✓Pour les moteurs entraînés par variateur de fréquence, l'appel aux bornes du moteur est négligeable car le variateur augmente progressivement la fréquence, mais le variateur lui-même reçoit toujours un appel important du secteur lors de la mise sous tension

Erreurs Fréquentes

  • ✗Utiliser des fusibles à soufflage rapide pour les circuits moteurs : la pointe de déclenchement les fera exploser à chaque démarrage ; spécifiez toujours des fusibles temporisés (type D ou à soufflage lent)
  • ✗Dimensionnement de l'alimentation en fonction du courant nominal uniquement : une alimentation non régulée s'affaissera gravement pendant l'appel, sauf si elle a une marge de 3 à 5 fois supérieure ou si elle est équipée d'un circuit de démarrage progressif
  • ✗Sous-estimation de l'appel dans les systèmes alimentés par batterie : le courant d'appel crée une baisse de tension qui peut réinitialiser les microcontrôleurs ou bloquer la communication par bus CAN

Foire Aux Questions

L'appel électrique (pic de courant à partir de zéro contre les champs électromagnétiques) diminue en 1 à 3 constantes de temps électriques (L/R), généralement de 10 à 50 ms. La charge mécanique prolonge la consommation de courant élevée jusqu'à ce que le rotor atteigne sa vitesse de fonctionnement. Le temps d'accélération total varie de 100 ms pour un petit moteur à vide à plusieurs secondes pour une grande machine chargée.
Un variateur de fréquence élimine l'appel du moteur en augmentant progressivement la fréquence et la tension. Cependant, le redresseur et les condensateurs de bus DC du VFD sont fortement sollicités par l'alimentation secteur lors de la première mise sous tension, ce qui doit être géré à l'aide de résistances de précharge ou de réacteurs de ligne à courant alternatif.
Il s'agit du même courant mesuré dans des conditions différentes. Le courant du rotor bloqué (LRC) est le courant en régime permanent lorsque le rotor est maintenu stationnaire mécaniquement. Le courant d'appel est le pic transitoire au moment de la mise en marche ; il peut dépasser momentanément la valeur LRC en raison des transitoires de flux magnétique semblables à ceux d'un transformateur.

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