Alimenter un moteur triphasé en monophasé : Guide complet

Le moteur monophasé joue un rôle crucial dans de nombreuses applications, qu'elles soient dans le domaine industriel ou domestique. Mais est-il possible d'utiliser un moteur triphasé avec une alimentation monophasée ? Cet article explore cette possibilité, en détaillant les méthodes, les avantages et les inconvénients.

Qu'est-ce qu'un moteur monophasé ?

Le moteur électrique monophasé, également appelé moteur électrique 220V, est conçu pour fonctionner avec une seule source d'alimentation en courant alternatif. À la différence des moteurs triphasés qui exigent trois phases de courant, les moteurs monophasés ne nécessitent qu'une seule phase. Cela les rend plus simples et plus compacts, ce qui les rend adaptés à un large éventail d'applications industrielles et domestiques.

Applications des moteurs monophasés

Les moteurs monophasés sont généralement utilisés sur une multitude d’applications industrielles et domestiques grâce à leur polyvalence et à leur utilisation très simple :

• Les pompes ou compresseurs : Ils peuvent alimenter les pompes à eau, les systèmes de pompage et les compresseurs d’air.
• Les machines-outils.
• Les systèmes de climatisation et de chauffage : Compresseurs, ventilateurs, pompes à chaleur.
• Les compresseurs d’air et les ponts élévateurs dans les garages automobiles.

La polyvalence, la compatibilité avec les réseaux électriques domestiques et le rapport coût/efficacité des moteurs monophasés sont des éléments très appréciés.

Brancher un moteur triphasé en monophasé : Est-ce possible ?

Il est possible de brancher un moteur triphasé sur une alimentation monophasée. Cependant, quelques modifications sont à effectuer afin que celui-ci fonctionne correctement. Deux méthodes existent, chacune ayant ses avantages et ses inconvénients :

1. Utilisation d’un condensateur permanent

Un condensateur est ajouté entre une des phases et des bornes du moteur qui permet de démarrer et de fonctionner. Cette solution est simple et rapide à mettre en œuvre. Néanmoins, il est communément admis que cette solution entraîne une diminution de 30% du couple au démarrage.

Pour déterminer quel condensateur utiliser, il est nécessaire de prendre la puissance en cV de votre moteur et de la multiplier par 50. Vous obtiendrez la capacité du condensateur en microfarads (µf).

Exemple de calcul :

1. Diviser la puissance nominale en watts du moteur de pompe par 736, ce qui permet d’obtenir sa puissance en cheval. Par exemple, pour un moteur de 370 watts de puissance, l’on obtiendra (370/736) = 0,5 cheval.
2. Multiplier la puissance en cheval obtenue dans le résultat ci-dessus par 50. Par exemple, pour un moteur de 0,5 cheval, l’on obtiendra (0,5 X 50) = 25. Cette valeur correspond à la capacité du condensateur à utiliser pour réaliser le montage. Préférer une valeur de condensateur standardisée arrondie.

Un boitier de démarrage, branché sur un disjoncteur moteur précisément calibré, peut être utilisé pour le montage du condensateur.

Si ce type de projet est envisagé, nous recommandons de protéger le moteur à l’aide d’un disjoncteur moteur finement calibré. Et cela afin d’éviter, dans la mesure du possible, la détérioration du bobinage moteur. Il faudra également impérativement effectuer plusieurs tests (fonctionnements courts), afin de vérifier la température et le rendement (cos FI) du moteur.

Ce type de montage est à proscrire sur les motorisations dépassant 750 watts de puissance, du fait de la chute importante du couple de démarrage moteur et de la puissance délivrée en général.

2. Utilisation d’un variateur de fréquence

Le variateur de fréquence va permettre de convertir le courant monophasé en courant triphasé, puis l’envoi au moteur. Il permet également de faire varier la vitesse du moteur. Contrairement au condensateur permanent, le variateur de fréquence ne fera perdre aucune puissance au moteur. Cependant, ils sont plus onéreux que tous les autres systèmes.

Condensateur permanent vs Double condensateur

Les condensateurs jouent un rôle important dans le fonctionnement des moteurs monophasés. Deux types de condensateurs existent : les condensateurs permanents et les double condensateurs.

• Le condensateur permanent est connecté en permanence au moteur (aussi bien pendant le démarrage que le fonctionnement continu du moteur). Il possède une capacité maximum de 100µf (microfarads).
• Le double condensateur est composé d'un condensateur permanent et d'un condensateur de démarrage. Le condensateur de démarrage sera utilisé exclusivement pour démarrer le moteur, ce qui permettra d'obtenir un couple de démarrage élevé. Après le démarrage, il se déconnectera. Sa capacité est plus élevée que celle du condensateur permanent (entre 50μf et 400μf).

Le type de condensateur sera déterminé par la puissance du moteur, mais surtout par l'application sur laquelle il sera utilisé, et en fonction des besoins exprimés.

Inconvénients et précautions

Il faut en effet savoir qu’un changement de tension d’alimentation, réalisée via un condensateur permanent, peut s’avérer extrêmement aléatoire, et sera tout sauf une science exacte. Si une installation fiable, destinée à durer dans le temps, est envisagée, ce type de montage est à proscrire sur les motorisations dépassant 750 watts de puissance, du fait de la chute importante du couple de démarrage moteur et de la puissance délivrée en général.

Toutefois attention, certains inconvénients doivent être pris en compte :

• Puissance du moteur réduite de 30%
• Couple de démarrage réduit de 50 à 100% suivant marque, modèle, puissance et vitesse.
• Au dessus de 1Kw montage très aléatoire, au-dessus de 1,5Kw peu conseillé, au-dessus de1,8Kw déconseillé.

De plus mettre un condensateur de valeur supérieure à un certain plafond ne donne pas plus de puissance au moteur mais sinon de le faire “grogner” et chauffer (et surtout à vide). Il faut en plus savoir que l’intensité n’est pas du tout la même entre les moteurs de marques différentes, de type et de vitesse.

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