Comment calculer le courant d'un moteur triphasé ? Formule et exemples résolus

Le courant d'un moteur triphasé se calcule avec la formule I = P / (√3 × U × cos φ × η) : P est la puissance utile à l'arbre (W), U la tension entre phases (V), cos φ le facteur de puissance et η le coefficient qui tient compte des pertes propres du moteur. Par exemple, la fiche technique du moteur DRG-112M-4 de 4 kW à 1500 tr/min indique un courant nominal (In) de 8,37 A sous 380 V et de 7,95 A sous 400 V, avec un cos φ de 0,82. En pratique, la méthode la plus fiable consiste à utiliser ces valeurs de plaque plutôt qu'à deviner les inconnues de la formule, et à faire tourner la formule à l'envers pour vérifier.

Le résultat dépend de trois éléments : le courant diminue en proportion inverse quand la tension augmente ; plus le nombre de pôles est élevé (vitesse plus basse à puissance égale), plus le cos φ baisse et le courant augmente ; enfin, les petits moteurs ont des pertes proportionnellement plus fortes et absorbent donc plus de courant par kW. Vous trouverez ci-dessous chaque terme de la formule, cinq exemples résolus issus des données de notre boutique et les limites de la règle empirique « 2 A par kW ». Pour trouver un moteur à la puissance calculée, parcourez les 120 modèles de notre page Acheter un moteur électrique en ligne.

Formule du courant d'un moteur triphasé et ses termes

Chaque élément de la formule a un sens physique propre ; en oublier un décale le résultat de plusieurs ampères.

• P (W) : La puissance de la plaque est la puissance mécanique disponible à l'arbre, pas la puissance absorbée sur le réseau. Un moteur marqué 4 kW absorbe plus de 4 kW.
• √3 (≈1,732) : Provient de la relation entre tension composée et grandeurs de phase dans un système triphasé. Ce facteur n'existe pas en monophasé.
• U (V) : Tension entre phases du réseau : 380 V, 400 V ou 415 V. Utiliser la tension phase-neutre (220/230 V) fausse le résultat d'un facteur √3.
• cos φ : Indique la part active (utile) du courant. Comme le moteur absorbe aussi un courant réactif pour sa magnétisation, le cos φ est inférieur à 1 ; la fiche technique le donne à pleine charge.
• η : Rapport entre la puissance à l'arbre et la puissance électrique absorbée ; il représente les pertes du bobinage, du fer, des frottements et du ventilateur. Comme il varie selon la taille et la conception du moteur, utiliser un chiffre retenu par cœur donne un résultat faux.

La formule s'applique à pleine charge. En charge partielle, le cos φ baisse et le courant ne diminue pas proportionnellement à la charge : n'attendez pas la moitié de In à 50 % de charge.

Comment recalculer à partir de l'In et du cos φ de la plaque ?

Vous pouvez exploiter la formule sans connaître η : avec le courant et le cos φ de la plaque, vous obtenez la puissance électrique absorbée sur le réseau (puissance d'entrée).

P_entrée = √3 × U × In × cos φ

Pour le DRG-112M-4 de 4 kW : 1,732 × 380 × 8,37 × 0,82 ≈ 4 517 W ≈ 4,52 kW. La puissance à l'arbre étant de 4 kW, le moteur dissipe environ 0,52 kW en chaleur à pleine charge. Si l'on calcule le même moteur en ignorant η, on obtient 4 000 / (1,732 × 380 × 0,82) ≈ 7,41 A, soit environ 1 A de moins que les 8,37 A réels. Cet écart suffit pour qu'une personne qui « a calculé le courant et réglé le thermique dessus » laisse le moteur sans protection ou avec un relais qui déclenche sans cesse.

Le courant de plaque est plus fiable que le calcul pour trois raisons : le constructeur donne une valeur mesurée, elle évite d'estimer séparément le cos φ et les pertes, et c'est la valeur de référence pour choisir relais thermique, câble et contacteur. La formule sert à estimer le courant d'un moteur dont la plaque est illisible, à vérifier un chiffre de fiche technique ou à le convertir pour une autre tension.

Exemples résolus : courant moteur en petite, moyenne et grande puissance

Les cinq exemples ci-dessous présentent, pour chaque moteur, les valeurs de plaque, le recalcul de la puissance d'entrée et la valeur donnée par la formule sans η. Toutes les valeurs de courant et de cos φ proviennent des fiches techniques de notre boutique.

Exemple 1 – petit moteur de 0,25 kW

DRG-711-4 : P_entrée = 1,732 × 380 × 0,7 × 0,74 ≈ 341 W. Pour 250 W à l'arbre, environ 91 W sont perdus ; le rapport pertes / puissance utile est le plus élevé sur les petits moteurs. La formule sans η donne 0,51 A alors que la plaque indique 0,7 A : en proportion, c'est dans cet exemple que l'écart est le plus grand.

Exemple 2 – moteur de 2,2 kW à 3000 tr/min

DRG-90L-2 : P_entrée = 1,732 × 380 × 4,58 × 0,85 ≈ 2,56 kW. Les moteurs 2 pôles ont un cos φ élevé (0,85) ; leur courant par kW (4,58 / 2,2 ≈ 2,08 A) reste donc inférieur à celui d'un moteur 6 pôles de même puissance.

Exemple 3 – moteur de 7,5 kW à 1500 tr/min

DRG-132M-4 : P_entrée = 1,732 × 380 × 15,0 × 0,84 ≈ 8,29 kW. À cette puissance, la règle « 2 A par kW » tombe juste : 7,5 × 2 = 15 A.

Exemple 4 – moteur de 22 kW à 1500 tr/min

DRG-180L-4 : P_entrée = 1,732 × 380 × 41,8 × 0,86 ≈ 23,66 kW. La règle empirique annonce 44 A ; la plaque indique 41,8 A. Pour une lecture détaillée de ce courant et la préparation de l'armoire, voir combien d'ampères consomment les moteurs de 22 et 30 kW.

Exemple 5 – gros moteur de 75 kW

DRG-280S-4 : P_entrée = 1,732 × 380 × 136,0 × 0,88 ≈ 78,77 kW. La règle donne 150 A ; la valeur réelle est de 136,0 A. En forte puissance, la règle surestime le courant d'environ 10 % ; dimensionner câbles et disjoncteurs sur cet excédent conduit à du matériel surdimensionné.

Conversion du courant entre 380 V, 400 V et 690 V

À puissance égale à l'arbre, le courant est inversement proportionnel à la tension : I₂ = I₁ × U₁ / U₂. Pour de faibles écarts de tension (380 ↔ 400 ↔ 415 V), cette conversion correspond exactement à la fiche technique.

• DRG-180L-4 de 22 kW, de 380 V à 400 V : 41,8 × 380 / 400 ≈ 39,7 A (fiche technique : 39,7 A).
• DRG-112M-4 de 4 kW, de 380 V à 400 V : 8,37 × 380 / 400 ≈ 7,95 A (fiche technique : 7,95 A).
• Moteur de 22 kW couplé en étoile sur un réseau 690 V : 39,7 × 400 / 690 ≈ 23,0 A.

La conversion vers 690 V n'a de sens que pour les moteurs 400/690 V ; dans notre boutique, les modèles de 4 kW et plus portent cette tension et se couplent en triangle sur un réseau 380/400 V, en étoile sur un réseau 690 V. Les moteurs de 3 kW et moins, en 230/400 V, se couplent en étoile sur un réseau 380/400 V. La conversion de tension donne le courant de ligne du moteur ; en démarrage étoile-triangle, le courant de phase qui traverse le contacteur et le relais thermique se calcule séparément, égal à In/√3.

Convertir les HP en kW pour trouver le courant

Sur les machines anciennes ou importées, la puissance est indiquée en chevaux (HP). Le facteur de conversion est 1 HP = 0,7457 kW.

• 10 HP × 0,7457 ≈ 7,46 kW → puissance normalisée la plus proche 7,5 kW (DRG-132M-4, 15,0 A sous 380 V).
• 20 HP × 0,7457 ≈ 14,91 kW → 15 kW (DRG-160L-4, 28,8 A sous 380 V).
• 30 HP × 0,7457 ≈ 22,37 kW → 22 kW (DRG-180L-4, 41,8 A sous 380 V).

Après conversion, il est plus juste d'utiliser le courant de plaque du moteur de puissance normalisée que de passer par la formule. Si la plaque utilise le cheval métrique (ch/PS, 0,7355 kW), le résultat change légèrement ; vérifiez l'unité indiquée.

Où la règle « 2 A par kW » est-elle valable, et où dérive-t-elle ?

Sur le terrain, on dit qu'« un kW consomme environ 2 A » sous 380 V. La comparaison avec les moteurs 4 pôles (1500 tr/min) de notre boutique montre que la règle fonctionne bien en moyenne puissance et mal aux extrémités :

Conclusion : entre 3 et 15 kW, la règle reste à quelques pour cent près. En dessous de 1,5 kW, elle sous-estime le courant ; un thermique réglé selon la règle déclenchera en marche. Au-dessus de 37 kW, elle surestime le courant et conduit à des câbles et disjoncteurs surdimensionnés. Le nombre de pôles compte aussi : à 11 kW, le DRG-160M1-2 2 pôles absorbe 20,6 A, le DRG-160L-6 6 pôles 23,1 A. Les valeurs pour toutes les puissances et vitesses se trouvent dans notre outil tableau des courants moteur.

Comment calculer le courant de démarrage ?

En démarrage direct, le courant initial se déduit du rapport Is/In de la fiche technique : I_démarrage = In × (Is/In). Pour le DRG-132M-4 de 7,5 kW : 15,0 × 7,5 ≈ 112 A ; pour le DRG-180L-4 de 22 kW : 41,8 × 7,8 ≈ 326 A. Ce courant ne circule que pendant le démarrage, mais il est déterminant pour le type de fusible et pour la charge que le réseau peut supporter. Choisissez fusibles et relais thermiques avec notre outil sélection relais thermique, fusible et contacteur.

Liste de contrôle du calcul de courant moteur

• Avez-vous saisi la tension entre phases (380/400 V) et non la tension phase-neutre (220/230 V) ?
• La puissance est-elle prise à l'arbre (kW), et les HP ont-ils été convertis avec 0,7457 ?
• Le cos φ est-il la valeur à pleine charge de la fiche technique et non une estimation ?
• Si η a été ignoré, avez-vous tenu compte d'un résultat inférieur au courant réel ?
• Si un courant de plaque existe, le calcul a-t-il été comparé avec lui ?
• Pour une autre tension, la conversion I₂ = I₁ × U₁ / U₂ a-t-elle été appliquée ?
• La tension assignée du moteur (230/400 V ou 400/690 V) et son couplage sur le réseau ont-ils été vérifiés ?
• Le courant de démarrage a-t-il été calculé séparément à partir du rapport Is/In ?
• En dessous de 1,5 kW et au-dessus de 37 kW, la valeur réelle a-t-elle remplacé la règle « 2 A par kW » ?

Moteurs dans cette plage de puissance

Les fiches techniques des moteurs utilisés dans les exemples sont accessibles ci-dessous :

• DRG-711-4 – 0,25 kW – 1500 tr/min – carcasse aluminium
• DRG-90L-2 – 2,2 kW – 3000 tr/min – carcasse aluminium
• DRG-112M-4 – 4 kW – 1500 tr/min – carcasse aluminium
• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1500 tr/min – carcasse aluminium
• DRG-180L-4 – 22 kW – 1500 tr/min – carcasse fonte
• DRG-280S-4 – 75 kW – 1500 tr/min – carcasse fonte

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Questions fréquentes

Quelle formule utiliser pour calculer le courant d'un moteur triphasé ?

On utilise I = P / (√3 × U × cos φ × η), où P est la puissance à l'arbre en watts et U la tension entre phases. Si η est inconnu, le chiffre le plus juste est le courant nominal de la fiche technique ; la formule sert à le vérifier et à le convertir pour une autre tension.

Comment trouver les ampères à partir de la puissance du moteur ?

Pour une estimation rapide, comptez environ 2 A par kW sous 380 V ; cette règle fonctionne bien entre 3 et 15 kW. Les petits moteurs absorbent plus de courant par kW, les gros moins. Par exemple, un moteur de 4 kW à 1500 tr/min absorbe 8,37 A sous 380 V.

Comment convertir le courant d'un moteur de 380 V à 400 V ?

Multipliez le courant par le rapport des tensions : I₄₀₀ = I₃₈₀ × 380 / 400. Pour un moteur de 22 kW : 41,8 × 0,95 ≈ 39,7 A, identique à la valeur de la fiche technique.

Pourquoi utilise-t-on le cos φ dans le calcul du courant moteur ?

En plus du courant actif qui produit le travail, le moteur absorbe un courant réactif pour sa magnétisation. Le cos φ indique la part active du courant total ; si on l'omet, le courant calculé est nettement inférieur au courant réel.

Pour vérifier vos calculs ou choisir le bon moteur, contactez-nous au +90 (542) 666 11 11, par e-mail à [email protected] ou via notre page de contact. Toutes les puissances et vitesses sont disponibles parmi les 120 modèles de notre boutique en ligne.