Moteur électrique en basse tension

Lorsqu'un moteur électrique est alimenté sous une tension inférieure à sa valeur nominale, il appelle davantage de courant au réseau pour fournir la même charge mécanique ; cela provoque un échauffement supplémentaire des enroulements, une baisse de couple et un démarrage plus difficile sous forte charge. En bref, la basse tension est une contrainte invisible qui fatigue le moteur et raccourcit sa durée de vie.

Moteur électrique asynchrone triphasé DRG gris représentant la surintensité et l'échauffement en basse tension

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Vous pouvez comparer les modèles triphasés dans la puissance et la vitesse voulues dans la boutique de moteurs en ligne et voir toute la gamme dans la catégorie moteurs asynchrones triphasés. Cet article explique ce que la basse tension change dans un moteur, ses causes et comment la prévenir.

Que change une baisse de tension dans le moteur ?

Un moteur asynchrone produit la puissance mécanique à l'arbre à partir de la puissance électrique qu'il prend au réseau. Quand la tension d'alimentation baisse, le travail que le moteur doit fournir ne change pas ; mais comme la puissance est à peu près le produit de la tension par le courant, une tension plus basse implique un courant plus élevé pour fournir la même puissance. Cette relation simple est à l'origine de l'échauffement : à mesure que le courant augmente, les pertes thermiques dans les enroulements croissent nettement.

Le second effet majeur concerne le couple. Le couple produit par un moteur asynchrone est proportionnel au carré de la tension d'alimentation. Ainsi, si la tension baisse de 10 %, le couple maximal diminue d'environ 19 % (0,90 × 0,90 ≈ 0,81). Sous faible charge, cela passe souvent inaperçu ; mais sous forte charge le moteur peine, sa vitesse baisse légèrement et le glissement augmente.

Pourquoi le courant augmente-t-il en basse tension ?

Le courant nominal indiqué sur la plaque d'un moteur est celui qu'il appelle à la tension nominale et à pleine charge. Quand la tension descend sous cette valeur, le courant appelé peut dépasser la valeur nominale selon la charge. Le tableau ci-dessous donne le courant nominal à 400 V de quelques modèles DRG courants à 4 pôles (1500 tr/min) ; en exploitation, lorsque la tension descend sous cela, ces valeurs restent la référence.

Modèle	Puissance / Vitesse	Courant nominal (400 V)	Couple nominal
DRG-132S-4-AL	5,5 kW / 1500 tr/min	10,7 A	36,0 Nm
DRG-112M-4K-AL	5,5 kW / 1500 tr/min	10,7 A	36,0 Nm
DRG-132M-4-AL	7,5 kW / 1500 tr/min	14,3 A	49,1 Nm
DRG-160M-4-AL	11,0 kW / 1500 tr/min	20,4 A	71,7 Nm

Par exemple, le DRG-132M-4 de 7,5 kW appelle environ 14,3 A à 400 V. Si la tension d'alimentation reste basse à pleine charge, le moteur dépasse ce courant pour accomplir le même travail ; un relais de protection correctement réglé déclenche alors le circuit. Les utilisateurs qui préfèrent une carcasse en fonte trouvent la même puissance dans des options comme le modèle 5,5 kW en fonte. Pour comparer le courant réel du moteur à la valeur nominale, utilisez le tableau des courants moteur.

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Principales causes de la basse tension

Une tension basse mesurée aux bornes du moteur signale le plus souvent un problème de la ligne d'alimentation plutôt que du moteur. Les causes les plus fréquentes sont :

Câble d'alimentation long et fin : plus le câble est long et sa section petite, plus la chute de tension le long de celui-ci augmente. Si le moteur est loin de l'armoire, même avec 400 V en sortie d'armoire, une valeur plus faible peut apparaître aux bornes du moteur.
Réseau faible ou surchargé : dans les installations éloignées du transformateur où de nombreux consommateurs partagent la même ligne, la tension s'effondre temporairement, surtout au démarrage de gros moteurs.
Connexions desserrées ou oxydées : un raccord desserré sur un bornier, une borne de contacteur ou une jonction crée une résistance locale ; la tension y chute, et le risque d'échauffement et d'arc augmente.
Déséquilibre de phases : une des trois phases plus basse que les autres provoque à la fois un déséquilibre de courant et un échauffement supplémentaire du moteur.

Effet au démarrage et en marche continue

La basse tension se ressent surtout au moment du démarrage. Le couple étant proportionnel au carré de la tension, une tension basse réduit aussi le couple de démarrage. Un moteur à forte charge (un convoyeur plein, un compresseur chargé) démarre lentement et, dans certains cas, peut ne pas atteindre sa pleine vitesse. Pendant ce temps, le courant élevé qu'il appelle échauffe rapidement les enroulements.

Un temps de démarrage long et un courant élevé prolongé usent l'isolation avec le temps et provoquent des pannes plus précoces que prévu. Une seule petite fluctuation de tension est généralement sans danger ; le vrai risque concerne les installations où la tension reste durablement basse.

Tolérance, prévention et contrôle en sécurité

Les moteurs asynchrones triphasés standard sont conçus pour fonctionner dans une certaine tolérance de tension ; la plage généralement admise est d'environ ±10 % de la valeur nominale. Pour un moteur 400 V, cela correspond à peu près à 360–440 V. S'il existe une baisse permanente hors de cette plage, il faut d'abord en corriger la cause. Mesures pratiques :

Réévaluez la section du câble d'alimentation selon la distance et le courant ; augmentez-la si nécessaire. Le calculateur de section de câble moteur aide à trouver une section adaptée.
Vérifiez les connexions de bornier et de contacteur et, après coupure de l'alimentation, resserrez celles qui sont desserrées.
Mesurez séparément la tension des trois phases pour voir s'il y a un déséquilibre.
Sur une nouvelle installation, dimensionnez correctement la puissance et le courant dès le départ avec le calculateur de moteur électrique.

Avant toute mesure ou tout raccordement, coupez l'alimentation, vérifiez l'absence de tension et confiez le travail uniquement à du personnel électricien habilité. Réglez les valeurs de protection comme le courant thermique d'après le courant nominal de la plaque et la documentation de l'appareil, jamais de mémoire.

Envoyez une photo de la plaque de votre moteur actuel : nous trouverons ensemble le modèle DRG adapté.Envoyer sur WhatsApp

Une fois la chute de tension de votre ligne corrigée, vous pouvez choisir, via la boutique, le moteur à la puissance et à la vitesse les mieux adaptées à votre application.

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Questions fréquentes

La basse tension grille-t-elle un moteur ?

Pas directement ni instantanément ; mais tant que la tension reste basse, le moteur appelle un courant excessif et surchauffe. Si la protection n'est pas bien réglée, cet échauffement dégrade l'isolation avec le temps et peut provoquer une panne d'enroulement.

Quelle chute de tension pose problème ?

Les petites fluctuations courtes sont normales. Les baisses permanentes hors de la plage d'environ ±10 % de la valeur nominale, surtout à pleine charge, sont problématiques ; il faut alors examiner la ligne.

Pourquoi un moteur appelle-t-il plus de courant en basse tension ?

Parce qu'il doit toujours fournir la même puissance mécanique. Comme la puissance est à peu près le produit de la tension par le courant, quand la tension baisse le courant augmente pour atteindre la même puissance.

Pourquoi la tension baisse-t-elle au démarrage ?

Un moteur asynchrone appelle au démarrage plusieurs fois son courant nominal. Sur des lignes faibles ou longues, ce courant élevé crée une chute de tension temporaire le long de la ligne ; quand le moteur atteint sa vitesse, la tension revient à la normale.

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