Moteur qui ralentit en charge : causes

Si la vitesse chute nettement quand la charge arrive, que le moteur peine et grogne, ou qu'il cale complètement, ne cherchez pas une cause unique : les raisons les plus fréquentes sont la surcharge mécanique, une baisse de la tension d'alimentation, la perte d'une phase, un dommage dans la cage rotorique et, très souvent, un choix de puissance incorrect ou insuffisant fait au départ. Nous expliquons ci-dessous comment distinguer ces causes et pourquoi la solution durable consiste le plus souvent à choisir un moteur de puissance adaptée à l'application.

Moteur électrique asynchrone triphasé DRG gris illustrant les symptômes de ralentissement en charge

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Vous pouvez comparer les modèles triphasés adaptés à votre besoin, par puissance et vitesse, dans la boutique de moteurs en ligne, et voir toute la gamme dans la catégorie moteurs asynchrones triphasés.

D'abord, sachez ce qui est normal : une légère baisse de vitesse n'est pas une panne

Sur les moteurs asynchrones triphasés, une certaine baisse de vitesse en charge est une conséquence naturelle du principe de fonctionnement ; on l'appelle le glissement. Par exemple, un moteur de la classe 1500 tr/min a une vitesse de plaque d'environ 1450 tr/min, car il tourne quelques points sous la vitesse de synchronisme pour entraîner la charge. Un petit écart, comme 1455 tr/min à vide et 1450 tr/min à pleine charge, est donc normal. Le problème survient quand la vitesse chute bien davantage en charge, que le moteur s'échauffe, que le fusible saute ou qu'il peine au démarrage. Les causes ci-dessous expliquent ce ralentissement anormal.

Cause 1 — Surcharge mécanique

La raison la plus fréquente est que le couple de charge dépasse le couple nominal du moteur. Un roulement grippé, une courroie trop tendue, un produit mélangé devenu plus épais, une pompe bouchée ou un frottement qui a augmenté avec le temps élèvent le couple demandé au moteur. En cherchant à le fournir, le moteur appelle plus de courant, ralentit et s'échauffe. Vérifiez d'abord le côté mécanique : l'arbre tourne-t-il facilement à la main, la tension courroie-poulie est-elle correcte, quelque chose bloque-t-il dans la transmission ? Si la charge mécanique dépasse réellement le nécessaire, la solution n'est pas de forcer le moteur mais de passer à un modèle au couple adapté.

Cause 2 — Tension d'alimentation trop basse

Sur un moteur asynchrone, le couple est proportionnel au carré de la tension appliquée. Quand la tension baisse un peu, le couple diminue bien plus ; le moteur ne peut plus porter la charge et ralentit. Un câble d'alimentation long et fin, un réseau faible ou d'autres grosses charges sur la même ligne qui font chuter la tension au démarrage créent cet effet. Vous pouvez vérifier si la section du câble est suffisante avec le calculateur de section de câble moteur, et si le courant appelé correspond à la valeur attendue avec le tableau des courants moteur. La tension doit être équilibrée sur les trois phases et à son niveau nominal.

Cause 3 — Perte d'une phase (marche en monophasé)

Si l'une des trois phases est perdue, le moteur perd beaucoup de puissance : il ne démarre plus en charge ou, s'il tournait déjà, il ralentit nettement, ronfle, surchauffe et appelle un fort courant sur les phases restantes. La cause est souvent un fusible fondu, une borne desserrée, un conducteur rompu ou un contact de contacteur défectueux. Une phase perdue est dangereuse pour les bobinages ; laisser le moteur tourner ainsi peut brûler le bobinage en peu de temps. À ce signe, arrêtez immédiatement le moteur.

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Cause 4 — Dommage dans la cage rotorique

Une barre fissurée ou cassée dans la cage du rotor est une panne plus sournoise. Le moteur peut sembler normal à vide, mais dès que la charge arrive son couple baisse, sa vitesse fluctue et le courant appelé monte et descend à intervalles réguliers. Un léger ronflement et des vibrations l'accompagnent souvent. En cas de doute, le moteur doit être examiné dans un atelier de rebobinage/maintenance agréé ; un diagnostic sûr est difficile sur le terrain.

Cause 5 — Choix de puissance erroné ou insuffisant

Parfois le moteur n'a aucune panne ; il a simplement été choisi trop petit pour l'application. Un moteur sous-dimensionné peinera toujours à pleine charge, s'échauffera et perdra de la vitesse. Ici, la solution durable est de passer à une puissance qui couvre aisément le couple de charge. Le tableau ci-dessous donne le couple nominal et le courant à 400 V des modèles DRG en aluminium de la classe 1500 tr/min (4 pôles) ; les noms de modèle renvoient directement à la fiche produit.

Modèle	Puissance / Vitesse	Couple	Courant nominal (400 V)
DRG-112M-4 (aluminium)	4 kW / 1500 tr/min	26,3 Nm	7,95 A
DRG-132S-4 (aluminium)	5,5 kW / 1500 tr/min	36,0 Nm	10,7 A
DRG-112M-4K (K) (aluminium)	5,5 kW / 1500 tr/min	36,0 Nm	10,7 A
DRG-132M-4 (aluminium)	7,5 kW / 1500 tr/min	49,1 Nm	14,3 A
DRG-160M-4 (aluminium)	11 kW / 1500 tr/min	71,7 Nm	20,4 A
DRG-132M-4K (K) (aluminium)	11 kW / 1500 tr/min	71,7 Nm	20,4 A

Le couple se suit aussi avec T = 9550 · P / n : à mesure que la puissance (kW) augmente, le couple à la même vitesse augmente aussi. Le couple exigé par votre charge doit rester sous le couple nominal du moteur choisi ; sinon le moteur tourne en permanence à fort glissement. Pour estimer la puissance et le couple nécessaires, utilisez le calculateur de moteur électrique. Les modèles compacts (K) offrent la même puissance dans une carcasse plus courte, adaptée aux espaces de montage réduits.

Contrôle en sécurité : que vérifier, dans l'ordre ?

Affinez le diagnostic dans cet ordre : d'abord le mécanique (l'arbre tourne-t-il à la main, la charge a-t-elle augmenté), puis l'alimentation (présence des trois phases et niveau de tension), enfin le moteur lui-même (échauffement, bruit, vibrations, équilibre des courants). Lorsqu'un contrôle ou un raccordement électrique est nécessaire, coupez l'alimentation, vérifiez l'absence de tension et confiez l'intervention uniquement à du personnel électricien habilité. Réglez les valeurs de protection comme le courant du relais thermique d'après le courant nominal de la plaque du moteur, et non de mémoire ; pour les seuils de mesure d'isolement/bobinage, référez-vous à la documentation de l'appareil. Si la panne se répète ou si le bobinage s'échauffe, ne continuez pas à faire tourner le moteur.

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Si votre moteur ralentit en charge et que vous avez conclu que la réponse est un modèle de puissance adaptée, vous pouvez comparer toutes les options de puissance et de vitesse via la boutique.

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Questions fréquentes

Que vérifier d'abord si le moteur ralentit en charge ?

Commencez par le mécanique : l'arbre tourne-t-il librement à la main, la courroie est-elle trop tendue, la charge a-t-elle augmenté ? Si le mécanique est correct, passez à l'alimentation ; faites vérifier que les trois phases arrivent et que la tension ne chute pas. Laissez le contrôle électrique à du personnel habilité.

Pourquoi le moteur ralentit-il quand il perd une phase ?

Quand l'une des trois phases est perdue, le champ tournant s'affaiblit ; le moteur ne peut plus démarrer en charge ou ralentit, ronfle et appelle un fort courant sur les phases restantes, en s'échauffant. Dans ce cas, le moteur doit être arrêté immédiatement, sous peine d'endommager le bobinage.

Passer à la puissance supérieure résout-il le ralentissement ?

Si le problème vient réellement d'un sous-dimensionnement ou d'une surcharge chronique, passer à une puissance qui couvre aisément le couple de charge est la solution durable. Mais s'il existe une panne comme une phase perdue, une tension basse ou un rotor endommagé, il faut d'abord la corriger ; un moteur plus gros ne masquera pas la panne.

Une légère baisse de vitesse en charge est-elle normale ?

Oui. Un moteur asynchrone tourne quelques points sous la vitesse de synchronisme pour entraîner la charge ; dans la classe 1500 tr/min, voir environ 1450 tr/min à pleine charge est normal. Ce qui est anormal, c'est une vitesse qui chute bien davantage en charge et un moteur qui s'échauffe.

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