Déterminer le couplage (Y ou ▲) d'un moteur triphasé

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D

Djviper16

Compagnon
Bonjour,

J'ai eu besoin de déterminer le couplage d'un ventilateur de broche Fanuc.
Ce ventilateur n'a ni bornier ni barrettes, seulement 3 fils en sortie, et je ne voulais pas le démonter et le débobiner pour voir comment il était fait.

J'ai rédigé un petit document explicatif de la méthode que j'ai utilisée.

Si vous voyez des erreurs ou modifications à apporter merci de me dire.

Jérôme
 
Dernière édition:
F

FB29

Rédacteur
Bonjour,

Les calculs me semblent OK

Tu peux simplifier la dernière formule étoile Z/2 + Z = Z (1/2 +1=) = 1,5 Z.

Rapport des mesures triangle:

Zeq1 / Zeq2 = (2/3 Z) / (Z/2) = (2/3) / (1/2) = 4/3 = 1,333

Rapport des mesures étoile:

Zeq1 / Zeq2 = 2Z / 1,5 Z = 2 /1,5 = 4/3= 1,333

Par conséquent on ne peut pas déterminer le couplage de cette manière.

En fait, quelque soit le bobinage du moteur, vu de l'extérieur il se comporte de la même façon dans les deux cas. Cela vaut aussi pour les tensions et courants.

De même pour un transformateur triphasé. Quelque soit son couplage interne il se comporte de la même façon. Tout ceci en respectant les tensions prévues pour le couplage considéré bien sûr.

Cordialement,
FB29
 
G

guy34

Compagnon
salut ,
FB a raison , c'était trop beau ..... ; ah , les contes de fées ........
A++
 
F

FB29

Rédacteur
c'était trop beau
C'est en effet un peu déconcertant de prime abord :eek:. J'ai même pensé que c'était OK avant de refaire le calcul ...
Puis mes cours d'électrotech d'il y a bien longtemps me sont revenus en mémoire, quand je planchais sur ce genre de calculs pour les moteurs triphasés avec les courants et tensions dans les différentes branches. On obtenait bien les mêmes résultats quel que soit le couplage interne étoile ou triangle ...
 
D

Djviper16

Compagnon
Bonsoir,

@FB29 tu as raison quelque chose ne va pas, j'ai fait un essai avec des résistances couplées en triangle et en étoile.
En triangle la méthode aboutie bien sur le bon résultat, mais en étoile je trouve la même valeur de Zeq2 dans les 2 cas.

Je supprime donc ce document.
 
T

tronix

Compagnon
Bonsoir,

quel est l'intérêt de savoir comment il est bobiné, si on ne peut pas changer le couplage ? Ce qui compte, c'est de connaître sa tension de fonctionnement.
 
D

Djviper16

Compagnon
Bonsoir,

quel est l'intérêt de savoir comment il est bobiné, si on ne peut pas changer le couplage ? Ce qui compte, c'est de connaître sa tension de fonctionnement.
Quelqu'un m'a dit : si tu me trouves le couplage de ton ventilateur je te donnerai la formule pour calculer la valeur des 3 condensateurs à mettre en série sur chaque phase pour abaisser la tension de 410V à 200V."
J'attends toujours la formule...

@FB29 Je suis bien en mesure d'identifier s'il s'agit d'un couplage étoile ou triangle, avec le document que tu as vu.
Cependant je ne comprends pas pourquoi dans le cas d'un couplage triangle les formules Zeq2 aboutissent à un résultat différent, alors que dans le cas d'un couplage étoile les Zeq2 sont identiques.
 
F

FB29

Rédacteur
Je suis bien en mesure d'identifier s'il s'agit d'un couplage étoile ou triangle, avec le document que tu as vu.
Cependant je ne comprends pas pourquoi dans le cas d'un couplage triangle les formules Zeq2 aboutissent à un résultat différent, alors que dans le cas d'un couplage étoile les Zeq2 sont identiques.
Il faudrait que tu donnes plus de détails sur la façon dont tu procèdes car pour le moment je ne vois pas ....
Tu as fait des essais avec des résistances, tu pourrais nous commun le montage et ce que tu mesures dans les 4 configurations ?
 
D

Djviper16

Compagnon
@FB29 hier soir j'ai fait une vidéo, je voulais justement vérifier si la méthode fonctionnait correctement. Alors au début j'ai fait les mesures sur un couplage triangle et tout s'est bien passé, j'ai bien pu déterminer avec les calculs qu'il s'agissait d'un couplage effectivement triangle.

Par contre lorsque j'ai refait la manip sur le couplage étoile je me suis rendu compte qu'il y avait un truc qui n'allait pas, et on voit tellement ma surprise que ça ne fonctionne pas sur la vidéo, que j'ai pas osé la poster.

La vidéo est sur le portable de ma femme, si tu veux ce soir je la poterai en privé sur youtube et je t'enverrai le lien. Au moins tu comprendras bien ce que je fais et tu pourras peut-être m'aider à mettre le doigt sur ce qui ne va pas.
 
F

FB29

Rédacteur
Il n'est pas nécessaire de faire une vidéo ... il suffit de faire un montage avec trois résistance identiques.

En premier un montage étoile, et mesurer la résistance entre deux bornes avec et sans le court-circuit. On doit trouver 1,333 entre les deux mesures, sans se préoccuper de la valeur des résistances (qu'on ne connaît pas).

En second faire un montage triangle, et mesurer la résistance entre deux bornes avec et sans le court-circuit. On doit trouver 1,333 entre les deux mesures, encore une fois sans se préoccuper de la valeur des résistances (qu'on ne connaît pas).

Comme on obtient le même rapport dans les deux cas, vu de l'extérieur rien de distingue les deux montages, et on ne peut donc pas conclure si c'est un montage étoile ou triangle.

Si on obtient pas le même rapport il y a quelque chose à éclaircir effectivement.
 
T

tronix

Compagnon
Quelqu'un m'a dit : si tu me trouves le couplage de ton ventilateur je te donnerai la formule pour calculer la valeur des 3 condensateurs à mettre en série sur chaque phase pour abaisser la tension de 410V à 200V."
Bonsoir,

en effet, c'est une explication valable !
 
M

MRG-NK

Compagnon
Quelqu'un m'a dit : si tu me trouves le couplage de ton ventilateur je te donnerai la formule pour calculer la valeur des 3 condensateurs à mettre en série sur chaque phase pour abaisser la tension de 410V à 200V."
Bonjour, Si j'ai bien compris, le but est d abaisser la tension moteur de 400 à 200V.
Mettre 1 résistance par phase, soit 3 identiques ferait l'affaire. Si on connait la valeur du courant par phase, on peut avoir une idée de la valeur des résistances.
Si on connait le cos PHi, on peut affiner.
Mais la tension réelle du moteur changera en fonction de la charge : à vide il aura plus.
Un condensateur en série se comportera également de la même manière, MAIS on a des risques de surtension dus à des phénomènes de résonance, ou simplement, sans aller jusqu résonance à des surtensions dus à des effets entre bobinage et condensateur.
Alors qu'avec une résistance, on n 'a pas ce risque.
Un moteur sous alimenté offrira une puissance moindre. On ne pourra pas lui demander le même effort que, dans les mêmes conditions (tourner à 80; 100.... ou 110%) alimenté en 400V
 
F

FB29

Rédacteur
si tu me trouves le couplage de ton ventilateur je te donnerai la formule pour calculer la valeur des 3 condensateurs à mettre en série sur chaque phase pour abaisser la tension de 410V à 200V.
Le couplage n'a aucune importance. Il faut mesurer le courant I dans chaque phase puis calculer la valeur de l’impédance à insérer avec la formule

Zc = (delta U / I) * (1 / racine (3)) sachant que delta U = 410-200 = 210 donc Zc = (210 / I) / 1,732

Puis comme Zc = 1/(C * oméga) avec omega = 2 * PI * f

On en déduit C = 1/ ( Zc * oméga) = 1 / (Zc * 314)

Comme le signale @MRG-NK les courant et tension vont varier avec la vitesse du moteur il faudra peut-être ajuster. Tout dépend si tu veux sous-volter un moteur ou si c'est pour mettre un moteur 200V sur un réseau 410.

Il vaut mieux utiliser des capas plutôt que des résistances qui vont chauffer. Il n'y a aucun risque de résonance.

Merci de vérifier les calculs que je fais à la bourre car je dois aller répéter à la chorale :-D !
 
D

Djviper16

Compagnon
@FB29 Il y a bien un rapport de 1.33 entre Zeq1 et Zeq2 dans les deux couplages, et j'arrive quand même à l'identifier, je dois faire une erreur quelque part mais je ne sais pas où. Si tu as 10 minutes je veux bien que tu regardes cette vidéo que j'ai faite, tu verras exactement les bêtises que je fais :lol:.
J'aime pas ne pas comprendre...

@MRG-NK le sujet a déjà été traité ici : https://www.usinages.com/threads/aide-calcul-de-resistance.108971/
Tu auras tout les détails.
 
F

FB29

Rédacteur
Il faut raisonner montage par montage, d'abord triangle et ne s'occuper que du triangle, et ensuite étoile et ne s'occuper que de l'étoile sinon on risque de tout embrouiller.

Montage triangle
Tu as pris des résistances de 220 ohms. Tu mesures entre deux bornes 146 ohms. Zeq1 = 2/3 Z = 220*2/3 = 147 ohms. Conforme

Tu mesures avec le court circuit 110 ohms. Zeq2 = Z/2 = 220/2 = 110 ohms. Conforme.

Tu ne connais pas Z mais seulement Zeq1 et Zeq2. La seule chose que tu peux en déduire c'est que Zeq1 / Zeq2 = 147/110 = 1,336 et le calcul montre bien que Zeq1 / Zeq2 = 1,333 voir mon post #2

Montage étoile
Avec les mêmes résistances de 220 ohms tu mesures entre deux bornes 438 ohms. Zeq1 = 2 * Z = 440 ohms. Conforme

Tu mesures avec le court circuit 330 ohms. Zeq2 = 1,5 * Z = 1,5 * 220 = 330 ohms. Conforme.

Tu ne connais pas Z mais seulement Zeq1 et Zeq2. La seule chose que tu peux en déduire c'est que Zeq1 / Zeq2 = 440 / 330 = 1,333 et le calcul montre bien que Zeq1 / Zeq2 = 1,333, voir mon post #2

Donc on voit que sans connaître Z, dans les deux cas on a Zeq1 / Zeq2 = 1,333 ... donc on a le même résultat dans les deux cas étoile et triangle ... donc rien ne permet de distinguer le montage étoile du montage triangle.
 
Dernière édition:
M

MRG-NK

Compagnon
Bonjour,
j'ai vu les réponses : effectivement, des résistances vont chauffer.... beaucoup !
Résonance, peut être pas, mais des tensions élevées sur les condensateurs : oui, selon le régime moteur : l'inductance du moteur changeant. Cela implique de prendre des condensateurs bien dimensionnés.
J'ai vu la référence donnée Djviper16 : le post indique utiliser un auto transfo. Mais en trouver un triphasé ne sera pas aisé, une solution : mettre 3 mono, identiques, utilisés en transfo normal, ou en auto transfo.
C'est la solution la plus stable : la tension ne variera pas avec la charge (un peu en fait, mais négligeable)
Moins de perte électrique.
Faire attention au couplage des enroulements si on commet une erreur en ⌂, on fait un court circuit sur le secondaire.
Si on a inversé le sens d'enroulement sur un Y le moteur risque de grogner
Nota : avec un auto transfo, peu de problème sur défaut d'isolement.
En revanche, si on met un secondaire isolé du primaire, le secondaire doit être en Y, point "milieu" mis à la terre.
Il faudra un disjoncteur différentiel sur les 3 phases de ce circuit. la carcasse du transfo à la terre, celle du moteur aussi. On a des tensions dangereuses, mortelles si on touche un fil de phase, directement, ou pas, d'où le besoin d'une protection spécifique : le différentiel "EDF" ou de la machine ne voit pas un défaut sur le secondaire d'un transfo. On peut aussi faireun montage "transfo d'isolement"... autres contraintes.

En auto transfo , montage Y enroulement 230V sur phase ; point milieu 115V sortie moteur
Donc 2 bobines suffisent....on a 200V entre phases coté moteur.
Avec un transfo 230V - 115V, probablement plus facile à trouver on est condamné au montage transfo séparés...
Si on trouve un transfo primaire 115V + 115V ; secondaire autre (12V, par exemple) on n'utilise pas le secondaire
Le transfo devra être capable de supporter le courant consommé par le moteur
Aspect calcul : pour moteur 100W rendement 75% absorbe 133W avec cos Phi 0.75 consomme 180 VA
Si en réalité, le moteur noté 100W travaille en surcharge, son rendement sera dégradé, idem le cos phi,
il absorbera 200 VA ; il faudra 3 transfos 70 VA (70*3=210)
Pour un moteur 400W, multiplier les puissances par 4.
Si en réalité, le moteur fonctionne à moitié de sa charge ; diviser par 2.
Les valeurs que je donne sont indicatives, on adaptera selon la véritable machine.
 
Dernière édition:
D

Djviper16

Compagnon
@MRG-NK Salut, Détrompe toi les résistances sont à peine tièdes, et montée sur un gros dissipateur. J'ai mesuré 88mA dans chaque résistance, ce qui fait qu'elles dissipent 12W chacune. Donc au total 36W partent en chaleur.
Complètement d'accord avec toi pour les transfos.
 
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