Les procédés de démarrage

Chapitre3 Les procédés de démarrage
Sghaier.N & Mbarek.M
20
hapitre III
Les procédés de démarrage
Contenu
I.INTRODUCTION.............................................................................................................................................21
II.DEMARRAGE DIRECTE..............................................................................................................................21
II.1. PRINCIPE..........................................................................................................................................21
II.2. DEMARRAGE DIRECTE SEMI AUTOMATIQUE A UN SEUL SENS DE MARCHE........................................21
II.2.1. Objectif ................................................................................................................................................21
II.2.2. Circuit de commande...........................................................................................................................22
II.2.3. Circuit de puissance:...........................................................................................................................22
II.3. DEMARRAGE DIRECTE SEMI AUTOMATIQUE A UN SEUL SENS DE MARCHE DE DEUX ENDROITS.........23
II.3.1.Objectif .................................................................................................................................................23
II.3.3. Circuit de puissance ............................................................................................................................23
II.4. DEMARRAGE DIRECTE SEMI AUTOMATIQUE A DEUX SENS DE MARCHE ............................................24
II.4.1. Objectif ................................................................................................................................................24
II.5. DEMARRAGE DIRECTE SEMI AUTOMATIQUE A DEUX SENS DE MARCHE DE DEUX ENDROITS .............25
II.5.1. Objectif ................................................................................................................................................25
II.5.3. Circuit de puissance ............................................................................................................................26
II.6. DEMARRAGE DIRECTE SEMI AUTOMATIQUE A DEUX SENS DE MARCHE AVEC BUTEE DE FIN DE COURSE
................................................................................................................................................................27
II.6.1. Objectif ................................................................................................................................................27
II.7. DEMARRAGE DIRECTE SEMI AUTOMATIQUE A DEUX SENS DE MARCHE AVEC BUTEE DE FIN DE COURSE ET
INVERSION DU SENS DE ROTATION...........................................................................................................28
II.7.1. Objectif ................................................................................................................................................28
II.8. DEMARRAGE PAR ELIMINATION DE RESISTANCES STATORIQUES A UN SEUL SENS DE MARCHE.........29
II.8.1. Circuit de commande: .........................................................................................................................29
II.9. DEMARRAGE PAR ELIMINATION DE RESISTANCES STATORIQUES A DEUX SENS DE MARCHE .............30
II.9.1. Circuit de commande: .........................................................................................................................30
II.10. DEMARRAGE PAR ELIMINATION DE RESISTANCES ROTORIQUES A UN SEUL SENS DE MARCHE ........32
II.10.1. Principe:............................................................................................................................................32
II.10.2. Circuit de commande: .......................................................................................................................33
II.10.3. Circuit de puissance:.........................................................................................................................35
II.11. DEMARRAGE PAR ELIMINATION DE RESISTANCES ROTORIQUES A DEUX SENS DE MARCHE.............36
II.11.1. Circuit de commande: .......................................................................................................................36
II.11.2. Circuit de puissance:.........................................................................................................................36
II.12. DEMARRAGE ETOILE-TRIANGLE.....................................................................................................37
II.12.1. Principe:............................................................................................................................................37
II.12.2. Démarrage étoile-triangle semi automatique à un sens de marche:.................................................38
II.12.2. Démarrage étoile-triangle semi automatique à deux sens de marche:..............................................40
C

21
I.INTRODUCTION
Un moteur asynchrone possède un fort couple de démarrage mais il a l'inconvénient
d'absorber de 4 à 8 fois son intensité nominale. Pour réduire cet appel de courant on dispose
de plusieurs procédés de démarrage. Il existe deux types d'actions: action sur le stator et
action sur le rotor.
• Action sur le stator: Dans ce cas 3 types de démarrage sont possibles:
- démarrage étoile triangle.
- démarrage par élimination des résistances statoriques.
- démarrage par autotransformateurs.
L'inconvénient de ces démarrages c'est que: le couple moteur qui est proportionnel au carré de
la tension est réduit dans le même rapport.
• Action sur le rotor:
- démarrage par élimination des résistances rotoriques.
Cette seconde façon de procéder ne présente pas d’inconvénient sur le plan fonctionnel,
l’augmentation de la résistance du rotor se traduit par une augmentation du couple de
démarrage et une diminution du courant de démarrage.
II.DEMARRAGE DIRECTE
II.1. Principe
Dans ce procédé de démarrage, le moteur asynchrone est directement branché au réseau
d'alimentation le démarrage s'effectue en un seul temps. Le courant de démarrage peut
atteindre 4 à 8 fois le courant nominal du moteur. Le couple de trés important: il peut
atteindre 1.5 fois le couple nominale.
II.2. Démarrage directe semi automatique à un seul sens de marche
II.2.1. Objectif
On veut démarrer un moteur asynchrone triphasée dans un seul sens de marche. L'arrêt
s'effectue en appuyant sur un bouton poussoir S0 et la mise en marche sur un bouton poussoir
S1.

22
II.2.2. Circuit de commande
II.2.3. Circuit de puissance:
F
95
96
S0
1
2
S1
3
4
KM11
13
14
KM1
A1
A2
Q
1
N
2
L1
N
F
1/L1 3/L2 5/L3
2/T1 4/T2 6/T3
Q
5
6
31
2 4
KM1
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
M1
M
3 ~
U V W
L1 L2 L3
Q: Sectionneur
F: Relais thermique
S0: Bouton poussoir arrêt
S1: Bouton poussoir marche
KM1: Contacteur principale
KM11: contact de maintien
L1,L2,L3: Alimentation triphasée
Q: Sectionneur fusible
F: Relais thermique
M1: Moteur asynchrone triphasée

23
II.3. Démarrage directe semi automatique à un seul sens de marche
de deux endroits
II.3.1.Objectif
On veut démarrer un moteur asynchrone triphasée dans un seul sens de marche de deux
endroits. L'arrêt s'effectue en appuyant sur le bouton poussoir S0 ou S1 et la mise en marche
sur un bouton poussoir S2 ou S3.
II.3.3. Circuit de puissance
Le circuit de puissance est identique à celui du montage précédent.
F
95
96
S0
1
2
S2
3
4
KM11
13
14
Q
1
N
2
S3
3
4
S1
1
2
KM1
A1
A2
L1
N
F: Relais thermique
S0, S1: Boutons poussoir arrêt
S2, S3: Boutons poussoir marche
KM11: Contact de maintien

24
II.4. Démarrage directe semi automatique à deux sens de marche
II.4.1. Objectif
On veut démarrer un moteur asynchrone triphasée dans deux sens de rotation. L'arrêt
s'effectue en appuyant sur un bouton poussoir S0 et la mise en marche dans le sens 1
s'effectue en appuyant sur un bouton poussoir S1 et dans le sens 2 en appuyant sur un bouton
poussoir S2.
Avec,
Q: Sectionneur
F: Relais thermique
S1: Bouton poussoir marche sens1
KM1,KM2: Contacteur principale
KM11, KM12: Contact de maintien
KM21, KM22: Contact de verrouillage électrique
F
95
96
KM11
13
14
KM1
A1
A2
Q
1
N
2
KM2
A1
A2
KM21
13
14
KM22
21
22
KM12
21
22
S0
1
2
S2
3
4
S1
3
4
L1
N

25
II.5. Démarrage directe semi automatique à deux sens de marche de
deux endroits
II.5.1. Objectif
On veut démarrer un moteur asynchrone triphasée dans deux sens de rotation de deux endroits
différents. L'arrêt s'effectue en appuyant sur l'un des deux boutons poussoirs S0 ou S1 et la
mise en marche dans le sens 1 s'effectue en appuyant sur l'un des bouton poussoirs S2 ou S3
et dans le sens 2 en appuyant sur l'un des boutons poussoir S4 ou S5.
F
1/L1 3/L2 5/L3
2/T1 4/T2 6/T3
Q
5
6
31
2 4
KM1
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
M1
M
3 ~
U V W
KM2
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
F: Relais thermique
KM1: Contacteur principale sens1

26
Avec,
Q: Sectionneur
F: Relais thermique
S0, S1: Boutons poussoirs arrêt
S2, S3: Boutons poussoirs marche sens1
S4,S5: Boutons poussoirs marche sens2
II.5.3. Circuit de puissance
Le circuit de puissance est identique à celui du montage précédent.
F
95
96
S1
1
2
S3
3
4
KM11
13
14
KM1
A1
A2
Q
1
N
2
KM2
A1
A2
S5
3
4
KM21
13
14
KM22
21
22
KM12
21
22
S0
1
2
S4
3
4
S2
3
4
L1
N

27
avec butée de fin de course
II.6.1. Objectif
On veut démarrer un moteur asynchrone triphasée dans deux sens de rotation. L'arrêt
s'effectue en appuyant sur un bouton poussoir S0 et la mise en marche dans le sens 1
s'effectue en appuyant sur un bouton poussoir S1 et dans le sens 2 en appuyant sur un bouton
poussoir S2. Chaque sens est arrêté par une butée de fin de course, respectivement S3 pour le
sens 1 et S4 pour le sens 2.
Avec,
Q: Sectionneur
F: Relais thermique
F
95
96
KM11
13
14
KM1
A1
A2
Q
1
N
2
KM2
A1
A2
KM21
13
14
KM22
21
22
KM12
21
22
S0
1
2
S2
3
4
S1
3
4
S3
21
22
S4
21
22
L1
N

28
S3,S4: Deux butées de fin de courses
Le circuit de puissance est identique à celui du montage II.4.
avec butée de fin de course et inversion du sens de rotation
II.7.1. Objectif
Dans ce cas de démarrage, la butée S3 ou S4 une fois actionnée, elle change le sens de marche
du moteur.
F
95
96
KM11
13
14
KM1
A1
A2
Q
1
N
2
KM2
A1
A2
KM21
13
14
KM22
21
22
KM12
21
22
S0
1
2
S2
3
4
S1
3
4
S3
21
22
S4
21
22
S4
13
14
S3
13
14
L1
N

29
Le circuit de puissance est identique à celui du montage II.4.
II.8. Démarrage par élimination de résistances statoriques à un seul
sens de marche
II.8.1. Circuit de commande:
F
95
96
KA1
A1
A2
KM1
A1
A2
KM2
A1
A2
KM11
13
14
Q
1
N
2
S0
1
2
S1
3
4
KA11
67
68
L1
N
F: Relais thermique
S0: Boutons poussoir arrêt
S1: Boutons poussoir marche
KM2: Contacteur de court circuit
KA1: Contacteur auxiliaire
KA11: Contact auxiliaire temporisé

30
II.9. Démarrage par élimination de résistances statoriques à deux
sens de marche
F
1/L1 3/L2 5/L3
2/T1 4/T2 6/T3
KM1
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
KM2
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
M1
M
3 ~
U V W
Q
5
6
31
2 4
(Ru,Rv,Rw)
1 3 5
2 4 6
L1 L2 L3
F: Relais thermique
KM2: Contacteur de court-circuit des
résistances (Ru,Rv,Rw).
(Ru,Rv,Rw): Résistance statoriques

31
Avec :
F: Relais thermique
S0: Boutons poussoir arrêt
S1: Boutons poussoir marche sens1
S2: Boutons poussoir marche sens1
KM3: Contacteur de court circuit
KA1: Contacteur auxiliaire
KA11: Contact auxiliaire temporisé
F
95
96
KA1
A1
A2
KM1
A1
A2
KM3
A1
A2
KM11
13
14
Q
1
N
2
S0
1
2
S1
3
4
KA11
67
68
S2
3
4
KM12
13
14
KM21
13
14
KM11
13
14
KM2
A1
A2
KM22
21
22
KM12
21
22
L1
N

32
II.10. Démarrage par élimination de résistances rotoriques à un seul
sens de marche
II.10.1. Principe:
Ce type de démarrage est utilisé pour les moteurs à rotor bobiné dont les enroulements sont
couplés en Y et les trois sont soudés à des bagues fixées sur l'arbre du moteur auxquels on
peut insérer des résistances à l'aide de balais frotteurs.
Ce démarrage consiste à alimenter le stator du moteur par la tension nominale et éliminer les
résistances rotoriques en plusieurs temps (3 temps au minimum).
1er
temps: On insère la totalité des résistances dans les enroulements du rotor.
F
1/L1 3/L2 5/L3
2/T1 4/T2 6/T3
KM1
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
KM3
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
M1
M
3 ~
U V W
Q
5
6
31
2 4
(Ru,Rv,Rw)
1 3 5
2 4 6
KM2
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
L1 L2 L3
F: Relais thermique
KM3: Contacteur de court-circuit
des résistances (Ru,Rv,Rw).
(Ru,Rv,Rw): Résistance statoriques

33
2éme
temps: On diminue la résistance du circuit rotor en éliminant une partie des résistances
insérées.
3éme
temps: On élimine toutes les résistances rotoriques en court-circuitant les enroulements
du rotor.
M1
M
3 ~
U V W
XZ Y
R1
1 3 5
2 4 6
R2
1 3 5
2 4 6
L1 L2 L3
1er temps
M1
M
3 ~
U V W
XZ Y
R1
1 3 5
2 4 6
L1 L2 L3
2eme temps
M1
M
3 ~
U V W
XZ Y
L1 L2 L3
3eme temps

34
1ére
solution:
2éme
solution:
F
95
96
KM2
A1
A2
KM1
A1
A2
KM3
A1
A2
KM11
13
14
Q
1
N
2
S0
1
2
S1
3
4
KA1
67
68
KM3
21
22
KA2
67
68
KM3
13
14
KA1
A1
A2
KA2
A1
A2
L1
N
F
95
96
KM2
A1
A2
KM1
A1
A2
KM3
A1
A2
KM11
13
14
Q
1
N
2
S0
1
2
S1
3
4
KM1
67
68
KM3
21
22
KM2
67
68
KM3
13
14

35
KM1
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
KM3
5/
6/T
3/L21/L1
2/T1 4/T2
Q
5
6
31
2 4
KM2
5/
6/
3/L21/L1
2/T1 4/T2
F
1/L1 3/L2 5/L3
2/T1 4/T2 6/T3
M M
3 ~
U V W
XZ Y
R1
1 3 5
2 4 6
R2
1 3 5
2 4 6
L1 L2 L3
F: Relais thermique
KM2: Contacteur 2éme temps
R1,R2: Deux groupes de résistances
M: Moteur à rotor bobiné

36
II.11. Démarrage par élimination de résistances rotoriques à deux
sens de marche
F
95
96
KM2
A1
A2
KM1
A1
A2
KM3
A1
A2
KM11
13
14
Q
1
N
2
S0
1
2
S1
3
4
KM12
21
22
KA1
67
68
KM21
13
14
KM22
21
22
KA1
A1
A2
KM11
13
14
S2
3
4
KM21
13
14
L1
N

37
II.12. Démarrage étoile-triangle
II.12.1. Principe:
Le démarrage s'effectue en deux temps:
• 1er temps: Chaque enroulement du stator est alimenté sous une tension réduite en
utilisant le couplage Y. Il est le temps nécessaire pour que la vitesse du moteur
atteigne 80% de sa vitesse nominale.
• Chaque enroulement du stator est alimenté par sa tension nominale changeant le
couplage au triangle.
KM1 5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
Q
5
6
31
2 4
KM2
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
F
1/L1 3/L2 5/L3
2/T1 4/T2 6/T3
M M
3 ~
U V W
XZ Y
R1
1 3 5
2 4 6
KM3
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
L1 L2 L3
F: Relais thermique
R1: Groupe de résistances
M: Moteur à rotor bobiné

38
Remarque:
Pour ce type de démarrage, il faut donc utiliser un moteur normalement couplé en triangle
∆ et dont toutes les extrémités d’enroulement sont sorties sur la plaque à bornes.
II.12.2. Démarrage étoile-triangle semi automatique à un sens de marche:
a- Objectif:
On veut démarrer un moteur asynchrone triphasée en étoile triangle dans un sens de rotation
en appuyant sur un bouton poussoir S1 et l'arrêt s'effectue en appuyant sur un bouton poussoir
S0.
b- Circuit de commande:
1ére solution:
F
95
96
S0
1
2
S1
3
4
KM11
13
14
KM1
A1
A2
Q
1
N
2
KM3
A1
A2
KM2
A1
A2
KM22
55
56
KM32
21
22
KM12
21
22
KM21
L1
N

39
2éme solution:
c- Circuit de puissance
F
95
96
S0
1
2
S1
3
4
KM11
13
14
KM1
A1
A2
Q
1
N
2
KM3
A1
A2
KM2
A1
A2
KA1
55
56
KM32
21
22
KM12
21
22
KM21
KA1
A1
A2
KA1
L1
N

40
II.12.2. Démarrage étoile-triangle semi automatique à deux sens de
marche:
a- Objectif:
On veut démarrer un moteur asynchrone triphasée en étoile triangle dans un sens de rotation
en appuyant sur un bouton poussoir S1 pour le sens 1 et S2 pour le sens 2. L'arrêt s'effectue en
appuyant sur un bouton poussoir S0.
b- Circuit de commande:
Q
5
6
31
2 4
KM1
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
M1
M
3 ~
U V W
F
1/L1 3/L2 5/L3
2/T1 4/T2 6/T3
KM3
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
KM2
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
L1 L2 L3
F: Relais thermique
KM1: Contacteur ligne
KM2: Contacteur étoile
KM3: Contacteur triangle

41
c- Circuit de puissance:
F
95
96
S0
1
2
S1
3
4
KM11
13
14
KM1
A1
A2
Q
1
N
2
KM2
A1
A2
S2
3
4
KM21
13
14
KM22
21
22
KM12
21
22
KM12
13
14
KM21
13
14
KA1
53
54
KM3
A1
A2
KM4
A1
A2
KA1
A1
A2
KM32
21
22
KM42
21
22
KM31
13
14
KA1
55
56
L1
N
Q
5
6
31
2 4
KM1
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
M1
M
3 ~
U V W
F
1/L1 3/L2 5/L3
2/T1 4/T2 6/T3
KM4
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
KM3
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
KM2
5/L3
6/T3
3/L21/L1
2/T1 4/T2
L1 L2 L3
F: Relais thermique
KM1: Contacteur sens1
KM2: Contacteur sens 2
KM3: Contacteur étoile
KM4: Contacteur triangle

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