Le dispositif de protection des moteurs électriques intègre une protection complète contre les surintensités, les surcharges, la surchauffe, le blocage du rotor, les démarrages longs, les pertes de phase, les déséquilibres de courant, les sous-tensions et les surtensions. Il offre également des fonctions de mesure, de surveillance, de commande, d'enregistrement des défauts et de communication. L'utilisateur peut activer ou désactiver ces fonctions selon ses besoins.
Dispositifs de protection contre les surintensités des moteurs électriques
La protection contre les surintensités des dispositifs de protection des moteurs électriques sert principalement à protéger le moteur contre les courts-circuits internes et la ligne d'alimentation. Elle se divise principalement en protection contre les surintensités au démarrage, protection contre les surintensités en fonctionnement (premier étage), protection contre les surintensités en fonctionnement (deuxième étage) et protection contre les surintensités à temporisation inverse. Les moteurs asynchrones présentent des courants élevés lors du démarrage, atteignant généralement 5 à 8 fois le courant nominal, et la durée de démarrage peut atteindre plusieurs dizaines de secondes. Le dispositif définit deux valeurs de protection contre les surintensités de premier étage. Pendant le démarrage, la valeur de protection contre les surintensités de premier étage est utilisée ; elle est définie en fonction du courant de démarrage du moteur. Une fois le démarrage terminé, la valeur de protection contre les surintensités de premier étage est utilisée ; elle prend en compte le courant d'auto-démarrage du moteur et le courant de retour du moteur en cas de court-circuit externe, et retient la valeur la plus élevée des deux.
Dispositifs de protection contre la surchauffe des moteurs électriques
La protection contre la surchauffe calcule la capacité thermique du moteur en fonctionnement afin de le protéger contre la réduction de sa durée de vie ou les dommages dus à la surchauffe. Une surcharge, un temps de démarrage prolongé et un rotor bloqué peuvent engendrer un courant de séquence positive important. Cependant, en cas de perte de phase, de court-circuit déséquilibré ou d'asymétrie de la tension d'entrée, des courants de séquence positive et négative importants sont générés simultanément. Grâce aux caractéristiques de surcharge thermique induites par les courants de séquence positive et négative dans le stator du moteur, ces défauts peuvent être prévenus.
Dispositifs de protection des moteurs électriques contre le blocage du rotor
La protection contre le blocage du rotor empêche la surchauffe du moteur due aux pics de courant provoqués par un blocage du rotor en cours de fonctionnement, pouvant survenir lors de la rupture des roulements ou d'une augmentation soudaine du couple de charge. Cette protection est désactivée au démarrage du moteur et n'est active qu'une fois celui-ci en régime permanent. Elle constitue ainsi une protection de secours contre les courts-circuits pendant le fonctionnement. Si le courant d'une phase du système triphasé dépasse le seuil de déclenchement de la protection contre le blocage du rotor et qu'un signal de basse vitesse est présent, la protection se déclenche après le délai prédéfini.
protection au démarrage prolongé des dispositifs de protection des moteurs électriques
Après un démarrage normal, le courant de fonctionnement du moteur sera inférieur ou proche de sa valeur nominale. Si le temps de démarrage est prolongé, le courant de fonctionnement du moteur restera élevé (généralement pour des raisons mécaniques) même après la fin du temps de démarrage. Le dispositif de protection du moteur peut identifier automatiquement s'il s'agit d'une phase de démarrage. Le cas échéant, lorsque le temps de démarrage programmé est atteint et que le courant triphasé du moteur dépasse toujours le seuil de surintensité de premier niveau, la protection se déclenche.
Dispositifs de protection contre les pertes de phase des moteurs électriques
La protection contre la perte de phase empêche le moteur de fonctionner sur deux phases en cas de coupure de phase, ce qui pourrait entraîner une surchauffe et une panne. Cette protection détecte la tension du circuit afin de déterminer la présence d'un défaut de perte de phase. En cas de détection d'un tel défaut, elle se déclenche et, après un délai prédéfini, envoie un ordre de coupure.
Dispositifs de protection contre le déséquilibre de courant des moteurs électriques
La protection contre le déséquilibre de courant empêche la surchauffe du moteur due à un déséquilibre de courant. Lorsque le déséquilibre de courant dépasse la valeur définie pendant le fonctionnement du moteur, le dispositif se déclenche ou émet une alarme après un délai.
Dispositifs de protection des moteurs électriques contre les sous-tensions
Lorsque le moteur fonctionne à basse tension, le couple chute brutalement, entraînant une surcharge importante. C'est pourquoi une protection contre les sous-tensions est mise en place. Lorsque les tensions triphasées sont inférieures au seuil de déclenchement/d'alarme de sous-tension, le dispositif se déclenche ou émet une alarme après un délai. Afin d'éviter tout dysfonctionnement de la protection en cas de rupture du câble de potentiel (PT), un verrouillage est prévu. En cas de rupture du câble PT, le dispositif émet un signal d'avertissement et verrouille la protection contre les pertes de pression. Le verrouillage peut être activé ou désactivé. Les dispositifs de protection du moteur électrique peuvent également être configurés pour inclure le contacteur de position comme critère de détection des pertes de pression. De plus, le dispositif permet de choisir le moment où l'information de défaut de sous-tension doit être effacée en fonction du scénario d'utilisation. Si le seuil de sous-tension est activé/désactivé, la protection peut se réactiver lorsque la tension du dispositif est inférieure au seuil de fonctionnement sans pression ou lorsque la tension du dispositif doit revenir à la normale avant que l'information de défaut ne soit effacée.
Date de publication : 28 avril 2025