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9. PROTECTIONS DU MOTEUR ÉLECTRIQUE
Chaque installation électrique doit être protégée contre les dommages dus à des pannes ou à des fonctionnements incorrects ; les
phénomènes qui doivent être considérés sont les suivants :
- surintensités de courant dues à court-circuit ;
- courants de surcharge ;
- interruption ou diminution de la tension d'alimentation ;
- vitesse excessive des éléments des machines.
Pour la sécurité, on doit en outre prévoir des protections contre les contacts directs avec des parties sous tension et indirects avec des
parties normalement hors tension, mais qui pourraient le devenir suite à un problème d'isolation.
• Surintensités de courant dues à court-circuit. La protection peut être réalisée au moyen de : fusibles, relais à maximum de courant
ou relais thermiques.
Les fusibles coupent directement le circuit, les relais à maximum de courant et les relais thermiques commandent l'ouverture des circuits
protégés en agissant sur les interrupteurs automatiques ou contacteurs. Le dispositif de protection contre les surintensités de courant
doit être installé en amont des conducteurs devant être protégés.
Les protections contre les surcharges et les court-circuits peuvent être réalisées au moyen de : disjoncteur magnétothermique avec un
pouvoir d'interruption suffisant à couper le courant de court-circuit, en mesure d'exercer à lui seul la protection contre les surcharges
ainsi que celle contre les court-circuits ; ou bien au moyen d'un interrupteur en mesure d'intervenir en cas de surcharges, mais n'ayant
pas de pouvoir d'interruption suffisant pour les court-circuits, dans ce cas la protection correspondante est confiée à des fusibles montés
plus en amont, de type retardé (adaptés aux moteurs) pour tenir compte des surintensités de courant de démarrage.
• Courants de surcharge.
Il faut prévoir une protection contre les surcharges pour tous les moteurs, habituellement en fonctionnement
continu, avec une puissance supérieure à 0.5 kW ; cette protection est néanmoins recommandée pour tous les autres moteurs aussi. La
protection est normalement obtenue au moyen de relais thermiques, montés sur tous les conducteurs actifs, sauf le neutre ; en cas de
moteurs monophasés, la protection est admise sur un seul conducteur actif n'étant pas relié à la terre.
La constante de temps du dispositif de protection doit avoisiner le plus possible celle du moteur devant être protégé ; cette condition qui
n'est pas facilement réalisable peut rendre la protection inefficace ou inopportune, notamment dans le cas de moteurs à fonctionnement
intermittent ou sujets à un nombre élevé de manœuvres (démarrages, arrêts, inversions du sens de rotation) ; dans ce cas, la protection
peut être confiée à des capteurs thermiques incorporés au moteur (thermisteurs de type PTC ou protecteurs thermiques bimétalliques)
en mesure de couper l'alimentation au cas où la température intérieure du moteur dépasserait une valeur établie ; ce type de protection
est également conseillé en cas de refroidissement réduit de la machine et dans toutes les situations qui ne font pas intervenir la protection
thermique parce qu'il n'existe pas de surintensité de courant prolongée mais qui peuvent néanmoins faire chauffer excessivement le moteur.
À noter que cette protection peut ne pas suffire, à elle seule, à protéger le moteur dans des conditions de rotor bloqué ; il est donc utile
de l'unir à la protection thermique sur les phases.
En général, l'appareil doit être conçu de manière à supprimer tout risque, après l'intervention de la protection thermique, de redémarrage automatique
du moteur. Dans des cycles de production déterminés, l'arrêt subit d'un moteur peut s'avérer risqué, d'autant plus s'il n'est pas associé à celui des autres
moteurs éventuellement présents sur le cycle ; dans ce cas, la protection thermique peut, dans un premier temps, envoyer un signal sonore ou visuel à
l'opérateur, et ne commander l'arrêt que dans un deuxième temps si l'opérateur n'intervient pas. Bien entendu, les niveaux d'intervention et les temps de
retard doivent être choisis de manière à éliminer tout risque de danger. En cas de moteurs alimentés par des convertisseurs (inverseur par ex.), la protection
peut être réalisée par une limitation du courant absorbé ; toutefois, cette limitation est généralement fixée à une valeur supérieure au courant nominal
pour permettre au moteur de supporter d'éventuels pics de charge et de disposer d'un couple suffisant au démarrage. Elle doit par conséquent être
associée à un autre dispositif en mesure d'intervenir en cas de persistance au-delà d'un certain temps de conditions de surcharge du moteur.
• Interruption ou diminution de la tension d'alimentation.
fonctionnement de l'équipement électrique, il faut prévoir un dispositif à minimum de tension qui assure une protection appropriée (par exemple
l'interruption de l'alimentation de la machine) à un niveau de tension prédéterminé. Si le fonctionnement de la machine peut supporter une interruption
ou une réduction de la tension pendant une brève période, on peut prévoir un dispositif retardé à minimum de tension. Le fonctionnement du
dispositif à minimum de tension ne doit en aucun cas compromettre le fonctionnement d'une quelconque commande d'arrêt de la machine.
• Vitesse excessive des éléments des machines.
convertisseurs, suite à une panne ou à un mauvais fonctionnement du convertisseur même, ou bien en cas d'entraînement de la part
de la charge, en cas d'absence ou d'insuffisance de l'action de freinage. La protection, indispensable quand la survitesse risque de créer
des conditions de danger, peut être obtenue en prévenant ces fonctionnements anormaux, par exemple en utilisant des dispositifs
sensibles à la vitesse du moteur (interrupteurs centrifuges ou relais de tension raccordés à des dynamos tachymétriques), qui coupent
l'alimentation du moteur, en insérant aussi au besoin des dispositifs de freinage, au cas où la coupure de l'alimentation ne serait pas en
mesure d'arrêter la charge commandée (par ex. : levages).
• Protection contre les contacts directs. Pour éviter les contacts directs, les parties actives du moteur (qui sont normalement sous tension) sont
enfermées dans une enveloppe (carcasse moteur) et l'ouverture de la boîte à bornes, qui les rend accessibles, n'est possible qu'à l'aide d'un outil. Pendant les
opérations de maintenance, la boîte à bornes ne peut être retirée que par du personnel qualifié et le réseau d'alimentation doit être visiblement sectionné,
tout comme d'ailleurs les circuits auxiliaires (par ex. les réchauffeurs anti-condensation) de manière à ce qu'aucune partie sous tension ne soit accessible.
En cas de parties actives en mesure de conserver de la tension, comme par exemple les condensateurs de moteurs monophasés, le
réseau d'alimentation étant visiblement sectionné, décharger les condensateurs avant de procéder à toute autre intervention.
• Protection contre les contacts indirects.
pannes d'isolation qui amènent les masses métalliques en contact avec des parties actives sous tension, est principalement réalisée en
reliant toutes les masses accessibles à un conducteur de protection, à son tour relié à la terre, et en utilisant des dispositifs de protection
qui interviennent en coupant l'alimentation quand, par effet de la panne de l'enroulement, il y a passage de courant vers la terre.
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Quand une chute de tension ou une interruption peuvent causer un mauvais
Il se peut que des survitesses du moteur se produisent en cas d'alimentation par
La protection contre les contacts indirects, c'est à dire les contacts dus à la survenance de
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