Electricité
Soft starter: aide au démarrage
 
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Le soft starter est une aide au démarrage de gros moteurs asynchrones. Il limite l'appel de courant et permet un démarrage plus souple qu'un démarrage par branchement étoile-triangle.
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Le soft starter est une version allégée du variateur de vitesse (VFD variable frequency drive). Il ne permet que de limiter le courant au démarrage, par exemple en utilisant des thyristors qui entrent en conduction plus tard, produisant ainsi un courant moyen moins important (un peu comme les gradateurs de lumière, mais en triphasé).

Ils sont utilisés pour les gros moteurs asynchrones (moteurs à induction) qui sont très souvent utilisés à cause de leur simplicité et de leur fiabilité, mais ces moteurs ont un très gros appel de courant au démarrage.

Le fort appel de courant au démarrage oblige à utiliser différentes méthodes pour le limiter. Il produit des surcharges sur le réseau qui peuvent déclencher certains utilisateurs (ordinateurs, machines,...)

S'il s'agit simplement de faire démarrer un moteur avec un appel de courant moindre, le soft starter est avantageux. Pour une puissance donnée, il est environ 3× plus compact qu'un variateur de fréquence.

La plupart des soft starters se contentent de fournir une tension qui augmente avec le temps (de 10 à 90% en quelques secondes), puis le starter est cours-circuité pour que la tension nominale soit disponible. Les appareils plus complexes mesurent le courant et limitent l'augmentation de la tension de manière que le courant maximal programmé ne soit pas dépassé.

Le soft starter n'est pas conçu pour faire varier la vitesse du moteur et il n'est pas possible de freiner le moteur par frein électrique. L'arrêt de l'alimentation est brusque (coupure du contacteur) et le moteur continue sur sa lancée.

Voici un tableau reprenant les différents types de montages qu'on peut utiliser pour faire démarrer un moteur asynchrone. Si plusieurs moteurs doivent être mis en fonction en même temps, on peut retarder leur mise en route (mise en route séquencée), ce système concerne plusieurs moteurs et n'esp pas repris au tableau.

Branchement
direct
Autotransfo ou
résistance de
stator
Moteur à
cage bobinée
Etoile-delta Soft starter Variateur
Couple au
démarrage
100% 30% - 50% - 60% 25% - 50% - 75% 33% 10% à 90% 5% à 130%
Appel de
courant
5 × In 2 × In 1.5 × In 1.65 × In Paramétrable Paramétrable
Nombre de pas 1 2 ou 3 3 ou 4 2 Infini Infini

L'autotransformateur réduit l'appel de courant, mais également le couple. Ce système était utilisé pour les gros moteurs à démarrage à vide. Il permet d'avoir un autre rapport que le rapport fixe du branchement étoile-triangle.

La résistance de stator produit environ les même caractéristiques mais avec une perte de puissance plus élevée (résistances ohmiques).

Le moteur à cage bobinée avec résistances de rotor était utilisé avant l'apparition des systèmes électroniques pour démarrer un gros moteur en charge. Il nécessite des bagues et des frotteurs sur le rotor (maintenance), mais le couple au démarrage est plus important pour un appel de courant donné.

Pour les systèmes de démarrage à plusieurs pas, on limite l'appel de courant à (par exemple) 2× le courant nominal et on calcule le nombre de pas nécessaires et la valeur des composants.

Le démarrage étoile-delta est encore utilisé car simple à mettre en œuvre, mais le couple disponible au démarrage est faible.

Soft starter: selon le paramétrage, on peut obtenir un couple entre 10 à 90% par rapport à un branchement normal, avec évidemment un appel de courant qui peut être presque aussi important qu'avec un moteur seul. Il est également possible de programmer un couple croissant pour permettre un démarrage en douceur.

Variateur: la tension d'alimentation étant redressée, on peut en théorie obtenir une tension plus élevée que la tension d'alimentation, et donc un appel de courant et un couple plus important. Il s'agit d'applications très spécifiques où on utilise le variateur non par pour réduire l'appel de courant, mais pour augmenter le couple au démarrage.

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