Les moteurs à induction consomment un courant important au démarrage, principalement en raison du phénomène appelé courant d’appel ou courant de démarrage. Lorsqu’un moteur à induction démarre initialement, une grande quantité de courant est nécessaire pour vaincre l’inertie du rotor et établir des champs magnétiques dans les enroulements du stator et du rotor. Ce courant d’appel peut être plusieurs fois supérieur au courant nominal à pleine charge du moteur. Le courant de démarrage élevé est nécessaire pour générer le couple initial requis pour accélérer le moteur et sa charge connectée de l’arrêt à la vitesse de fonctionnement.
Le courant de démarrage élevé d’un moteur à induction est attribué à sa conception inhérente et à ses principes de fonctionnement. Au démarrage, le rotor du moteur est stationnaire et, lorsque les enroulements du stator sont alimentés, ils créent un champ magnétique tournant. Ce champ magnétique induit des courants dans les enroulements du rotor, générant un couple permettant de surmonter l’inertie et de commencer à tourner. Étant donné que le rotor se comporte initialement comme un enroulement secondaire en court-circuit d’un transformateur, il consomme un courant important pour établir des champs magnétiques et développer le couple de démarrage requis.
Un courant excessif consommé lors du démarrage d’un moteur peut entraîner plusieurs effets néfastes. Cela peut provoquer des chutes de tension dans le système d’alimentation électrique, affectant d’autres équipements connectés. Le courant de démarrage élevé peut également stresser les enroulements et l’isolation du moteur, entraînant potentiellement une surchauffe, une efficacité réduite et une défaillance prématurée des composants du moteur. De plus, des cycles de démarrage fréquents avec un courant d’appel élevé peuvent augmenter la consommation d’énergie et les coûts d’exploitation. Par conséquent, contrôler et atténuer le courant de démarrage est crucial pour maintenir un fonctionnement efficace et fiable des moteurs à induction et du système électrique dans son ensemble.
Les moteurs à induction consomment un courant de démarrage beaucoup plus élevé que leur courant à pleine charge en raison de plusieurs facteurs. Premièrement, lors du démarrage, le rotor du moteur est stationnaire, ce qui nécessite un couple important pour accélérer jusqu’à la vitesse de fonctionnement. Ce couple est directement proportionnel au carré de la tension appliquée et inversement proportionnel à l’impédance du moteur. Ainsi, avec le rotor initialement au repos (haute impédance), le courant de démarrage est élevé pour développer le couple nécessaire. De plus, le courant élevé est nécessaire pour surmonter l’inertie de la charge et les pertes par frottement au sein du moteur et de son système mécanique connecté.
Pour réduire le courant de démarrage d’un moteur à induction, plusieurs méthodes peuvent être utilisées. Une approche consiste à utiliser des démarreurs progressifs ou des contrôleurs de moteur électroniques qui augmentent progressivement la tension appliquée au moteur lors du démarrage. Les démarreurs progressifs limitent le courant d’appel en contrôlant la vitesse à laquelle la tension est appliquée, réduisant ainsi les contraintes mécaniques et électriques sur les enroulements du moteur et le système d’alimentation. Une autre méthode consiste à utiliser des démarreurs étoile-triangle, où le moteur est initialement connecté en configuration étoile (tension inférieure) lors du démarrage, puis commuté en configuration triangle (pleine tension) une fois qu’il atteint une certaine vitesse. Cette méthode réduit le courant de démarrage mais nécessite un moteur conçu pour un démarrage étoile-triangle. De plus, les variateurs de fréquence (VFD) peuvent être utilisés pour démarrer les moteurs en douceur en contrôlant à la fois la tension et la fréquence, en optimisant l’accélération du moteur et en réduisant considérablement le courant d’appel par rapport au démarrage direct (DOL).
