Plaque 230/400 V — couplage étoile sur réseau 400 V

Idée directrice

Plaque $230/400\,\mathrm{V}$ : chaque enroulement est dimensionné pour $230\,\mathrm{V}$ . Sur un réseau $400\,\mathrm{V}$ entre phases ( $230\,\mathrm{V}$ phase-neutre), on couple en étoile (chaque bobine entre phase et neutre).

Ce qui aide à reconnaître la démarche

Plaque 230/400 V ; couplage étoile ; plaque à bornes

Besoin d’un point de départ ? Voir la méthode

Règle : tension d’enroulement = petite valeur de la plaque ; la comparer à $U_{\text{phase}}$ ou $U_{\text{ligne}}$ .

Les pièges à vérifier dans ta démarche

Brancher en triangle sur $400\,\mathrm{V}$ alors que l’enroulement n’est prévu que pour $230\,\mathrm{V}$ → destruction.

Sujet principal

Exercice — dans l’esprit des sujets techniques

3 questionsCorrigé masqué

Un moteur asynchrone porte l’indication $230/400\,\mathrm{V}$ . Le réseau d’alimentation est $230/400\,\mathrm{V}$ (phase-neutre / entre phases).

Quelle tension nominale doit recevoir chaque enroulement ?
Quel couplage (étoile ou triangle) faut-il réaliser ? Justifier en une phrase.
Décrire brièvement le câblage de la plaque à bornes en étoile (point neutre).

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

1. Chaque enroulement doit être alimenté sous $230\,\mathrm{V}$ .

2. Couplage étoile : entre phase et neutre on a $230\,\mathrm{V}$ , ce qui correspond à la tension d’enroulement.

3. Chaque phase du réseau est reliée à une borne d’enroulement ; les trois autres bornes sont reliées ensemble pour former le point neutre de l’étoile (corrigé 2022).

Changer d’énoncé, garder le raisonnement

Choisis un seul transfert après le sujet principal. Qu’est-ce qui change ? Quel résultat ou quelle méthode peux-tu réutiliser ? Les autres exercices restent disponibles pour une prochaine séance.

Variantes rencontrées : la justification porte sur la plaque (

230/400

) et le réseau (

230/400

, 2022 principale), sur une plaque à trois lignes (220/380, 230/400, 240/415) ou demande la tension aux bornes d'un enroulement ; un démarrage étoile-triangle n'est possible que si le moteur tourne en triangle sur ce réseau.

Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

1 Drill — cas triangle

Entraînement 01 / 03

Drill — cas triangle

1 questionCorrigé masqué

Si le réseau n’offre que $230\,\mathrm{V}$ entre phases (sans neutre accessible) et la plaque est $230/400\,\mathrm{V}$ , quel couplage choisir ?

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

Triangle : chaque enroulement voit $230\,\mathrm{V}$ entre phases.

2 Drill — mémoire

Entraînement 02 / 03

Drill — mémoire

1 questionCorrigé masqué

Compléter : en étoile, $U_{\text{enroulement}}=\ldots\,U_{\text{ligne}}$ .

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

$U_{\text{enroulement}}=U_{\text{ligne}}/\sqrt{3}$ (ex. $400/\sqrt{3}\approx 230\,\mathrm{V}$ ).

3 Transfert — un démarreur étoile-triangle convient-il à ce moteur ?

Entraînement 03 / 03

Transfert — un démarreur étoile-triangle convient-il à ce moteur ?

4 questionsCorrigé masqué

Un atelier est alimenté par un réseau triphasé $230/400\,\mathrm{V}$ , $50\,\mathrm{Hz}$ . On y installe un moteur asynchrone dont la plaque signalétique porte l'indication $400/690\,\mathrm{V}$ . On souhaite l'équiper d'un démarreur étoile-triangle : le démarreur alimente d'abord les enroulements couplés en étoile, puis bascule sur le couplage triangle une fois la vitesse établie.

On admet la règle de cours : à fréquence et glissement donnés, le couple d'un moteur asynchrone est proportionnel au carré de la tension appliquée à un enroulement. Le couple résistant de la charge au démarrage vaut $C_r=12\,\mathrm{N\cdot m}$ ; le couple de démarrage du moteur, enroulements alimentés sous leur tension nominale, vaut $C_d=30\,\mathrm{N\cdot m}$ .

Quelle tension nominale chaque enroulement doit-il recevoir ? Quel couplage faut-il alors réaliser sur la plaque à bornes pour la marche normale sur ce réseau ? Justifier.
Pendant la première phase du démarreur, les enroulements sont en étoile sur ce même réseau. Calculer la tension réellement appliquée à un enroulement, puis le rapport de cette tension à la tension nominale.
En déduire le couple de démarrage disponible pendant la phase étoile. Le démarrage de cette charge est-il possible ? Sinon, quelle est la valeur maximale de $C_r$ compatible avec ce démarreur ?
Un second moteur, de plaque $230/400\,\mathrm{V}$ , est installé sur le même réseau. Peut-on lui appliquer le même démarreur étoile-triangle ? Répondre en examinant d'abord son couplage de marche.

Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

Idée : la plaque ne donne pas deux tensions au choix, elle donne la tension que doit voir un enroulement (la plus petite des deux) et celle que doit valoir la tension entre phases pour le couplage étoile (la plus grande). Tout le reste — marche normale comme démarrage — se déduit de cette lecture.

1. L'indication $400/690\,\mathrm{V}$ signifie : chaque enroulement est prévu pour $\mathbf{400\ \mathrm{V}}$ . Sur un réseau $230/400\,\mathrm{V}$ , la tension entre phases vaut $400\,\mathrm{V}$ : en plaçant chaque enroulement entre deux phases, il reçoit exactement sa tension nominale. C'est le couplage triangle, obtenu en reliant sur la plaque à bornes chaque début d'enroulement à la fin du suivant. Le couplage étoile ne lui donnerait que $400/\sqrt3$ , soit une sous-alimentation permanente.

2. En étoile, un enroulement est branché entre une phase et le point neutre :

U_{\text{enr}}=\frac{400}{\sqrt3}\approx\mathbf{230{,}9\ \mathrm{V}}\qquad \frac{U_{\text{enr}}}{U_{N}}=\frac{230{,}9}{400}=\frac{1}{\sqrt3}\approx0{,}577

3. Le couple variant comme le carré de la tension d'enroulement, le rapport des couples est le carré de $1/\sqrt3$ :

\frac{C_{d\,\text{étoile}}}{C_{d\,\text{triangle}}}=\left(\frac{1}{\sqrt3}\right)^{2}=\frac13\quad\Longrightarrow\quad C_{d\,\text{étoile}}=\frac{30}{3}=\mathbf{10\ \mathrm{N\cdot m}}

Or la charge oppose $C_r=12\,\mathrm{N\cdot m}$ dès l'arrêt : $10<12$ , le rotor ne décollera pas et le moteur restera calé sous courant pendant toute la temporisation étoile. Ce démarreur est donc à refuser tel quel. La condition d'emploi est $C_r\le C_d/3=\mathbf{10\ \mathrm{N\cdot m}}$ : il faut soit démarrer la machine à vide (vanne fermée, embrayage ouvert), soit choisir un autre procédé de démarrage à tension réduite.

4. Le second moteur a des enroulements prévus pour $230\,\mathrm{V}$ . Sur le même réseau, dont la tension entre phases vaut $400\,\mathrm{V}$ , son couplage de marche est donc l'étoile, pas le triangle. Un démarreur étoile-triangle basculerait en fin de démarrage sur le triangle, c'est-à-dire mettrait $400\,\mathrm{V}$ aux bornes d'enroulements prévus pour $230\,\mathrm{V}$ : le moteur serait détruit. La compatibilité ne se juge donc jamais sur la plaque seule ni sur le réseau seul, mais sur le couplage de marche qui résulte des deux — et ce démarreur exige que ce couplage soit le triangle.

Relier ce raisonnement au bac

Choisis une filière pour voir les sujets qui étayent ce scénario.

Autres repères du catalogue · toutes filières

Autres sujets de référence

Bac Technique — session principale 2022 (génie électrique)· Partie B — Génie électrique (10 pts)lien confirméCouplage, Pa, glissement, GRAFCET tâches — corrigé 2022

Tu écris. Tu continues.

Où veux-tu aller ?

Plaque 230/400 V — couplage étoile sur réseau 400 V

Exercice — dans l’esprit des sujets techniques

Changer d’énoncé, garder le raisonnement

Exercices d'entraînement — une nuance à la fois

Drill — cas triangle

Drill — mémoire

Transfert — un démarreur étoile-triangle convient-il à ce moteur ?

Relier ce raisonnement au bac

Autres sujets de référence