Calcul de condensateur moteur

Ce que fait le calcul de condensateur moteur

Les moteurs monophasés des climatiseurs, pompes à chaleur, ventilateurs et pompes utilisent un condensateur permanent qui déphase le courant dans l’enroulement auxiliaire, pour que le moteur démarre et tourne régulièrement. Les condensateurs perdent de la capacité avec l’âge et la chaleur, ce qui fait chauffer le moteur, augmente son courant et l’empêche de démarrer. Un condensateur sous charge laisse passer un courant proportionnel à sa capacité, à la tension et à la fréquence ; mesurer courant et tension révèle donc sa vraie valeur sans le démonter. L’outil convertit ces mesures en microfarads et les compare au marquage.

Formule du condensateur moteur

La réactance d’un condensateur vaut X_C = 1 ÷ (2π f C), et la loi d’Ohm donne I = U ÷ X_C. Résolue pour C :

L’outil compare ensuite le résultat à la valeur nominale et à sa plage de tolérance. Pour le dimensionnement, il utilise la règle courante du montage Steinmetz, environ 70 µF de condensateur permanent par kW de moteur sous 230 V et 50 Hz, convertie pour d’autres tensions et fréquences, et double la valeur pour un condensateur de démarrage facultatif, qu’un interrupteur ou un relais coupe après le lancement.

Exemple de calcul de condensateur moteur

Un compresseur de climatiseur avec un condensateur permanent de 40 µF ±6 % sur un réseau à 60 Hz. En marche, 5,2 A passent dans l’enroulement auxiliaire et 350 V sont aux bornes du condensateur :

C’est 1,5 % sous la valeur nominale et dans la plage de 37,6 à 42,4 µF, le condensateur est donc bon. Une mesure de 34 µF serait 15 % trop basse, le condensateur devrait être remplacé. Pour un moteur triphasé de 1,1 kW sur 230 V monophasé, le dimensionnement donne environ 77 µF de condensateur permanent. Sur le réseau français à 50 Hz, utilisez la constante 3183.

Comment faire le calcul de condensateur moteur

Appareil en marche, placez une pince ampèremétrique sur le fil entre le condensateur et l’enroulement auxiliaire (borne HERM ou FAN) et mesurez la tension entre les bornes du condensateur, de HERM ou FAN à C. Saisissez les deux mesures, la fréquence du réseau, 50 Hz en France, la capacité nominale marquée et la tolérance, en général ±5 ou ±6 %. Pour faire tourner un moteur triphasé sur le monophasé, choisissez le dimensionnement et saisissez puissance du moteur et tension du réseau. Cliquez sur Calculer.

Interpréter le calcul de condensateur moteur

Un condensateur dans sa plage de tolérance est bon. Si la mesure est en dessous, il a perdu de la capacité et doit être remplacé par un modèle de même valeur en µF et de tension nominale égale ou supérieure ; une valeur très au-dessus signale en général une erreur de mesure. Ne remplacez pas un condensateur permanent par une valeur en µF plus élevée pour faire démarrer un moteur : trop de capacité surchauffe l’enroulement auxiliaire. Un couvercle bombé ou une fuite d’huile signifie que le condensateur est défectueux, quelle que soit la mesure.

Quand faire un calcul de condensateur moteur

• Vérifier le condensateur d’un climatiseur ou d’une pompe à chaleur à l’entretien
• Contrôler un moteur de ventilateur qui chauffe ou tourne lentement
• Diagnostiquer un compresseur qui ronronne sans démarrer
• Dimensionner un condensateur pour un moteur triphasé sur le monophasé
• Contrôler un condensateur de remplacement avant montage

Erreurs fréquentes dans le calcul de condensateur moteur

• Ne pas décharger le condensateur. Déchargez-le avant de toucher les bornes.
• Mesurer le mauvais fil. Mesurez le fil du condensateur, pas le commun.
• Utiliser la tension du réseau. Mesurez directement aux bornes du condensateur, la tension y est plus élevée.
• Choisir la mauvaise fréquence. 50 Hz et 60 Hz donnent des constantes différentes.

Conseils pour le condensateur moteur

• Coupez l’alimentation et déchargez avant de raccorder les cordons de mesure.
• Remplacez par la même valeur en µF et une tension égale ou supérieure.
• Gardez un condensateur double de rechange pour les climatiseurs courants.

Calculateurs liés au condensateur moteur

Le condensateur travaille avec les enroulements du moteur. Le calcul d’intensité nominale moteur donne le courant de fonctionnement attendu, le calcul de courant de démarrage moteur estime l’appel de courant et le calcul de réactance capacitive montre la réactance de tout condensateur.

Tester un condensateur double : mesurer chaque côté séparément

La plupart des unités extérieures de climatiseurs utilisent un condensateur double à trois bornes : C (commun), HERM pour le compresseur et FAN pour le ventilateur, par exemple 40 + 5 µF. Vérifiez chaque côté séparément : le courant du compresseur avec la tension de HERM à C, puis le courant du ventilateur avec la tension de FAN à C. Le côté ventilateur est petit, une pince à 0,01 A de résolution aide. Comparez le courant de fonctionnement du compresseur à la plaque signalétique et au calcul d’intensité nominale moteur ; un courant élevé associé à un condensateur faible est le signe classique que le condensateur est en cause.

Montage Steinmetz : condensateur moteur pour un moteur triphasé

Un moteur triphasé peut tourner sur le réseau monophasé avec un condensateur sur un enroulement, c’est le montage Steinmetz. Le moteur doit être couplé pour la tension du réseau, pour un moteur 230/400 V en général en triangle pour 230 V, et ne fournit qu’environ 70 % de sa puissance nominale. Les moteurs gros ou fortement chargés demandent en plus un condensateur de démarrage, car le couple de démarrage est faible sans lui et le moteur tire plus longtemps un fort courant d’appel, que le calcul de courant de démarrage moteur estime. La réactance du condensateur à la fréquence du réseau est donnée par le calcul de réactance capacitive.

Tableau de condensateur moteur : µF à partir des ampères et des volts

Condensateur pour montage Steinmetz (230 V, 50 Hz)

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