Calcul de l'intensité d'un moteur électrique triphasé ou monophasé
Le courant de ligne d'un moteur asynchrone à partir de sa plaque signalétique, ou la puissance à partir du courant mesuré, sur un réseau 3N × 400 V, 3 × 230 V ou monophasé. Avec le couple nominal, le couplage étoile/triangle selon le réseau, le courant de démarrage, le calibre de protection et la compensation du cos φ.
Mis à jour le
Réseau d'alimentation
triphasé avec neutre : 400 V entre lignes, 230 V entre ligne et neutre.
Caractéristiques du moteur
Tout comprendre sur le moteur asynchrone
Le moteur asynchrone à cage d'écureuil est l'un des récepteurs les plus répandus dans l'industrie et le bâtiment : pompes, ventilateurs, compresseurs, machines-outils. Sa robustesse et son coût modéré expliquent qu'il représente environ 70 % de l'énergie électrique consommée dans l'industrie.
Puissance utile, absorbée, apparente : ne pas confondre
- Puissance utile P_n (kW) : puissance mécanique disponible sur l'arbre. C'est la valeur inscrite sur la plaque signalétique (ex : 4 kW).
- Puissance absorbée P_abs (kW) : puissance électrique active consommée au réseau, supérieure à P_n à cause du rendement (P_abs = P_n / η).
- Puissance apparente S (kVA) : produit U × I (pondéré par √3 en tri), elle inclut la part réactive ; S = P_abs / cos φ.
- Puissance réactive Q (kVAR) : part magnétisante, non productive, à compenser pour limiter le surdimensionnement et, selon la grille du gestionnaire de réseau, la facturation de l'énergie réactive.
Les réseaux belges : 3N × 400 V, 3 × 230 V et monophasé
Un raccordement triphasé belge arrive sur l'un de deux réseaux. En 3N × 400 V, la tension entre deux lignes vaut 400 V et la tension entre une ligne et le neutre 400 / √3 ≈ 231 V : c'est le couple 230 / 400 V. En 3 × 230 V, il n'y a pas de neutre et la tension entre lignes vaut 230 V. Toute la formule du courant triphasé tient au rapport √3 = 1,732 : à puissance égale, un moteur tire environ trois fois moins de courant en 3N × 400 V qu'en monophasé 230 V, et 1,74 fois moins qu'en 3 × 230 V.
Vitesse synchrone et glissement
La vitesse synchrone N_s (tr/min) du champ tournant vaut 120·f / p, où p est le nombre de pôles. Un moteur asynchrone tourne légèrement en deçà : la différence relative s'appelle le glissement g, typiquement de 2 à 5 % en régime nominal. Un glissement supérieur à 10 % indique un fonctionnement anormal (charge excessive, sous-tension).
| Nombre de pôles | N_s à 50 Hz (tr/min) | Vitesse plaque typique (tr/min) |
|---|---|---|
| 2 | 3000 | 2850 – 2950 |
| 4 | 1500 | 1420 – 1470 |
| 6 | 1000 | 940 – 980 |
| 8 | 750 | 700 – 730 |
Lire la plaque signalétique avant tout calcul
Toutes les grandeurs d'entrée du calcul figurent sur la plaque signalétique du moteur. On y lit notamment les deux tensions de couplage (ex : 230 V Δ / 400 V Y) avec le courant nominal correspondant à chacune, la puissance utile P_n en kW, le cos φ, le rendement η ou la classe IE, la vitesse nominale en tr/min, la fréquence (50 ou 60 Hz), ainsi que l'indice de protection IP et la classe d'isolation (B, F, H). La tension entre lignes du réseau doit correspondre à l'une des deux tensions de la plaque, et c'est cette correspondance qui impose le couplage : la plus basse en triangle, la plus haute en étoile. Une plaque 230/400 V se couple donc en triangle sur 3 × 230 V et en étoile sur 3N × 400 V ; une plaque 400/690 V se couple en triangle sur 3N × 400 V, ce qui autorise le démarrage étoile-triangle.
Guide de la méthode de calcul
Les relations ci-dessous sont celles des réseaux alternatifs équilibrés, appliquées aux grandeurs assignées que la NBN EN 60034-1 fait figurer sur la plaque signalétique. Les classes de rendement viennent de l'IEC 60034-30-1. Les indications de protection et de câblage sont des pré-sélections, à confirmer selon le RGIE Livre 1 et le contexte d'installation.
Courant nominal en triphasé
U est la tension entre lignes : 400 V en 3N × 400 V, 230 V en 3 × 230 V. cos φ et η sont lus sur la plaque signalétique. √3 vaut 1,732.
In : courant nominal de ligne (A) · Pabs : puissance électrique absorbée (W) · Pn : puissance utile plaque (W) · U : tension entre lignes (V) · cos φ : facteur de puissance (sans unité) · η : rendement du moteur (sans unité)
Courant nominal en monophasé
U est la tension du circuit : 230 V entre une ligne et le neutre, ou entre deux lignes d'un réseau 3 × 230 V.
In : courant nominal (A) · Pabs : puissance électrique absorbée (W) · U : tension du circuit (V) · cos φ : facteur de puissance (sans unité)
Couple nominal et démarrage
La constante 9550 est simplement 60 000 / 2π : elle convertit directement des kW et des tr/min en N·m. Le couple de démarrage retenu par l'outil, 2,25 fois le couple nominal, est un ordre de grandeur de catalogue pour un moteur à cage de conception usuelle ; en démarrage étoile-triangle il est divisé par 3.
Cn : couple nominal (N·m) · Pn : puissance utile (kW) · N : vitesse de rotation (tr/min) · 9550 : constante de conversion (kW → N·m·tr/min)
Vitesse synchrone et glissement
p est le nombre de pôles de la machine, f la fréquence du réseau.
Ns : vitesse synchrone du champ tournant (tr/min) · N : vitesse réelle de l'arbre (tr/min) · f : fréquence du réseau (Hz) · p : nombre de pôles (sans unité) · g : glissement (sans unité, exprimé en %)
Couplage Y / Δ selon le réseau
Couplage Y : tension par enroulement = U/√3, courant par enroulement = Iligne. Couplage Δ : tension par enroulement = U, la tension entre lignes, et courant par enroulement = Iligne / √3. Dans les deux cas, la puissance qui traverse les trois enroulements est celle appelée sur la ligne. Le bon couplage est celui qui donne à chaque enroulement la plus basse tension de sa plaque.
U : tension entre lignes du réseau (V) · Uenr : tension aux bornes d'un enroulement (V) · Iligne : courant de ligne (A) · Ienr : courant dans un enroulement (A)
| Plaque du moteur | Réseau 3 × 230 V | Réseau 3N × 400 V | Réseau 3 × 690 V |
|---|---|---|---|
| 230 / 400 V | Triangle (230 V par enroulement) | Étoile (231 V par enroulement) | Inadapté |
| 400 / 690 V | Inadapté | Triangle (400 V par enroulement) | Étoile (398 V par enroulement) |
Un moteur 400/690 V branché sur 3 × 230 V ne recevrait que 230 V par enroulement en triangle, au lieu de 400 V : il ne développerait qu'une fraction de son couple. Sur un réseau 3 × 230 V, prenez un moteur 230/400 V. Synergrid signale que ces réseaux sont susceptibles d'être convertis à terme en 3N × 400 V (prescription C1/107) : le même moteur se recouplera alors en étoile.
Compensation cos φ
Capacité du condensateur en monophasé ou en couplage étoile. En couplage triangle, chaque condensateur voit la pleine tension entre lignes : la capacité nécessaire est trois fois plus faible.
Qc : puissance réactive du condensateur (VAR) · Pabs : puissance active absorbée (W) · φactuel / φcible : déphasages avant/après compensation (rad)
C : capacité du condensateur (F) · f : fréquence du réseau (Hz) · U : tension aux bornes du condensateur (V)
Exemple de calcul complet : moteur 4 kW sur 3N × 400 V
Déroulons la méthode sur un cas très courant : un moteur asynchrone 4 pôles, plaque 4 kW en 230/400 V, classe IE3 (η = 88,6 % d'après l'IEC 60034-30-1), cos φ = 0,83, alimenté par un réseau 3N × 400 V à 50 Hz, couplé en étoile et démarré en direct.
Puissance absorbée
La plaque donne la puissance utile ; on remonte à la puissance électrique consommée.
Courant nominal
C'est la valeur qui dimensionne le relais thermique, le disjoncteur et le câble.
Couple nominal
Avec 4 pôles à 50 Hz, Ns = 1500 tr/min ; la plaque indique typiquement N ≈ 1455 tr/min (glissement ≈ 3 %).
Courant de démarrage et protection
En démarrage direct avec un rapport Id/In de 7, l'appel de courant atteint 7 × 7,9 ≈ 55 A pendant 1 à 5 s. Pour au plus un démarrage par heure, c'est sous les 100 A que Synergrid admet en 3N × 400 V à moins de 150 m de la cabine, mais au-dessus des 33 A admis au-delà de 300 m. On règle le relais thermique entre 7,9 et 9,0 A (1,0 à 1,15 × In) et on retient un disjoncteur moteur courbe D calibre 10 A pour ne pas déclencher sur cette pointe.
Et sur un réseau 3 × 230 V ?
Le même moteur 230/400 V se couple en triangle : chaque enroulement reçoit toujours 230 V. Le courant de ligne monte à 13,7 A, soit 400/230 fois plus, et le calibre passe à 16 A.
Intensité d'un moteur triphasé : abaque kW → ampères en 3N × 400 V et 3 × 230 V
Ce tableau est produit par le calculateur de cette page, avec In = Pn / (η × √3 × U × cos φ), pour un moteur 230/400 V couplé en étoile sur 3N × 400 V et en triangle sur 3 × 230 V. Le rendement est le minimum garanti par la classe IE3 pour un moteur 4 pôles à 50 Hz (IEC 60034-30-1) ; le cos φ est un ordre de grandeur de catalogue, à remplacer par la valeur de plaque. Le calibre indiqué est le premier calibre normalisé au-dessus du courant nominal : seul le courant inscrit sur la plaque signalétique fait foi pour le réglage définitif des protections.
| Pn (kW) | η IE3 | cos φ typique | In en 3N × 400 V | Calibre | In en 3 × 230 V | Calibre |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,75 | 82,5 % | 0,75 | 1,7 A | 6 A | 3,0 A | 6 A |
| 1,5 | 85,3 % | 0,79 | 3,2 A | 6 A | 5,6 A | 6 A |
| 2,2 | 86,7 % | 0,81 | 4,5 A | 6 A | 7,9 A | 10 A |
| 4 | 88,6 % | 0,83 | 7,9 A | 10 A | 13,7 A | 16 A |
| 5,5 | 89,6 % | 0,84 | 10,5 A | 16 A | 18,3 A | 20 A |
| 7,5 | 90,4 % | 0,85 | 14,1 A | 16 A | 24,5 A | 25 A |
| 11 | 91,4 % | 0,85 | 20,4 A | 25 A | 35,5 A | 40 A |
| 15 | 92,1 % | 0,86 | 27,3 A | 32 A | 47,5 A | 50 A |
| 22 | 93,0 % | 0,86 | 39,7 A | 40 A | 69,0 A | 80 A |
| 30 | 93,6 % | 0,86 | 53,8 A | 63 A | 93,6 A | 100 A |
| 45 | 94,2 % | 0,87 | 79,3 A | 80 A | 138 A | 160 A |
| 55 | 94,6 % | 0,87 | 96,5 A | 100 A | 168 A | 200 A |
| 75 | 95,0 % | 0,87 | 131 A | 160 A | 228 A | 250 A |
| 90 | 95,2 % | 0,87 | 157 A | 160 A | 273 A | 315 A |
La règle de terrain « environ 2 A par kW en 3N × 400 V » se lit directement dans ce tableau : le rapport réel descend de 2,33 A/kW à 0,75 kW à 1,74 A/kW à 90 kW. Elle reste donc un bon réflexe de chantier, un peu généreuse sur les petites machines et un peu juste sur les grosses. En 3 × 230 V, comptez 1,74 fois plus : de 4,06 A/kW à 3,03 A/kW.
Moteur monophasé 230 V : abaque kW → ampères
En monophasé, il n'y a pas de √3 : à puissance égale, le courant est environ trois fois plus élevé qu'en 3N × 400 V. C'est la raison pour laquelle le monophasé reste cantonné aux petites puissances, en pratique jusqu'à 3 kW. Les rendements et cos φ retenus ci-dessous sont des ordres de grandeur de catalogue pour un moteur à condensateur permanent : les classes IE de l'IEC 60034-30-1 visent les moteurs triphasés à cage et ne s'appliquent pas ici.
| Pn (kW) | η typique | cos φ typique | In (A) sous 230 V | Calibre ≥ In |
|---|---|---|---|---|
| 0,25 | 65 % | 0,90 | 1,9 | 6 A |
| 0,37 | 68 % | 0,90 | 2,6 | 6 A |
| 0,55 | 71 % | 0,92 | 3,7 | 6 A |
| 0,75 | 73 % | 0,93 | 4,8 | 6 A |
| 1,1 | 75 % | 0,94 | 6,8 | 10 A |
| 1,5 | 77 % | 0,95 | 8,9 | 10 A |
| 2,2 | 79 % | 0,95 | 12,7 | 16 A |
| 3 | 80 % | 0,95 | 17,2 | 20 A |
Classe IE : ce que la réglementation impose
Une erreur répandue consiste à retenir un rendement unique par classe — « IE3 = 89 % ». L'IEC 60034-30-1 fixe en réalité un seuil qui dépend de la puissance, de la fréquence et du nombre de pôles. Pour un moteur 4 pôles à 50 Hz, l'écart entre un petit et un gros moteur dépasse dix points dans une même classe.
| Pn (kW) | IE1 | IE2 | IE3 | IE4 |
|---|---|---|---|---|
| 0,75 | 72,1 % | 79,6 % | 82,5 % | 85,7 % |
| 4 | 83,1 % | 86,6 % | 88,6 % | 91,1 % |
| 11 | 87,6 % | 89,8 % | 91,4 % | 93,3 % |
| 22 | 89,9 % | 91,6 % | 93,0 % | 94,5 % |
| 45 | 91,7 % | 93,1 % | 94,2 % | 95,4 % |
| 90 | 93,0 % | 94,2 % | 95,2 % | 96,1 % |
Côté réglementation, le règlement européen 2019/1781, applicable en Belgique comme dans toute l'Union, a remplacé le règlement 640/2009. Depuis le 1er juillet 2021, les moteurs triphasés de 0,75 à 1000 kW doivent atteindre la classe IE3. Depuis le 1er juillet 2023, la classe IE4 est exigée de 75 à 200 kW. Le champ d'application couvre désormais les moteurs à partir de 0,12 kW, les moteurs 8 pôles, les moteurs monophasés et les moteurs pour atmosphères explosives, avec des exigences propres à chaque famille. Un moteur IE1 encore en service reste parfaitement utilisable : c'est sa mise sur le marché neuve qui est fermée.
Conseils pratiques d'installation
Vérifier la plaque et le réseau
Toujours commencer par identifier U_plaque, Pn, η, cos φ, N et nombre de pôles, puis le réseau : 3 × 230 V ou 3N × 400 V. Une plaque lue de travers ou un réseau mal identifié fausse le couplage et tout le dimensionnement.
Choix du démarrage
Sur le réseau public, le courant de démarrage admis est plafonné par la prescription Synergrid C1/107 (§ 5.2.1). Au-delà, passez à l'étoile-triangle, au démarreur progressif ou au variateur, ou consultez le GRD.
Protection moteur
Régler le relais thermique entre 1,0 et 1,15 × In et choisir un disjoncteur magnéto-thermique courbe D. Le RGIE demande des dispositions appropriées quand la coupure d'un conducteur de ligne peut entraîner un danger, comme sur un moteur triphasé (sous-section 4.4.4.1).
Section de câble
La section proposée est une pré-sélection, à reprendre selon la longueur, le mode de pose et la chute de tension. Le RGIE ne fixe pas de chute de tension maximale : les repères usuels sont ceux de l'IEC 60364-5-52 (annexe G).
Compensation
Monter les condensateurs en aval du sectionneur, jamais en amont d'un variateur. Dimensionner légèrement en dessous de Qc pour éviter le surcompensé en charge réduite.
Comment ce calcul est vérifié
Le moteur de cet outil est couvert par une suite de 80 tests automatisés. Ils le comparent à des références extérieures : la plaque d'un moteur du commerce, les tables de la norme, les relations exactes de l'électrotechnique. Jamais à ses propres sorties.
- Comparaison avec un moteur réellement vendu. Un moteur asynchrone du commerce de 4 kW, 4 pôles, classe IE3, plaque 400/690 V couplée en triangle sur 400 V, annonce 8,02 A et 26,57 N·m. Avec son rendement (88,1 %) et son cos φ (0,82), l'outil retrouve 7,99 A et 26,71 N·m, soit 0,35 % d'écart sur le courant et 0,54 % sur le couple.
- Règle de couplage recalculée par l'enroulement. Pour chaque plaque (230/400 V et 400/690 V) et chaque réseau (3 × 230 V, 3N × 400 V, 3 × 690 V), le couplage proposé est recalculé indépendamment du moteur, par la tension que reçoit chaque enroulement. Un couplage contraire, une plaque inadaptée au réseau ou un démarrage étoile-triangle impossible sont signalés.
- Rendements de la norme repris ligne à ligne. Les seuils des classes IE1 à IE4 sont ceux de l'IEC 60034-30-1 pour un moteur 4 pôles à 50 Hz, de 0,75 à 90 kW. Un IE3 de 0,75 kW garantit donc 82,5 % et un IE3 de 22 kW garantit 93,0 % : l'outil ne sert pas la même valeur aux deux.
- Les abaques de cette page sortent du calculateur. Aucune valeur n'y est recopiée. Un contrôle indépendant recalcule chaque ligne, sur les deux réseaux, et vérifie le calibre affiché. Sur toute la gamme où il s'applique, ce calibre respecte le tableau 4.11 du RGIE pour la section proposée.
- Cohérence électrique et mécanique. Le triangle des puissances S² = P² + Q² est vérifié à chaque cos φ, et le couple obtenu avec la constante 9550 coïncide avec le couple exact à 0,007 % près. La capacité de compensation proposée restitue exactement la réactive visée, en étoile comme en triangle. Le courant calculé ici et celui de notre calculateur de puissance triphasée, écrits séparément, tombent sur la même valeur sur les trois réseaux belges.
- Saisies dégradées. Puissance vide, courant nul, rendement à 120 %, cos φ à 1,2, réseau absent : l'outil ne renvoie rien plutôt qu'un nombre trompeur. Une vitesse supérieure à la vitesse synchrone est signalée au lieu d'être absorbée silencieusement.
Références
- NBN EN 60034-1:2011 — Machines électriques tournantes, partie 1 : caractéristiques assignées et caractéristiques de fonctionnement. Version belge de l'EN 60034-1:2010, reprise de l'IEC 60034-1:2010. L'IEC a publié depuis les éditions 2017 et 2022 (14e édition du 14 février 2022), elle-même remplacée en mars 2026. Définit les grandeurs assignées portées sur la plaque signalétique, sur lesquelles repose tout le calcul.
- IEC 60034-30-1:2014 — Machines électriques tournantes, partie 30-1 : classes de rendement des moteurs à courant alternatif alimentés par le réseau (code IE). Édition 1.0 du 6 mars 2014. Source des rendements minimaux IE1 à IE4 publiés et employés ici. Une édition 2.0 datée du 1er décembre 2025 lui a succédé : elle introduit la classe IE5 et les tables associées. La Belgique la reprend sous la référence NBN EN IEC 60034-30-1:2026.
- Règlement (UE) 2019/1781 de la Commission du 1er octobre 2019 — exigences d'écoconception applicables aux moteurs électriques et aux variateurs de vitesse (JO L 272 du 25 octobre 2019). Il abroge le règlement (CE) n° 640/2009 et fixe le calendrier IE3 au 1er juillet 2021, IE4 au 1er juillet 2023. Office des publications de l'Union européenne
- RGIE, Livre 1 — Installations à basse tension et à très basse tension (annexe 1 à l'arrêté royal du 8 septembre 2019), version 06 du SPF Économie du 29 octobre 2025, qui intègre l'arrêté royal du 6 octobre 2025, applicable depuis le 1er avril 2026. Cadre du choix définitif des protections et des sections, que l'outil ne fait que pré-sélectionner : sous-sections 4.4.1.4 (courant admissible) et 4.4.3.2 (protection contre les surcharges), tableau 4.11 (calibre maximal en installation domestique), 4.4.4.1 (coupure d'un conducteur de ligne d'un moteur triphasé). SPF Économie
- Synergrid C1/107 — Prescriptions techniques générales relatives au raccordement d'une installation électrique d'un utilisateur au réseau de distribution basse tension, publiée le 21 août 2024, révision 01 du 5 février 2026. § 5.2.1 : courants de démarrage admis sur le réseau public, selon le réseau, la distance à la cabine et la fréquence des démarrages ; § 6 : conversion des réseaux 3 × 230 V en 3N × 400 V. Synergrid
- Fiche produit d'un moteur du commerce — moteur asynchrone triphasé CEMER IE3-MS 112M 4, 4 kW, 4 pôles, 400/690 V (rendement 88,1 %, cos φ 0,82, 8,02 A, 1430 tr/min, 26,57 N·m). Plaque témoin utilisée pour comparer le calcul à une machine réelle. moteur-electrique-pro.fr
- Moteur asynchrone à cage, réseau équilibré, régime établi. Les rendements proposés sont ceux de l'IEC 60034-30-1 pour 4 pôles à 50 Hz, de 0,75 à 90 kW. Hors de ce cadre — 2 ou 6 pôles, 60 Hz, moteur synchrone à aimants, machine à bagues — saisissez directement le rendement de la plaque avec la classe « Personnalisé ».
- Le cos φ est une donnée d'entrée, pas un résultat. Aucune norme ne le fixe : les valeurs proposées sont des ordres de grandeur de catalogue à pleine charge. À charge réduite le cos φ s'effondre (jusqu'à 0,3 environ à vide), ce que l'outil ne déduit pas seul.
- Le bilan annuel suppose la consommation proportionnelle à la charge. Absorbée et pertes suivent le taux de charge saisi ; la courbe de rendement à charge partielle du constructeur n'est pas modélisée. L'estimation reste juste autour du point nominal, et devient optimiste bien en dessous. Le prix de l'électricité est une saisie : la valeur proposée n'est qu'un exemple.
- Protection, câblage et démarrage restent une pré-sélection. Le calibre proposé est le premier calibre normalisé au-dessus du courant nominal, et le courant de démarrage n'est pas comparé aux limites du GRD (Synergrid C1/107, § 5.2.1). Pour la section définitive, avec longueur, mode de pose, température et chute de tension, utilisez Section de câble (industrie) et Chute de tension.
Questions Fréquentes (FAQ)
On part de la puissance utile Pn inscrite sur la plaque, en watts, et on applique I = Pn / (η × √3 × U × cos φ), avec √3 = 1,732, U la tension entre lignes et η le rendement. U vaut 400 V sur un réseau 3N × 400 V et 230 V sur un réseau 3 × 230 V. Le rendement est indispensable : la plaque annonce la puissance mécanique disponible sur l'arbre, pas celle prise au réseau.
Exemple : un moteur 4 kW, 4 pôles, de classe IE3 (η = 88,6 %) avec cos φ = 0,83 tire I = 4000 / (0,886 × 1,732 × 400 × 0,83) ≈ 7,9 A en 3N × 400 V, et 13,7 A en 3 × 230 V. Beaucoup de calculateurs oublient le rendement et annoncent 7,0 A sous 400 V : c'est la valeur pour une charge purement électrique, pas pour un moteur.
Avec les valeurs courantes d'un 11 kW 4 pôles de classe IE3 (rendement 91,4 %, cos φ 0,85), le courant de ligne vaut environ 20,4 A en 3N × 400 V et 35,5 A en 3 × 230 V. En 3N × 400 V, on retient donc un câble et une protection dimensionnés au-dessus de 20,4 A, et un relais thermique réglé entre 20,4 et 23,5 A.
Attention aux valeurs de 18,7 A que l'on rencontre souvent : elles correspondent au calcul sans rendement. L'écart de 1,8 A suffit à faire déclencher un thermique réglé trop juste. Le courant inscrit sur la plaque signalétique fait toujours foi.
En 3N × 400 V, la règle de métier retient environ 2 A par kW de puissance utile. Sur les moteurs 4 pôles de classe IE3, le rapport réel va de 2,33 A/kW à 0,75 kW à 1,74 A/kW à 90 kW : la règle est confortable sur les petites machines et légèrement optimiste sur les grosses. En 3 × 230 V, le courant est 1,74 fois plus élevé : de 4,06 A/kW à 0,75 kW à 3,03 A/kW à 90 kW.
C'est une estimation de terrain qui intègre implicitement rendement et cos φ. Pour régler une protection ou choisir une section de câble, recalculez toujours le courant avec les valeurs exactes de la plaque.
Le calibre se choisit au-dessus du courant nominal du moteur. En 3N × 400 V : 10 A pour un 4 kW (7,9 A), 25 A pour un 11 kW (20,4 A), 40 A pour un 22 kW (39,7 A). En 3 × 230 V : 16 A pour un 4 kW (13,7 A) et 40 A pour un 11 kW (35,5 A). La caractéristique compte autant que le calibre : une courbe D (déclenchement magnétique entre 10 et 20 fois le calibre) laisse passer l'appel de courant au démarrage, là où une courbe C déclencherait.
En pratique, on associe un disjoncteur moteur magnéto-thermique, dont le thermique est réglé entre 1,0 et 1,15 fois le courant nominal, et un contacteur. Le RGIE demande un courant nominal de protection au moins égal au courant d'emploi et inférieur au courant admissible du câble (sous-section 4.4.3.2). Le calibre affiché par l'outil est une pré-sélection : le choix définitif dépend aussi de la longueur de ligne, du mode de pose et de la sélectivité avec l'amont.
La puissance utile Pn est la puissance mécanique disponible sur l'arbre : c'est la valeur inscrite sur la plaque signalétique. La puissance absorbée P_abs est l'énergie électrique réellement consommée au réseau : P_abs = Pn / η. La différence correspond aux pertes (Joule, fer, mécaniques).
Sur un 4 kW de classe IE3, P_abs vaut environ 4,5 kW : ce sont ces 4,5 kW, et non les 4 kW de la plaque, qui traversent le câble et la protection.
La règle est de faire voir à chaque enroulement la tension pour laquelle il est bobiné : la plus basse des deux tensions de la plaque. Le couplage triangle lui donne la tension entre lignes, le couplage étoile cette tension divisée par √3.
Un moteur 230/400 V se couple donc en triangle sur un réseau 3 × 230 V et en étoile sur un réseau 3N × 400 V. Un moteur 400/690 V se couple en triangle sur 3N × 400 V, ce qui autorise le démarrage étoile-triangle ; il ne convient pas à un réseau 3 × 230 V, où ses enroulements ne recevraient que 230 V au lieu de 400 V. Synergrid signale que les réseaux 3 × 230 V sont susceptibles d'être convertis à terme en 3N × 400 V : un moteur 230/400 V couplé en triangle se recouple alors en étoile.
Un moteur asynchrone consomme de la puissance réactive (cos φ entre 0,75 et 0,90 à pleine charge). En ajoutant un condensateur, on relève le cos φ vers 0,93–0,98, ce qui réduit le courant de ligne dans le rapport des deux cos φ et allège les pertes en ligne. Selon la grille tarifaire de votre gestionnaire de réseau et votre raccordement, cela peut aussi éviter la facturation de l'énergie réactive : le seuil varie d'un GRD à l'autre.
La capacité se calcule à partir de Q_c = P_abs × (tan φ actuel − tan φ cible). Pour une même réactive, un couplage triangle demande trois fois moins de capacité qu'un couplage étoile, chaque condensateur voyant la pleine tension entre lignes.
Les classes de l'IEC 60034-30-1 fixent un rendement minimal qui dépend de la puissance : pour un 4 pôles à 50 Hz, un 4 kW doit atteindre 83,1 % en IE1, 88,6 % en IE3 et 91,1 % en IE4 ; un 22 kW doit atteindre 89,9 % en IE1, 93,0 % en IE3 et 94,5 % en IE4. L'écart se resserre donc à mesure que la machine grossit.
Sur un 22 kW tournant 4000 h par an à 0,20 €/kWh HTVA (prix d'exemple), passer d'un IE1 à un IE3 représente environ 3 260 kWh et 650 € par an. Depuis le 1er juillet 2021, le règlement européen 2019/1781 impose l'IE3 aux moteurs triphasés de 0,75 à 1000 kW ; depuis le 1er juillet 2023, l'IE4 est exigé de 75 à 200 kW.
Direct (DOL) : simple et robuste, appel de courant de 4 à 12 fois le courant nominal, réservé aux petites puissances et aux réseaux qui encaissent la pointe. Étoile-triangle : divise par 3 le courant et le couple de démarrage, adapté aux machines lancées à vide (ventilateur, pompe centrifuge vanne fermée) ; il exige un moteur qui fonctionne en triangle sur le réseau.
Démarreur progressif : rampe de tension, appel limité à 2 à 4,5 fois le nominal, confort mécanique sur les pompes. Variateur de fréquence : démarrage à courant maîtrisé (proche du nominal) et vitesse ajustable, la solution la plus intéressante dès que le débit ou la vitesse varie dans l'exploitation. Sur le réseau public, le choix n'est pas libre : le courant de démarrage admis y est plafonné (question suivante).
Pas toujours. La prescription Synergrid C1/107 (§ 5.2.1), rendue obligatoire par les règlements techniques régionaux, limite le courant de démarrage selon le réseau, la distance du raccordement à la cabine haute tension et la fréquence des démarrages. Pour au plus un démarrage par heure à moins de 150 m de la cabine : 50 A en monophasé 230 V, 58 A en 3 × 230 V et 100 A en 3N × 400 V ; au-delà de 300 m, 20 A, 20 A et 33 A.
Un 11 kW démarré en direct en 3N × 400 V appelle environ 143 A : il dépasse la limite même près de la cabine. En étoile-triangle, avec un moteur 400/690 V, l'appel tombe à 47,7 A. Sur 3 × 230 V, un 5,5 kW appelle 128 A en direct et 42,8 A en étoile-triangle. En cas de doute, consultez votre GRD.
C'est possible pour de petites puissances (jusqu'à environ 2,2 kW) avec un condensateur permanent, le moteur étant couplé en triangle 230 V : c'est le montage dit Steinmetz, couramment dimensionné autour de 70 µF par kW. La puissance disponible chute d'environ un tiers et le couple de démarrage est fortement dégradé.
La solution moderne est un variateur de fréquence à entrée monophasée 230 V et sortie triphasée 230 V : le moteur retrouve son couple nominal, l'appel de courant est maîtrisé et la vitesse devient réglable.
Pour aller plus loin