Le courant au blocage du rotor (LRA) est le courant qu’un moteur électrique absorbe à l’instant où il est mis sous tension alors que le rotor est immobile, avant qu’il ne commence à tourner.
C’est le courant le plus élevé que le moteur verra en fonctionnement normal, généralement cinq à huit fois l’intensité nominale (FLA), et si ce courant persiste trop longtemps, l’isolation des enroulements peut « cuire » en quelques secondes, pas en minutes.
Chaque fois qu’un moteur démarre depuis l’arrêt, il traverse brièvement une condition « rotor bloqué », au sens électrique, même si l’arbre est libre de tourner. Le LRA est l’absorption de courant pendant cet instant: rotor immobile, pleine tension appliquée, pas encore de rotation. On l’appelle parfois courant de démarrage ou courant d’appel.
Un véritable défaut de rotor bloqué est différent: le rotor est mécaniquement coincé (palier grippé, pompe bloquée, convoyeur obstrué) et reste à ce niveau de courant indéfiniment au lieu d’accélérer au travers de ce point en une ou deux secondes.
Un moteur asynchrone limite son propre courant d’une seule façon: par la force contre‑électromotrice (contre‑EMF), la tension que le rotor en rotation induit dans les enroulements du stator, qui s’oppose à la tension d’alimentation et réduit le courant à mesure que la vitesse augmente.
À l’arrêt il n’y a pas de rotation, donc pas de contre‑EMF.
Électriquement, le moteur se comporte comme un transformateur avec un secondaire en court‑circuit: les seules choses qui limitent le courant sont la résistance des enroulements du stator et du rotor et la réactance de fuite, toutes deux faibles par conception pour l’efficacité en fonctionnement.
Il ne reste donc que l’impédance du stator pour restreindre l’appel, ce qui explique que le LRA se situe couramment entre 5 et 8 fois la FLA lors de démarrages en direct.
À mesure que le rotor accélère, la contre‑EMF se développe et le courant décroît de façon exponentielle jusqu’à se stabiliser autour de la valeur FLA près de la vitesse synchronisée. Pour un examen plus approfondi du mécanisme, voir comment la contre‑EMF gouverne le courant du moteur .
Les plaques signalétiques des moteurs classés 1/2 HP et plus portent une « lettre de code » selon la NEMA MG‑1 qui indique le kVA au rotor bloqué par cheval‑vapeur, sans nécessiter la consultation d’une courbe complète de courant de démarrage. C’est un moyen rapide d’estimer l’appel et de dimensionner la protection en amont et les transformateurs.
| Lettre de code | kVA rotor bloqué/HP |
|---|---|
| A | 0 à 3,15 |
| F | 5,0 à 5,6 |
| G | 5,6 à 6,3 |
| H | 6,3 à 7,1 |
| J | 7,1 à 8,0 |
| K | 8,0 à 9,0 |
| L | 9,0 à 10,0 |
| V | 22,4 et plus |
Beaucoup de moteurs asynchrones d’usage général NEMA se situent quelque part entre F et L, bien que la lettre exacte varie avec la taille du moteur: les plus petits tendent vers la borne supérieure de cette bande, les plus grands vers la borne inférieure.
Une lettre plus élevée signifie plus de kVA au rotor bloqué par cheval‑vapeur, ce qui implique une plus forte chute de tension et un impact thermique plus important à chaque démarrage.
Le chauffage des enroulements suit la loi I²R: la puissance dissipée en chaleur varie comme le carré du courant, et la résistance du rotor à l’arrêt est aussi élevée par l’effet de peau dans les barres du rotor
le courant se concentre dans la partie externe de la barre à la fréquence du réseau et ne se répartit uniformément qu’une fois que la fréquence de glissement diminue près de la vitesse de fonctionnement.
En combinant environ 6 fois le courant normal avec plusieurs fois la résistance effective normale, le chauffage instantané dans le rotor peut atteindre près de deux ordres de grandeur au‑dessus du chauffage en charge nominale. Un démarrage normal dissipe cette chaleur en une ou deux secondes à mesure que le moteur accélère.
Un démarrage calé ou qui accélère lentement ne le fait pas, et les températures des enroulements et des barres de rotor peuvent dépasser les limites d’isolation en quelques secondes à quelques dizaines de secondes.
C’est la même courbe de durée de vie de l’isolation en jeu dans les classes d’isolation des moteurs : chaque classe définit une température maximale, et la chaleur du rotor bloqué est la façon la plus rapide de la dépasser.
Parce que les fusibles temporisés ordinaires et les disjoncteurs thermo‑magnétiques doivent tolérer l’appel normal LRA sans déclenchements intempestifs, c’est la protection contre les surcharges dédiée qui attrape réellement un moteur calé avant qu’il ne « cuise ».
Un schéma répété de longue durée d’appel élevé, une augmentation de la température du moteur ou des vibrations au démarrage est généralement la signature précoce d’un problème mécanique en développement: palier qui se resserre, désalignement ou charge qui commence à gripper, bien avant que cela ne devienne un véritable défaut de rotor bloqué.
C’est plus facile à détecter avec les mêmes techniques utilisées ailleurs pour la surveillance de l’état des moteurs, y compris les tests de résistance d’isolation et le dépistage des vibrations par rapport aux limites de gravité ISO 10816‑3 ( ISO 10816‑3 ).
Fabrico lit l’état des machines et l’OEE directement sur la ligne, la vision par ordinateur détecte les problèmes mécaniques qui se développent lentement et que les seuls capteurs de courant peuvent manquer, et lorsqu’un schéma de perte comme des démarrages durs répétés ou un calage est détecté
il routage automatiquement un ordre de travail avant qu’un moteur n’atteigne une défaillance par rotor bloqué. Il est conçu dans l’UE avec résidence des données dans l’UE et certifié ISO 27001, ISO 20000‑1 et ISO 9001. Demandez une démo Fabrico .
Ils sont mesurés de la même manière (courant à zéro vitesse, pleine tension appliquée) mais utilisés différemment. « Courant de démarrage » ou « courant d’appel » décrit le pic de courant normal et bref que tout moteur absorbe pendant la seconde ou les deux nécessaires pour accélérer.
« Rotor bloqué » décrit ce même niveau de courant persistant parce que le rotor ne tourne pas réellement, que ce soit une condition de défaut ou la valeur elle‑même de la plaque signalétique.
La plupart des moteurs asynchrones d’usage général en démarrage direct absorbent environ 5 à 8 fois la FLA à l’instant du démarrage. Le multiple exact dépend de la conception du moteur (reflétée par la lettre de code NEMA), de la tension d’alimentation et de la méthode de démarrage.
Parce que la contre‑EMF n’existe qu’une fois que le rotor tourne. À mesure que la vitesse approche la vitesse synchronisée, la contre‑EMF induite s’oppose à la tension d’alimentation et le courant diminue, pour se stabiliser à la valeur FLA inscrite sur la plaque près de la vitesse nominale. L’arrêt est la seule condition où ce mécanisme d’auto‑limitation n’existe pas encore.
Comparez le temps de démarrage réel et le courant avec le temps de tenue au rotor bloqué du moteur (souvent indiqué comme temps d’arrêt « chaud » et « froid » sur la fiche technique) et assurez‑vous que la classe de déclenchement du relais de surcharge est plus rapide que ce temps de tenue.
Si un moteur déclenche de façon intermittente au démarrage ou met plus de temps à accélérer qu’auparavant, c’est généralement un problème mécanique ou de tension d’alimentation en développement, pas un déclenchement intempestif à contourner.
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