Chapitre 3 – Moteur électrique | Terminale Bac Pro (Grpt 1) | Physique – Électromécanique | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 2 mai 2026, 18:42
💡 Notions centrales : leçon §IV (moteur asynchrone), §XIII (maintenance préventive). Le condensateur permanent est indispensable au démarrage des moteurs asynchrones monophasés.
Karim, plombier installateur, est appelé en urgence chez un client : la pompe de surface qui alimente la maison en eau de puits ne fonctionne plus. Quand on la met en route, on entend un bourdonnement, mais l'arbre ne tourne pas. Karim doit diagnostiquer la panne.
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Type | Moteur asynchrone monophasé à condensateur permanent |
| Tension U | 230 V ~ |
| Fréquence f | 50 Hz |
| Intensité nominale In | 4,8 A |
| Puissance P | 0,75 kW (1 ch) |
| Vitesse n | 2 850 tr/min |
| cos φ | 0,90 |
| Condensateur de marche | 16 µF / 450 V |
Karim débranche la pompe de la prise et fait ces mesures à froid :
| Mesure | Valeur attendue | Valeur mesurée |
|---|---|---|
| Continuité enroulement principal | quelques ohms (3 à 8 Ω) | 5,4 Ω ✓ |
| Continuité enroulement auxiliaire | quelques ohms (8 à 20 Ω) | 14,2 Ω ✓ |
| Capacité du condensateur | 16 µF (± 5 %) | 0,3 µF ✗ |
| Continuité bobinage de la masse | infinie (isolé) | ∞ ✓ |
« Quand je mets la pompe en marche, j'entends un bourdonnement, comme un grondement. Le moteur chauffe rapidement et se coupe au bout de 30 secondes (sécurité thermique). Si je fais tourner l'arbre à la main au moment où je mets en route, alors la pompe redémarre et fonctionne ! »
D'après l'indice 1, quel est le type de moteur ? Quel est le rôle du condensateur dans ce type de moteur ?
Type : moteur asynchrone monophasé à condensateur permanent.
Rôle du condensateur : dans un moteur asynchrone, il faut un champ tournant pour que le rotor démarre. Avec un seul enroulement alimenté en monophasé, on a un champ alternatif (qui pulse) mais pas tournant — le moteur ne peut pas démarrer.
Le condensateur crée un déphasage entre le courant principal et le courant auxiliaire. Cela donne un champ tournant qui permet le démarrage. En fonctionnement normal, le condensateur reste en circuit (« permanent ») et améliore aussi le rendement.
Comparer les valeurs attendues et mesurées dans l'indice 3. Quelle anomalie majeure détectes-tu ?
Une seule anomalie ressort : la capacité du condensateur.
Les enroulements sont sains (résistances dans la fourchette normale, pas de fuite à la masse). C'est uniquement le condensateur qui est défaillant.
Pourquoi un condensateur défaillant empêche-t-il le moteur de démarrer ? Comment expliquer le « bourdonnement » et le fait que le moteur démarre quand on le lance manuellement ?
Avec un condensateur HS, presque aucun courant ne passe dans l'enroulement auxiliaire. Il n'y a donc plus de champ tournant, seulement un champ qui pulse dans l'enroulement principal.
Dresser un diagnostic complet avec :
Cause : le condensateur permanent du moteur est HS (claqué ou desséché par vieillissement).
Composant à remplacer : condensateur de marche moteur monophasé.
Caractéristiques :
Coût : ≈ 8 à 15 €. Remplacement en 5 minutes (déconnecter la prise, ouvrir le bornier, dévisser, remplacer).
Une fois le condensateur remplacé, le moteur fonctionne à nouveau. Karim mesure I = 4,5 A en fonctionnement normal. Calculer la puissance électrique consommée et comparer à la valeur de la plaque (P = 0,75 kW).
P = U × I × cos φ = 230 × 4,5 × 0,90 = 931 W ≈ 0,93 kW
La puissance mesurée (0,93 kW) est légèrement supérieure à la puissance de plaque (0,75 kW). C'est cohérent car :
L'intensité reste sous la valeur nominale (4,5 A < 4,8 A), donc tout est OK.
Rédiger le compte-rendu d'intervention de Karim en 5 lignes (diagnostic, pièce remplacée, conseils préventifs).
Compte-rendu d'intervention — Pompe de surface — 2 mai 2026.
Symptôme : moteur monophasé qui ronronne sans tourner, démarre quand on lance l'arbre à la main, sécurité thermique qui se déclenche. Diagnostic : condensateur permanent défaillant (capacité mesurée 0,3 µF au lieu de 16 µF nominal). Sans condensateur, il n'y a pas de champ tournant pour démarrer le rotor.
Intervention : remplacement du condensateur 16 µF / 450 V (12 € pièce, 5 min de pose). Test : moteur démarre instantanément, intensité 4,5 A (sous la nominale 4,8 A), pompe opérationnelle.
Prévention : les condensateurs de moteur ont une durée de vie de 10 à 15 ans. Symptômes annonciateurs : démarrages plus difficiles, échauffement anormal. Je recommande un contrôle visuel annuel du bornier (oxydation des cosses).