Rebobinage de moteurs : fil, spires et cuivre
Cinq outils pour préparer un rebobinage de stator à fil rond en cuivre émaillé. Chaque calcul est indépendant : renseignez les valeurs relevées sur votre moteur. Les exemples préremplis sont à remplacer.
1. Choisir la section et le diamètre du fil
Saisissez le courant nominal de ligne en triphasé. Pour un moteur monophasé, utilisez le courant de l’enroulement étudié : le courant de ligne ne sépare pas les enroulements principal et auxiliaire.
2. Adapter les spires d’un bobinage connu
Estimation à flux constant, avec les mêmes pôles, pas, nombre de bobines en série, circuits parallèles et facteur de bobinage. Un changement de fréquence nécessite aussi une vérification mécanique, thermique et de la charge.
3. Comprendre le type et la répartition du bobinage
Outil pour stators triphasés réguliers : concentrique (bobines de pas différents) ou imbriqué/distribué (bobines réparties). Le choix doit reproduire le dossier d’origine ; il n’est pas déterminé par la puissance seule.
4. Estimer longueur, masse et coût du cuivre
Mesurez la longueur moyenne d’une spire complète, têtes de bobines comprises. Si les bobines ont des tailles différentes, utilisez une moyenne pondérée ou calculez chaque groupe séparément.
5. Vérifier l’occupation d’une encoche
Entrez le nombre de côtés de spire (conducteurs) réellement présents dans une encoche, toutes couches comprises. Chaque conducteur peut comprendre plusieurs fils en main. Ce contrôle géométrique ne valide pas la possibilité de bobiner ni l’échauffement.
Formules et interprétation
Fil : Iphase = Iligne en étoile ; Iphase = Iligne / √3 en triangle. Section cuivre par circuit = Iphase / (circuits × J). Diamètre par fil = √[4 × section / (π × fils en main)]. La densité J doit être justifiée par le refroidissement et le dossier constructeur ; 4 A/mm² est uniquement un exemple de saisie.
Spires : N2 = N1 × (Uphase2/Uphase1) × (f1/f2). Uphase = Uligne/√3 en étoile et Uligne en triangle. L’arrondi des spires doit être vérifié au banc ; cet outil ne crée pas un plan de connexions.
Répartition triphasée : q = Z/(3P), pas polaire τ = Z/P, vitesse synchrone = 120f/P. La vitesse réelle d’un moteur asynchrone est inférieure en régime moteur. Pour un bobinage régulier à q entier : α = πP/Z ; kd = sin(qα/2)/(q sin(α/2)), kp = sin(πy/(2τ)), kw = kd × kp. Le calcul de kw à pas unique ne s’applique pas directement à un bobinage concentrique à plusieurs pas.
Cuivre : L = bobines × spires × longueur moyenne × fils en main ; masse = L × section d’un fil × 0,00896 (kg). Résistance indicative d’une bobine à 20 °C : R = 0,01724 × spires × longueur moyenne / section cuivre totale en parallèle. Connexions et sorties sont à ajouter. Le prix exclut main-d’œuvre, isolants, vernis et essais.
Encoche : remplissage cuivre = 100 × nombre de conducteurs × fils en main × πd²/(4 × section utile). Le taux avec émail utilise le diamètre extérieur et ne tient pas compte des vides entre fils.
Avant remise en service
Confirmez le schéma de couplage et les polarités avec le dossier d’origine. Contrôlez l’isolation, les résistances et leur équilibre, l’état du circuit magnétique, puis le courant à vide et l’échauffement avec le matériel et la procédure d’essai adaptés. Cet outil ne dimensionne pas les moteurs à courant continu, rotors, moteurs à aimants permanents, moteurs à plusieurs vitesses ni les enroulements auxiliaires à partir du seul courant de ligne.
Référence métier : EASA — changements de combinaison de fils et vérification des données de bobinage. Les calculs géométriques et les hypothèses sont explicités ci-dessus.
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