en quadrature

Le déphasage de 90 degrés fait référence à une condition électrique où deux courants ou tensions alternatifs sont décalés d'exactement 90 degrés d'angle de phase, soit un quart d'un cycle complet de 360 degrés. Dans un système d'alimentation de 60 Hz, cela signifie qu'un signal retarde ou avance l'autre d'environ 4,17 millisecondes. C'est la caractéristique définissant l'alimentation biphasée, un système qui précède la distribution triphasée mais qui reste utilisé pour des applications industrielles spécifiques.

L'application la plus courante est le moteur à induction biphasé, qui utilise deux enroulements séparés sur le stator, chacun alimenté par des courants décalés de 90 degrés. Cela crée un champ magnétique tournant qui entraîne le rotor sans nécessiter de mécanisme de démarrage séparé. Le déphasage est généralement créé par un condensateur dans le circuit de l'enroulement auxiliaire, qui stocke et libère de l'énergie de telle manière que le courant traversant cet enroulement devance le courant de l'enroulement principal d'environ 90 degrés. Ces moteurs sont robustes et auto-démarrables, ce qui les rend utiles dans des applications telles que les compresseurs d'air, les pompes et les machines à bois.

Pourquoi le biphasé plutôt que le triphasé ?

Les systèmes triphasés avec trois enroulements décalés de 120 degrés dominent la distribution d'énergie industrielle car ils fournissent une puissance plus équilibrée et constante et sont plus efficaces à grande échelle. Cependant, les systèmes biphasés ne nécessitent que deux conducteurs de puissance plus un neutre ou une terre de retour, ce qui les rend plus simples à câbler dans les anciennes installations ou à adapter à l'équipement existant. La relation de déphasage de 90 degrés est également mécaniquement plus simple à réaliser avec un condensateur que de maintenir une infrastructure de génération et de distribution triphasée précise.

Une limitation pratique des moteurs biphasés est qu'ils fonctionnent généralement à des puissances nominales inférieures à celles des machines triphasées équivalentes et peuvent tirer des courants de démarrage plus élevés. Le condensateur lui-même vieillit avec le temps et peut tomber en panne, ce qui entraîne une dérive de la relation de phase et une perte de couple de démarrage du moteur ou un fonctionnement inefficace. C'est pourquoi l'état du condensateur est un élément d'entretien critique dans toute installation reposant sur un équipement biphasé.