Un condensateur est un composant électrique capable de stocker temporairement de l’énergie électrique puis de la restituer. Selon l’appareil dans lequel il est installé, son rôle peut être très différent.
Concrètement, un condensateur peut :
- aider un moteur monophasé à démarrer et à fonctionner correctement ;
- filtrer et lisser une tension dans une alimentation ;
- réduire certains parasites électriques ;
- stabiliser l’alimentation de composants électroniques ;
- fournir brièvement de l’énergie lorsqu’un circuit en a besoin.
Il existe donc de nombreux types de condensateurs. Un modèle destiné à un moteur électrique n’est pas nécessairement interchangeable avec un condensateur utilisé sur une carte électronique.
À quoi sert un condensateur dans un moteur monophasé ?
Dans un moteur monophasé, le condensateur joue un rôle essentiel dans la création du déphasage entre les enroulements. Ce déphasage contribue à produire le champ tournant nécessaire au démarrage et au fonctionnement du moteur.
Sans condensateur fonctionnel, certains moteurs peuvent bourdonner sans démarrer, manquer de couple ou chauffer anormalement.
Le condensateur permanent ou condensateur de marche
Le condensateur permanent, aussi appelé motor run capacitor, reste raccordé pendant le fonctionnement du moteur.
Il contribue notamment à :
- créer le déphasage nécessaire entre les enroulements ;
- assurer un fonctionnement régulier ;
- maintenir les performances prévues du moteur.
On retrouve ce type de condensateur sur de nombreux équipements équipés d’un moteur monophasé : volets roulants, pompes, ventilateurs, portails motorisés ou certains appareils électroménagers.
Le condensateur de démarrage
Le condensateur de démarrage intervient uniquement pendant la phase de lancement du moteur.
Il permet d’obtenir un couple de démarrage plus important, puis doit être retiré du circuit par un dispositif prévu à cet effet : relais, contact centrifuge ou système électronique, par exemple.
Un condensateur de démarrage n’est donc pas conçu pour rester alimenté en permanence.
Que se passe-t-il lorsque le condensateur moteur est défectueux ?
Un condensateur moteur usé ou hors tolérance peut provoquer différents symptômes :
- moteur qui bourdonne ;
- démarrage difficile ou impossible ;
- manque de couple ;
- fonctionnement irrégulier ;
- échauffement anormal ;
- arrêt du moteur lorsqu’il est soumis à une charge importante.
Ces symptômes peuvent cependant avoir d’autres origines. Une mesure du condensateur permet d’affiner le diagnostic.
À quoi sert un condensateur dans une alimentation électrique ?
Dans une alimentation électronique, le condensateur n’a pas le même rôle que dans un moteur. Il est principalement utilisé pour stabiliser, filtrer ou découpler les tensions électriques.
Filtrer une tension
Après le redressement d’une tension alternative, la tension obtenue n’est généralement pas parfaitement continue.
Un condensateur peut se charger lorsque la tension augmente puis restituer une partie de son énergie lorsqu’elle diminue. Il contribue ainsi à réduire l’ondulation résiduelle.
Lisser l’alimentation
Les condensateurs de capacité relativement importante servent souvent de réservoir d’énergie dans une alimentation.
Ils permettent d’obtenir une tension plus régulière et d’accompagner les variations momentanées de consommation du circuit.
Réduire les parasites grâce au découplage
De petits condensateurs sont fréquemment placés à proximité des composants électroniques afin de réduire les perturbations et variations rapides de tension.
C’est ce que l’on appelle le découplage.
Une conception électronique peut ainsi associer des condensateurs de différentes capacités afin de traiter différentes plages de fréquences et différents besoins en énergie.
Quels sont les principaux types de condensateurs ?
Tous les condensateurs ne possèdent pas les mêmes caractéristiques. Le modèle doit être choisi en fonction de son application.
Condensateur électrolytique
Les condensateurs électrolytiques aluminium permettent d’obtenir des capacités importantes dans un volume relativement réduit.
Ils sont très présents dans les alimentations électroniques.
Ils sont généralement polarisés : le sens de raccordement doit donc impérativement être respecté.
Condensateur à film
Les condensateurs à film, notamment en polypropylène, sont couramment employés lorsque de bonnes performances en courant alternatif, en impulsions ou une faible dissipation sont recherchées.
Cette technologie est notamment utilisée pour de nombreux condensateurs permanents de moteurs.
Condensateurs de sécurité X et Y
Pour certaines applications directement reliées au secteur, des condensateurs de sécurité spécifiques sont nécessaires.
Les condensateurs de classe X sont notamment destinés à certaines utilisations entre les conducteurs actifs du secteur, tandis que les condensateurs Y répondent à des exigences particulières lorsqu’ils sont utilisés entre une partie active et la terre.
Ils répondent à des exigences de sécurité spécifiques, notamment celles de la norme IEC/EN 60384-14 selon l’application.
Un condensateur standard ne doit pas être utilisé à la place d’un condensateur de sécurité X ou Y lorsque cette classification est requise.
Comment identifier un condensateur ?
Avant de rechercher un remplacement, examinez les inscriptions présentes sur son boîtier.
Repérer la capacité en µF
La capacité est généralement exprimée en :
- µF : microfarads ;
- nF : nanofarads ;
- pF : picofarads.
Pour un condensateur moteur, la valeur en µF est particulièrement importante et doit respecter les caractéristiques prévues par le constructeur.
Vérifier la tension nominale
La tension maximale admissible est également indiquée sur le composant, par exemple en V AC ou V DC.
Attention : une indication en volts AC ne doit pas être interprétée comme directement équivalente à la même valeur en volts DC.
Identifier la polarité
Un condensateur permanent pour moteur AC est généralement non polarisé.
À l’inverse, de nombreux condensateurs électrolytiques utilisés en électronique sont polarisés. Le raccordement des bornes positive et négative doit alors être strictement respecté.
Comment tester un condensateur avec un multimètre ?
Avant toute mesure, coupez l’alimentation, vérifiez l’absence de tension et assurez-vous que le condensateur est correctement déchargé selon une méthode adaptée au composant et à l’équipement.
Contrôler visuellement le condensateur
Commencez par rechercher :
- un boîtier gonflé ;
- une fissure ;
- une fuite ;
- des traces de chauffe ;
- des connexions oxydées ou détériorées.
Un condensateur peut toutefois être défectueux sans présenter de dommage visible.
Mesurer sa capacité en µF
Si votre multimètre dispose d’un mode capacité, le condensateur peut être mesuré après avoir été mis en sécurité et, idéalement, isolé du circuit lorsque la procédure de contrôle l’exige.
Comparez la valeur obtenue à :
- la capacité nominale inscrite sur le condensateur ;
- la tolérance indiquée par le fabricant.
Par exemple, un condensateur annoncé avec une tolérance de ±5 % doit être évalué par rapport à cette tolérance, et non à une règle générale applicable à tous les condensateurs.
Que permet le mode continuité ?
Le mode continuité peut notamment aider à détecter certains courts-circuits francs, mais il ne permet pas à lui seul de confirmer qu’un condensateur est en bon état.
L’absence de bip ne signifie donc pas automatiquement que le condensateur fonctionne correctement.
Qu’est-ce que l’ESR ?
L’ESR (Equivalent Series Resistance) correspond à la résistance série équivalente du condensateur.
Une ESR anormalement élevée peut révéler une dégradation, notamment sur certains condensateurs électrolytiques, même lorsque leur capacité mesurée paraît encore acceptable.
Un appareil adapté à la mesure de l’ESR est nécessaire pour effectuer ce contrôle correctement.
Comment choisir un condensateur de remplacement ?
Il ne suffit pas de trouver deux condensateurs de même taille. Plusieurs caractéristiques doivent être comparées avant tout remplacement.
Vérifier la capacité
Pour un condensateur moteur, respectez la capacité prévue par le fabricant. Ne choisissez pas une valeur supérieure dans l’espoir d’augmenter la puissance du moteur.
Une capacité incorrecte peut modifier son fonctionnement et entraîner un échauffement ou une baisse de performances.
Vérifier la tension nominale
Le condensateur de remplacement doit présenter une tension nominale adaptée à l’application et respecter les spécifications du constructeur.
Dans de nombreux cas de remplacement à technologie et usage identiques, une tension nominale supérieure peut convenir, mais les autres caractéristiques doivent également rester compatibles.
Respecter le type de condensateur
Vérifiez impérativement s’il s’agit d’un :
- condensateur permanent ;
- condensateur de démarrage ;
- condensateur électrolytique ;
- condensateur à film ;
- condensateur de sécurité X ou Y ;
- autre condensateur spécifique.
Deux composants affichant la même capacité ne sont pas forcément interchangeables.
Contrôler la tolérance et la température
La tolérance indique l’écart admissible autour de la capacité nominale.
Vérifiez également la température maximale de fonctionnement. Lorsque cela est pertinent, le modèle de remplacement doit présenter une classe de température au moins adaptée aux conditions prévues par l’appareil.
Vérifier les dimensions et les connexions
Avant de commander, contrôlez également :
- diamètre ;
- longueur ;
- système de fixation ;
- type de cosses ;
- longueur des fils ;
- espace disponible.
Un condensateur électriquement adapté mais trop volumineux peut être impossible à installer correctement.
Les erreurs à éviter lors du remplacement d’un condensateur
Confondre condensateur permanent et condensateur de démarrage
Ils peuvent parfois présenter un aspect similaire, mais leurs conditions de fonctionnement sont différentes.
Un condensateur de démarrage ne doit pas remplacer un condensateur permanent sauf si le montage a spécifiquement été conçu pour cette utilisation.
Choisir uniquement en fonction des µF
La capacité est essentielle, mais elle n’est pas le seul critère.
Il faut également contrôler la tension, la technologie, le type de service, la température, les dimensions et les connexions.
Oublier la polarité d’un condensateur électrolytique
Lorsqu’un condensateur est polarisé, une inversion peut entraîner son dysfonctionnement et présenter un risque de détérioration.
Respectez systématiquement les indications + et – ainsi que le schéma de l’appareil.
Les précautions à prendre avant toute intervention
Un condensateur peut conserver une charge électrique après la coupure de l’alimentation. Certains équipements comportent également des tensions potentiellement dangereuses.
Avant toute manipulation :
- coupez et sécurisez l’alimentation ;
- vérifiez l’absence de tension ;
- consultez la documentation de l’équipement ;
- utilisez une méthode de décharge adaptée ;
- ne manipulez pas un condensateur endommagé sans précaution ;
- respectez le câblage et les caractéristiques d’origine.
En cas de doute sur l’identification, la mesure ou le remplacement du condensateur, faites contrôler l’appareil par un professionnel qualifié.
