Moteur du groupe hydraulique de cintreuse de tubes : puissance et régime de travail

Le moteur du groupe hydraulique d'une cintreuse de tubes ne se choisit pas selon la puissance de pointe au moment du cintrage, mais selon la puissance équivalente (RMS) de tout le cycle ; la charge de pointe sert seulement à vérifier le couple de décrochage du moteur. Par exemple, une pompe de 16 l/min à 200 bar de pression de cintrage demande 6,27 kW sur l'arbre, mais si cette charge ne dure que 6 secondes sur un cycle de 30 secondes, la puissance équivalente est de 2,88 kW et un moteur de 4 kW, 1500 tr/min (par exemple le DRG-112M-4, 7,95 A sous 400 V) porte ce groupe sans difficulté.

Pourquoi ce calcul compte-t-il ? Parce que le cintrage est une charge intermittente : un pic de pression court et dur, suivi d'une longue charge légère pour l'approche, le retour et le changement de pièce. Plus le temps de cintrage s'allonge (paroi épaisse, grand diamètre, tube inox) ou plus l'opérateur réduit l'attente, plus la puissance équivalente monte et plus le même moteur chauffe. Le tableau, le relais thermique et le câblage étoile-triangle doivent toujours être réalisés par un électricien qualifié. Les modèles adaptés et les prix actuels figurent parmi les 120 modèles de la page Acheter un moteur électrique en ligne.

Les 3 erreurs moteur les plus fréquentes sur un groupe de cintreuse

1. Acheter un gros moteur d'après la puissance de pointe : un moteur dimensionné pour les 6 secondes de cintrage tourne presque à vide la plus grande partie du cycle ; le courant de démarrage augmente, le tableau et le câble grossissent inutilement et le cos φ baisse à faible charge.
2. Acheter un petit moteur d'après la puissance moyenne : la moyenne sous-estime l'échauffement du bobinage. L'échauffement croissant avec le carré du courant, la bonne mesure est la moyenne quadratique (RMS), pas la moyenne.
3. Augmenter le réglage de pression sans changer de moteur : serrer le limiteur pour cintrer un tube plus épais augmente directement la puissance de pointe ; le moteur approche de son décrochage, la vitesse chute en plein cintrage et le thermique déclenche.

Comment un cycle de cintrage charge-t-il le moteur ?

Sur un groupe typique à pompe à engrenages à cylindrée fixe, la puissance absorbée par la pompe est proportionnelle à la pression : P (kW) = Q (l/min) × p (bar) / (600 × η). η est le rendement de la pompe ; s'il est inconnu, on peut retenir 0,85 comme hypothèse prudente. Le cycle ci-dessous est calculé avec une pompe de 16 l/min et η = 0,85 ; sur votre machine, relevez les temps au chronomètre et les pressions au manomètre. Le détail du calcul de kW à partir du débit et de la pression se trouve dans notre article calcul de la puissance du moteur de pompe hydraulique ; ici nous y ajoutons la dimension du temps.

Le cycle dure 30 secondes au total. Alors que la puissance de pointe est de 6,27 kW, la moyenne pondérée dans le temps n'est que de 1,67 kW. C'est ce grand écart entre les deux valeurs qui fausse le choix du moteur sur les cintreuses.

Comment calculer la puissance équivalente (RMS) ?

L'échauffement du bobinage croît avec le carré du courant, et le courant est à peu près proportionnel à la charge ; la puissance « ressentie » par le moteur en charge intermittente est donc la moyenne quadratique :

P_éq = √( Σ P_i² × t_i / Σ t_i )

Pour le cycle ci-dessus : √((0,94² × 4 + 6,27² × 6 + 1,25² × 5 + 0,16² × 15) / 30) = 2,88 kW. Bien que la moyenne soit de 1,67 kW, la puissance équivalente est presque double, car la charge de cintrage, courte mais élevée, pèse lourd une fois mise au carré. En refaisant le calcul pour plusieurs scénarios, on obtient ce tableau :

Deux cas du tableau méritent l'attention. Quand le cintrage passe de 6 à 12 secondes, la puissance équivalente monte à 3,67 kW ; un moteur de 4 kW suffirait encore sur le papier mais sans marge, passer à 5,5 kW est donc logique. Quand l'attente s'allonge, la puissance équivalente descend à 2,04 kW, et pourtant le moteur ne peut pas être réduit : cette fois, c'est la charge de pointe et non l'échauffement qui décide. La vérification du couple de décrochage, dans la section suivante, le montre.

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Le moteur tient-il la pointe ? Vérification du couple de décrochage

Un moteur asynchrone supporte une surcharge brève jusqu'à son couple de décrochage (Tmax) ; au-delà, la vitesse s'effondre et le moteur cale. Vérification pratique : le rapport puissance de pointe / puissance nominale doit rester nettement sous le rapport Tmax/Tn du catalogue. Le couple baissant avec le carré de la tension, lorsque le réseau chute de 10 % (0,9 × U), le rapport utilisable devient 2,3 × 0,81 = 1,86 ; il est prudent de calculer avec cette valeur.

Avec le moteur de 3 kW, le rapport est de 2,09 : sous 2,3 à pleine tension, mais au-dessus de la limite de 1,86 quand la tension baisse, et le moteur ralentit en plein cintrage. Avec le 4 kW, le rapport est de 1,57 et laisse une large marge. C'est pourquoi 4 kW est la limite basse pour un groupe 16 l/min – 200 bar, même lorsque la puissance équivalente ne dépasse pas 2 à 3 kW. Avec une pompe de 25 l/min, la pointe atteint 9,80 kW ; sur un 5,5 kW le rapport de 1,78 touche la limite, sur un 7,5 kW il descend à 1,31.

Combien de démarrages par heure ? Arrêter le moteur ou le laisser tourner ?

Un cycle de 30 secondes représente 120 cintrages par heure. Si le moteur est arrêté puis relancé à chaque cintrage, cela fait 120 démarrages par heure ; à chaque démarrage le moteur absorbe environ 7,8 fois son courant nominal (7,95 A × 7,8 ≈ 62,0 A pour le DRG-112M-4) et la chaleur de démarrage s'accumule dans le bobinage. La bonne pratique consiste à laisser tourner le moteur pendant le poste et à mettre la pompe en circulation sans pression par la vanne de mise à vide (by-pass) pendant l'attente ; la charge de 5 bar du tableau représente ce cas.

Pour les longues pauses, le tableau peut être équipé d'un relais temporisé qui arrête le moteur après un temps d'attente donné. Pour réduire le courant de démarrage, les moteurs DRG à partir de 4 kW ont un bobinage 400/690 V et fonctionnent en triangle sur un réseau 400 V : ils conviennent au démarrage étoile-triangle ; les moteurs 230/400 V de 3 kW et moins sont couplés en étoile sous 400 V et ne peuvent pas démarrer en étoile-triangle. Pour le réglage du tableau, utilisez les pages outil de démarrage étoile-triangle et sélection relais thermique-fusible-contacteur.

Liste de contrôle avant de changer le moteur

• Cylindrée (cm³/tr ou l/min) et vitesse de la pompe sur sa plaque : une pompe à 1500 tr/min demande un moteur 4 pôles.
• La pression maximale réglée sur le limiteur (au manomètre, au moment du cintrage).
• Les temps de cintrage, d'approche, de retour et d'attente (avec le tube le plus épais, au chronomètre).
• Montage : bride en cloche verticale sur le réservoir (B5/V1) ou pattes et bride (B35) ? En carcasse 112M, la bride B5 a P 250 mm, M 215 mm, N 180 mm ; arbre 28 × 60 mm.
• Accouplement de pompe et lanterne adaptés au diamètre d'arbre ; largeur de clavette.
• Relais thermique réglé sur le courant plaque du nouveau moteur ; contacteur et section de câble adaptés ?
• Sens de rotation : à vérifier au premier démarrage selon la flèche de la pompe.

Quel moteur DRG ? Modèles pour groupes de 16 à 25 l/min

Les modèles ci-dessous couvrent la gamme de puissance courante des groupes de cintreuses à pompe à engrenages à 1500 tr/min. Pour les cotes et les brides, consultez la page des dessins techniques.

Le modèle qui ressort du cycle exemple pour un groupe 16 l/min – 200 bar :

• Puissance : 4 kW
• Vitesse nominale : 1450 tr/min
• Carcasse : 112M · fonte
• Courant 400 V : 7,95 A
• cos φ : 0,82
• Couple nominal : 26,3 Nm
• Couple de démarrage : 2,2 × Tn
• Couple de décrochage : 2,3 × Tn
• Arbre D × E : 28 × 60 mm
• Roulement : 6206-ZZ-C3
• Tension : 400/690 V (Δ/Y)

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques ; les moteurs DRG MOTOR sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matière et de fabrication (certificat de garantie).

Moteurs de cette gamme de puissance

• DRG-100L2-4 – 3 kW – 1450 tr/min – 100L fonte
• DRG-112M-4 – 4 kW – 1450 tr/min – 112M fonte
• DRG-132S-4 – 5,5 kW – 1460 tr/min – 132S fonte
• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1460 tr/min – 132M fonte
• DRG-160M-4 – 11 kW – 1465 tr/min – 160M fonte

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Questions fréquentes

Quelle puissance de moteur pour une cintreuse de tubes ?

Elle dépend du débit de la pompe, de la pression de cintrage et des temps de cycle. Pour 16 l/min – 200 bar et le cycle exemple de 30 secondes, la puissance équivalente est de 2,88 kW et la pointe de 6,27 kW ; le choix qui couvre les deux est un moteur de 4 kW, 1500 tr/min.

Quelle différence entre puissance équivalente (RMS) et puissance moyenne ?

La puissance moyenne est la simple moyenne de la charge dans le temps ; la puissance équivalente est la racine de la moyenne des carrés et représente l'échauffement du moteur. Dans le cycle exemple, la moyenne est de 1,67 kW et la puissance équivalente de 2,88 kW.

Combien d'ampères consomme un moteur de groupe hydraulique de 4 kW ?

Le DRG-112M-4 absorbe un courant nominal de 7,95 A sous 400 V et de 8,37 A sous 380 V ; en démarrage direct, le courant monte à environ 7,8 fois le nominal.

Un groupe de cintreuse a-t-il besoin d'un démarrage étoile-triangle ?

Ce n'est pas obligatoire, mais cela réduit le courant de démarrage si le moteur démarre souvent ou si le réseau est faible. Le moteur doit pour cela avoir un bobinage 400/690 V ; dans la gamme DRG, c'est le cas à partir de 4 kW.

Envoyez-nous la plaque de la pompe, la pression de cintrage et les temps de cycle de votre groupe : nous calculerons ensemble la puissance équivalente et préciserons le bon modèle DRG : téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail info@drgmotor.com, page contact. Pour tous les modèles et les prix actuels : Acheter un moteur électrique en ligne.