Qu'est-ce qu'un moteur électrique compact ? Différence avec la carcasse standard et usages

Un moteur compact est un moteur électrique qui fournit une puissance donnée dans une carcasse CEI inférieure d'une taille au standard. Par exemple, un moteur de 11 kW à 1500 tr/min est normalement en carcasse 160M ; le DRG-132M-4K compact fournit les mêmes 11 kW en carcasse 132M : hauteur d'axe 132 au lieu de 160 mm, longueur 476 au lieu de 608 mm, tandis que le courant sous 400 V reste 20,4 A et le couple 71,7 Nm. En bref, les valeurs électriques sont celles d'un moteur standard de même puissance ; les dimensions extérieures sont d'une carcasse plus petites.

Cette différence est utile dans deux cas : quand la place du moteur dans la machine est étroite, ou quand on veut gagner un cran de puissance sans changer la carcasse existante. Dans l'autre sens, elle demande de l'attention : si vous montez un moteur compact à la place d'un ancien moteur standard, les cotes de pattes, d'arbre et de bride ne correspondront pas. Trois des 120 modèles de notre boutique en ligne sont compacts (sur la page Acheter un moteur électrique en ligne, ils se reconnaissent à la lettre K en fin de code) ; nous les comparons ci-dessous, cote par cote, à leurs équivalents standard.

Que signifie compact : la règle « une carcasse en dessous »

Dans la norme CEI, chaque carcasse porte le nom de sa hauteur d'axe (H) : 90, 100, 112, 132, 160… Les trous de pattes, le diamètre d'arbre et les cotes de bride sont liés à ce nombre, ce qui permet de remplacer un moteur par celui d'un autre constructeur. Dans l'affectation standard, chaque puissance et nombre de pôles correspond à une carcasse : 5,5 kW 4 pôles en 132S, 11 kW 4 pôles en 160M, etc.

Le moteur compact décale cette affectation d'un cran : la même puissance entre dans la carcasse inférieure. Les dimensions extérieures sont les cotes standard de cette carcasse ; un moteur compact 132M a donc les mêmes pattes, arbre et bride qu'un moteur standard de 7,5 kW en 132M. Dans le code produit DRG, c'est la lettre finale K qui l'indique : DRG-132M-4K = carcasse 132M, 4 pôles, compact.

• DRG-90L-2K : 3 kW, 3000 tr/min — carcasse standard 100L
• DRG-112M-4K : 5,5 kW, 1500 tr/min — carcasse standard 132S
• DRG-132M-4K : 11 kW, 1500 tr/min — carcasse standard 160M

Compact et standard à puissance égale : comparaison cote par cote

Toutes les valeurs du tableau proviennent des fiches techniques. Dans chaque paire, la ligne du haut est le modèle compact et celle du bas le modèle standard de même puissance et vitesse.

Trois conclusions concrètes du tableau :

• Valeurs électriques identiques : dans chaque paire, courant et couple sont exactement les mêmes. Le réglage du relais thermique, le câble et le contacteur se choisissent selon la puissance et ne changent pas avec la carcasse.
• Hauteur et longueur diminuent : à 11 kW, la hauteur d'axe baisse de 28 mm et la longueur de 132 mm ; à 5,5 kW, la hauteur de 20 mm et la longueur de 44 mm ; à 3 kW, la hauteur de 10 mm et la longueur de 45 mm.
• L'arbre s'amincit : à 11 kW 38×80 au lieu de 42×110, à 5,5 kW 28×60 au lieu de 38×80, à 3 kW 24×50 au lieu de 28×60 mm. Les moyeux de poulie et d'accouplement doivent être choisis en conséquence.

Vérification par le calcul : couple et puissance sont-ils cohérents ?

La puissance à l'arbre vaut P = T · n / 9550. Pour le DRG-132M-4K : 71,7 Nm × 1465 tr/min / 9550 ≈ 11,0 kW. La carcasse plus petite ne sacrifie donc pas la puissance nominale ; elle donne le même couple à la même vitesse. La différence, c'est que cette puissance passe par moins de surface et un paquet rotorique plus court, ce qui met la chaleur au premier plan (voir plus bas).

Un cran de puissance en plus dans la même carcasse

L'usage le plus pratique du moteur compact est de remplacer le moteur d'une machine par un moteur plus puissant dans la même carcasse. Le modèle compact a exactement les mêmes dimensions extérieures que le modèle standard de même carcasse ; trous de pattes, arbre et bride ne changent pas. Par exemple, si le DRG-132M-4 de 7,5 kW ne suffit pas, le DRG-132M-4K se pose sur le même socle et la même poulie en 11 kW.

Les cotes mécaniques restent les mêmes, mais le côté électrique change. Le courant augmentant, le relais thermique doit être réglé à nouveau et le câble ainsi que le contacteur vérifiés. Les sections de câble d'exemple du tableau proviennent du tableau de l'outil de section de câble de notre site (cuivre, PVC, environ 30 °C, courant de dimensionnement = courant nominal × 1,25) : à 7,5 kW 14,3 × 1,25 ≈ 17,9 A → 1,5 mm² ; à 11 kW 20,4 × 1,25 = 25,5 A, ce qui dépasse les 25 A du 2,5 mm² → 4 mm². Ce n'est qu'un exemple ; la longueur de ligne, la chute de tension et le mode de pose doivent être calculés à part (calculateur de section de câble moteur, choix du relais thermique, fusible et contacteur).

Il y a aussi le côté mécanique de la machine : un moteur plus fort charge davantage la courroie, le réducteur et les accouplements (en 132M, de 49,1 Nm à 71,7 Nm). Vérifiez leur capacité avant d'augmenter la puissance.

Sur quelles machines utilise-t-on un moteur compact ?

Le moteur compact prend son sens là où l'encombrement passe avant la puissance :

• Moteurs intégrés au bâti de la machine : sur les machines d'emballage, de remplissage et de découpe, le moteur est souvent dans une armoire ou un châssis ; 20 à 30 mm de hauteur décident si le capot ferme.
• Entraxe court en transmission par courroie : une carcasse plus petite permet de rapprocher le moteur de la poulie.
• Équipements mobiles et sur châssis : un moteur plus court et plus léger facilite l'implantation sur pompes, ventilateurs ou mélangeurs mobiles.
• Machines existantes à renforcer : un cran de puissance sans changer socle, poulie ni bride (tableau ci-dessus).
• Constructeurs qui conçoivent une nouvelle machine : pour réduire l'encombrement, le constructeur choisit la carcasse compacte dès le départ et dessine le châssis autour.

En revanche, pour les applications à démarrages très fréquents, à fonctionnement prolongé à basse vitesse sur variateur, ou dans un local chaud et mal ventilé, la carcasse standard laisse une marge thermique plus large ; c'est alors le choix le plus prudent.

Compatibilité de montage en remplacement d'un ancien moteur

Un moteur compact ne remplace pas « directement » un moteur standard de même puissance. Si vous remplacez votre moteur standard par un compact, vérifiez :

• Montage à pattes (B3) : l'entraxe des trous diminue (par exemple à 5,5 kW 190×140 au lieu de 216×140 mm) et la hauteur d'axe baisse. Il faut de nouveaux trous dans le socle et une cale égale à la différence de H (20 mm à 5,5 kW) pour aligner l'axe.
• Arbre et poulie : le diamètre d'arbre étant plus petit, la poulie ou le moyeu d'accouplement existant ne convient plus ; un nouveau moyeu ou une bague est nécessaire.
• Montage à bride (B5) : les cotes de bride diminuent avec la carcasse et la liaison au réducteur ou à la pompe ne se fait pas directement. Les valeurs ci-dessous proviennent du tableau des brides B5.

Nous avons détaillé l'adaptation de bride avec l'exemple 11 kW dans moteur à bride 11 kW et 132M compacte. Pour comparer les cotes carcasse par carcasse, utilisez la page dessins techniques.

Échauffement et ventilation : comment traiter un moteur compact

La même puissance dans une carcasse plus petite doit évacuer ses pertes par moins de surface. Tout ce qui gêne le refroidissement fait donc monter la température plus vite que sur une carcasse standard. Règles pratiques :

• Laissez un espace libre derrière le capot de ventilateur pour l'aspiration d'air ; ne placez pas le moteur dans un caisson fermé sans ventilation.
• Gardez la grille du capot et les ailettes de la carcasse propres (poussière, huile, fibres).
• Réglez le relais thermique sur le courant de plaque ; ne le montez pas « par sécurité ».
• En service marche-arrêt, le courant de démarrage ajoute de la chaleur : pour le DRG-132M-4K, 20,4 A × 7,7 ≈ 157 A.
• Si le moteur doit tourner longtemps à basse vitesse sur variateur, son propre ventilateur ralentit aussi ; consultez-nous avant la commande.

Liste de contrôle pour commander un moteur compact

• La hauteur, la longueur et la largeur de l'emplacement moteur ont-elles été mesurées ?
• Le mode de montage (B3 à pattes, B5 à bride, B35) et la taille de bride sont-ils définis ?
• Le diamètre et la longueur d'arbre conviennent-ils au moyeu de poulie ou d'accouplement ?
• En cas de hausse de puissance dans la même carcasse, relais thermique, câble et contacteur ont-ils été vérifiés pour le nouveau courant ?
• Courroie, réducteur et accouplement supportent-ils le couple plus élevé ?
• Reste-t-il de l'espace autour du moteur pour l'air de refroidissement ?

Moteurs de cette gamme de puissance

• DRG-90L-2K – 3 kW – 3000 tr/min – 90L fonte
• DRG-112M-4K – 5,5 kW – 1500 tr/min – 112M aluminium
• DRG-132M-4K – 11 kW – 1500 tr/min – 132M aluminium
• DRG-112M-4 – 4 kW – 1500 tr/min – 112M aluminium
• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1500 tr/min – 132M aluminium

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Pour les autres modèles en carcasse standard, consultez les 120 modèles de notre boutique en ligne et comparez les courants dans le tableau des courants moteur.

Questions fréquentes

Que veut dire moteur compact ?

C'est un moteur qui fournit une puissance donnée dans une carcasse CEI d'une taille en dessous du standard. Par exemple, 11 kW à 1500 tr/min est normalement en 160M ; sa version compacte est en 132M. Courant et couple sont identiques, l'encombrement est plus petit.

Un moteur compact peut-il remplacer un moteur standard ?

Pas directement : trous de pattes, hauteur d'axe, diamètre d'arbre et bride sont d'une carcasse plus petits. Il faut une cale, un nouveau moyeu de poulie ou un adaptateur de bride. Il se monte en revanche à l'identique à la place d'un moteur standard moins puissant de même carcasse.

Un moteur compact chauffe-t-il davantage ?

La même puissance étant refroidie par une surface plus petite, il est plus sensible aux conditions de refroidissement. Avec un capot propre, de l'air autour et un relais thermique bien réglé, il fonctionne à sa puissance nominale ; pour des démarrages fréquents et un fonctionnement prolongé à basse vitesse sur variateur, la carcasse standard est le choix le plus prudent.

Que signifie la lettre K dans un code DRG ?

Elle désigne le modèle compact. DRG-112M-4K = carcasse 112M, 4 pôles, compact (5,5 kW). Le modèle de même carcasse sans K, DRG-112M-4, est un moteur standard de 4 kW.

Envoyez-nous les cotes de l'emplacement moteur de votre machine et la plaque de l'ancien moteur, et nous déterminerons ensemble s'il faut un compact ou un standard : téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail [email protected], page contact.