Choisir le moteur électrique d'un compresseur industriel bi-étagé

Pour choisir le moteur d'un compresseur industriel bi-étagé, ce qui compte autant que la puissance et la vitesse indiquées sur la plaque du bloc, c'est le nombre de secondes dont le moteur a besoin, couplé en étoile, pour amener le lourd volant à sa vitesse avec la décompression ouverte : sur ces machines de 15 à 30 kW, un moteur 4 pôles à plaque 400/690 V (par exemple le DRG-180L-4 de 22 kW, 1470 tr/min, 39,7 A sous 400 V) fonctionne en triangle sur un réseau 400 V et convient au démarrage étoile-triangle. Si la valve de décompression est défaillante, même le bon moteur ne peut pas démarrer en étoile ; c'est pourquoi, sur un compresseur bi-étagé, le choix du moteur et le mode de démarrage se traitent ensemble.

Un bloc bi-étagé comprime d'abord l'air dans le cylindre basse pression puis, après passage dans le refroidisseur intermédiaire, dans le cylindre haute pression ; il atteint ainsi des pressions de la classe 12–15 bar avec une température de sortie plus basse qu'en un seul étage. Ces machines impliquent un débit plus élevé, un volant plus lourd et un démarrage plus long. Le raccordement de l'armoire et du moteur doit être confié à un électricien qualifié. Vous trouverez les modèles 4 pôles adaptés et les prix actuels parmi les 120 modèles de la page Acheter un moteur électrique en ligne.

3 situations qui font forcer le moteur d'un compresseur bi-étagé

1. Démarrage avec cylindre en charge : si la valve de décompression ne vide pas le cylindre et le refroidisseur intermédiaire au démarrage, le moteur tente d'entraîner le lourd volant contre la pression. En étoile le couple tombe au tiers : le moteur ne peut pas accélérer et un fort appel de courant se produit au passage en triangle.
2. Relais temporisé étoile-triangle réglé trop court : si le passage en triangle intervient avant que le moteur ait atteint sa vitesse, il absorbe un courant proche du démarrage direct et le fusible ou le relais thermique peut déclencher.
3. Refroidisseur intermédiaire encrassé : lorsque ses ailettes sont couvertes d'huile et de poussière, de l'air chaud entre dans l'étage haute pression, le bloc demande plus de puissance et le courant du moteur dépasse la valeur de plaque.

Quelle puissance en kW, et pourquoi 4 pôles ?

Sur les blocs bi-étagés, la puissance du moteur est celle indiquée par le fabricant du bloc ; en raison de la pression plus élevée, elle est généralement supérieure à celle d'un bloc mono-étagé de même débit. Dans cette classe, l'entraînement par courroie avec un moteur 4 pôles est courant : à puissance égale, un 4 pôles fournit environ deux fois le couple nominal d'un 2 pôles, et un bloc lent à volant demande un rapport de poulies plus faible. La puissance, la vitesse et le couplage (400/690 V, Δ) de la plaque de l'ancien moteur doivent se retrouver sur le nouveau.

Si la plaque est illisible, n'essayez pas de deviner la puissance ; demandez au fabricant le débit et la pression de l'étiquette du bloc, ou mesurez le courant du moteur sur une machine en marche. Comparé au courant nominal du tableau ci-dessous, le courant mesuré sous 400 V indique dans quelle classe de puissance le moteur est chargé.

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Que deviennent courant et couple en démarrage étoile-triangle ?

En démarrage étoile-triangle, le moteur est d'abord couplé en étoile ; la tension de bobinage baissant d'un facteur √3, le courant et le couple de démarrage tombent tous deux à environ un tiers. Dans la gamme DRG, les moteurs à partir de 4 kW ont une plaque 400/690 V : ils fonctionnent en triangle sous 400 V et conviennent à l'étoile-triangle. Dans le tableau ci-dessous, le courant de démarrage en étoile est calculé par courant de plaque × Is/In ÷ 3 :

Quand le courant tombe au tiers, le couple aussi ; c'est là que se situe le vrai risque. Couples de démarrage des mêmes modèles et leurs valeurs en étoile :

Vous pouvez faire le calcul étoile-triangle pour votre moteur avec l'outil méthodes de démarrage et étoile-triangle. L'importance générale du couple de démarrage sur les compresseurs fait l'objet d'un article distinct : pourquoi les compresseurs exigent un couple de démarrage élevé.

Comment l'inertie du volant allonge-t-elle le démarrage ?

Sur les blocs bi-étagés, la grande poulie sert aussi de volant et lisse les pulsations de couple des pistons au cours du cycle. Au démarrage, en revanche, cette inertie est une masse que le moteur doit accélérer. Le temps de démarrage vaut approximativement :

t ≈ J × ω / (T_Y − T_L)

J est l'inertie totale ramenée à l'arbre moteur (kg·m²), ω = 2π × n / 60 la vitesse angulaire nominale, T_Y le couple moyen du moteur en étoile et T_L le couple résistant au démarrage. Exemple : DRG-180L-4 de 22 kW ; couple nominal 142,9 Nm, couple de démarrage en étoile d'environ 95,3 Nm, ω ≈ 153,9 rad/s. Prenons en hypothèse une inertie totale volant + moteur ramenée à l'arbre de J = 1,5 kg·m² (la valeur réelle dépend du volant et du rapport de poulies). Avec un couple résistant de 0,1, 0,4 et 0,7 fois le couple nominal :

Le calcul est simplifié (couple en étoile supposé constant) mais le message est clair : avec la décompression en fonction, le moteur atteint sa vitesse en quelques secondes ; quand la valve fuit, le temps fait plus que doubler, et avec le cylindre resté en charge le moteur ne peut pas accélérer du tout en étoile. Réglez le relais temporisé étoile-triangle d'après ce temps et, lors d'un remplacement, contrôlez d'abord la valve de décompression.

Liste de contrôle avant de remplacer le moteur

• Relevez puissance, vitesse, tension (400/690 V) et couplage sur la plaque de l'ancien moteur.
• Après l'arrêt du compresseur, écoutez si la décompression vide la pression du cylindre et du refroidisseur intermédiaire.
• Vérifiez que le clapet anti-retour ne laisse pas la pression du réservoir revenir vers le bloc.
• Comparez l'alésage et la rainure de clavette de la poulie à l'arbre du nouveau moteur (arbre de 48 × 110 mm en carcasse 180L).
• Réglez à nouveau la tension de courroie et l'alignement des poulies ; une tension excessive fatigue le roulement du moteur (6311-C3 sur la 180L).
• Vérifiez que le relais temporisé ne passe en triangle qu'après la montée en vitesse en étoile.
• Réglez le relais thermique sur le courant de phase (courant de plaque ÷ √3) et choisissez contacteur et fusibles avec l'outil de sélection relais thermique, fusible et contacteur.
• Au premier démarrage, comparez le sens de rotation à la flèche du bloc ; le ventilateur du refroidisseur et la lubrification en dépendent.

Pour les causes de grillage d'un moteur de compresseur et le calcul poulie-vitesse, voyez notre article pourquoi le moteur d'un compresseur grille ; nous ne reprenons pas ces calculs ici.

Quel moteur DRG pour un compresseur bi-étagé ?

Exemple de caractéristiques pour un compresseur bi-étagé d'atelier ou d'usine de 22 kW :

• Modèle: DRG-180L-4
• Puissance: 22 kW
• Vitesse nominale: 1470 tr/min
• Carcasse: 180L · fonte
• Tension: 400/690 V (Δ/Y)
• Courant 400 V: 39,7 A
• cos φ: 0,86
• Couple nominal: 142,9 Nm
• Couple de démarrage: 2 × Tn
• Courant de démarrage: 7,8 × In
• Arbre D × E: 48 × 110 mm
• Roulement: 6311-C3

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 matériau et de fabrication (certificat de garantie). Des campagnes de paiement échelonné peuvent être proposées périodiquement avec Halköde ; pour l'option en vigueur, écrivez-nous sur WhatsApp ou consultez la page modes de paiement.

Moteurs dans cette gamme de puissance

• DRG-160M-4 – 11 kW – 1465 tr/min – 160M fonte
• DRG-160L-4 – 15 kW – 1465 tr/min – 160L fonte
• DRG-180M-4 – 18,5 kW – 1470 tr/min – 180M fonte
• DRG-180L-4 – 22 kW – 1470 tr/min – 180L fonte
• DRG-200L-4 – 30 kW – 1475 tr/min – 200L fonte

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Questions fréquentes

Quelle vitesse pour le moteur d'un compresseur bi-étagé ?

Dans cette classe, l'entraînement par courroie avec un moteur 4 pôles (1500 tr/min synchrone) est courant ; dans la gamme DRG, la vitesse nominale se situe entre 1465 et 1475 tr/min. La vitesse exacte découle de la plaque de l'ancien moteur et du rapport de poulies.

Combien d'ampères consomme un moteur de compresseur de 22 kW ?

Le DRG-180L-4 absorbe 39,7 A sous 400 V et 41,8 A sous 380 V. En démarrage étoile, le courant descend à environ 103 A.

Le compresseur démarre en étoile mais le fusible saute au passage en triangle. Pourquoi ?

Le plus souvent, le moteur passe en triangle avant d'avoir atteint sa vitesse en étoile. Vérifiez que la décompression vide le cylindre et que la temporisation est suffisante.

Peut-on démarrer un compresseur bi-étagé en direct ?

Oui si le réseau et l'armoire le permettent, mais sur un moteur de 22 kW le courant de démarrage atteint 7,8 fois le courant nominal. À ces puissances, l'étoile-triangle ou le démarreur progressif est le choix habituel.

Envoyez-nous les plaques du bloc et du moteur de votre compresseur, nous définirons ensemble le bon modèle DRG et le mode de démarrage : 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.