Moteur asynchrone à six pôles, le modèle de 11 kW à 1000 tr/min est privilégié dans les entraînements où le besoin de couple élevé prime et où la vitesse passe au second plan. Ce moteur, dont la vitesse synchrone est de 1000 tr/min sur un réseau à 50 Hz, tourne en charge aux alentours de 960-985 tr/min en raison du glissement, et cette vitesse relativement basse se manifeste par un couple de rotation plus élevé en bout d'arbre. Chez DRG, nous fournissons les moteurs de cette classe sur stock et sur commande spéciale, et nous déterminons ensemble la combinaison de carter et de fixation la mieux adaptée à l'application.

Que signifie 1000 tr/min ?

La vitesse d'un moteur asynchrone est déterminée par le nombre de pôles : un moteur à 2 pôles fonctionne à une vitesse synchrone de 3000 tr/min, un moteur à 4 pôles à 1500 tr/min et un moteur à 6 pôles à 1000 tr/min. Un moteur à 1000 tr/min produit son travail à une vitesse plus faible mais avec un couple plus élevé que son équivalent de même puissance à 1500 ou 3000 tr/min. La puissance restant constante, le couple augmente lorsque la vitesse diminue ; le couple nominal de ce moteur de 11 kW se situe donc autour de 105 Nm, ce qui le rend avantageux pour les charges lourdes devant tourner lentement.

Une vitesse plus faible réduit également l'usure mécanique, le bruit et les vibrations. Utiliser directement un moteur à 6 pôles plutôt que de ralentir un moteur à vitesse élevée au moyen d'un réducteur simplifie le système dans la plupart des applications et diminue les pertes de transmission.

Ce que représente une puissance de 11 kW

11 kW correspond à environ 15 chevaux et constitue un palier fréquemment utilisé dans les entraînements industriels de moyenne à grande taille. Fonctionnant avec une alimentation triphasée 400 V / 50 Hz, le moteur absorbe environ 21-23 A à la charge nominale. Cette classe de puissance couvre un large segment intermédiaire, au-dessus des petites machines d'atelier et en dessous des concasseurs lourds et des grands équipements de centrale ; c'est donc l'une des tailles de moteur les plus répandues dans de nombreuses installations.

11 kW 1000 tr/min pour les charges lentes mais exigeantes

Le caractère basse vitesse-couple élevé met particulièrement en avant le moteur 11 kW à 1000 tr/min sur les charges lentes mais exigeantes :

  • Vis sans fin et convoyeurs à vis, transporteurs à chaîne
  • Malaxeurs, mélangeurs et unités de préparation de mortier et de béton
  • Grands ventilateurs et ventilateurs d'extraction fonctionnant à basse vitesse
  • Pompes volumétriques et pompes doseuses
  • Groupes de préalimentation des lignes de concassage, de criblage et de broyage
  • Mécanismes de levage et de grue utilisés avec un réducteur

Sur les lignes fonctionnant en continu et nécessitant un contrôle de vitesse, le moteur peut être piloté par un variateur de fréquence ; cela assure un démarrage progressif et procure une économie d'énergie supplémentaire dans des conditions de charge variables.

Choisissez le carter du moteur 11 kW 1000 tr/min selon son mode de manutention et de montage

Le choix du carter se fait en fonction de l'environnement dans lequel le moteur travaillera. Le carter en aluminium est léger, évacue rapidement la chaleur et résiste à la corrosion ; facile à transporter et à monter, il est privilégié dans les applications à charge moyenne en environnement propre. Le carter en fonte (fonte grise) est en revanche bien plus résistant aux chocs mécaniques et aux vibrations ; il assure une longue durée de vie dans les environnements industriels poussiéreux, humides et soumis aux secousses. Dans une classe de puissance moyenne-haute comme 11 kW, et en particulier dans les applications de l'industrie lourde, ce sont généralement les modèles à carter en fonte qui s'imposent.

Déterminez l'indice de protection du moteur 11 kW 1000 tr/min selon son lieu de montage

En production standard, le moteur possède un indice de protection IP55 ; cela signifie une protection totale contre la poussière et contre les jets d'eau venant de toutes les directions. Pour les environnements plus sévères, une option IP65 peut être proposée. L'isolation du bobinage est de classe F et supporte des températures jusqu'à 155°C, ce qui laisse au moteur une marge de fonctionnement sûre même à des températures ambiantes élevées. Grâce à la classe de service continu S1, le moteur est conçu pour tourner sans interruption 7 j/7 et 24 h/24 à la charge nominale.

La structure à rotor à cage d'écureuil réduit au minimum le besoin d'entretien, car elle ne comporte pas de pièces d'usure telles que balais et collecteur. Le rotor équilibré dynamiquement et les roulements de type fermé augmentent l'économie grâce à de faibles vibrations et à une longue durée de vie des paliers.

Fixations B3, B5, B14 et un palier de rendement supérieur en 11 kW

Le moteur est fourni dans différents types de fixation selon la forme de montage de l'application :

  • B3 – carter à pattes, montage boulonné au sol ou sur châssis
  • B5 – grande bride, raccordement direct sur un réducteur ou un corps de pompe
  • B14 – petite bride, pour les équipements exigeant un montage compact

Du côté de l'efficacité énergétique, la norme CEI 60034-30-1 sert de référence ; le moteur peut être fourni en IE2 ou, sur demande, en classe de haut rendement IE3. Sur un moteur de 11 kW fonctionnant en continu, passer à la classe de rendement supérieure crée une différence notable sur la facture d'électricité selon le nombre d'heures de fonctionnement annuel ; sur un moteur tournant 6000 heures par an, un gain de rendement de quelques points suffit déjà à produire une économie de plusieurs centaines de kilowattheures.

Glissement et vitesse réelle de fonctionnement

Dans les moteurs asynchrones, l'arbre tourne légèrement en retard sur la vitesse du champ magnétique tournant ; cet écart est appelé glissement (slip) et il est indispensable pour que le moteur puisse produire du couple. Bien que la vitesse synchrone d'un moteur à 6 pôles soit de 1000 tr/min, la vitesse réelle descend à environ 960-985 tr/min à la charge nominale en raison du glissement. Lorsque la charge augmente, le glissement s'accroît lui aussi quelque peu et le moteur rétablit l'équilibre en produisant davantage de couple. Ce comportement rend le moteur asynchrone à cage d'écureuil extrêmement stable face aux variations de charge ; lors des hausses soudaines de charge, le moteur poursuit le travail en augmentant son couple sans s'arrêter.

Refroidissement et comportement thermique

Les moteurs de la classe 11 kW sont généralement refroidis par un ventilateur entraîné par leur propre arbre (méthode IC411) ; le ventilateur évacue la chaleur en faisant passer de l'air sur les ailettes de refroidissement du carter. Sur les moteurs à 6 pôles de faible vitesse, la vitesse de l'arbre étant réduite, le débit d'air fourni par le ventilateur est lui aussi plus faible ; c'est pourquoi la conception du carter et la surface des ailettes prennent de l'importance pour que la chaleur puisse être suffisamment évacuée. Dans les applications fonctionnant longtemps à couple élevé et à très basse vitesse, l'ajout d'un ventilateur de refroidissement forcé indépendant de l'arbre (IC416) permet d'assurer un refroidissement suffisant du moteur à toutes les vitesses.

Mise en service et protection

Le moteur de 11 kW peut être mis en service par démarrage direct (direct-on-line), mais aussi au moyen d'un démarreur étoile-triangle ou d'un démarreur progressif (soft starter) afin de limiter le courant de démarrage. Lorsqu'un variateur de fréquence est privilégié dans les applications continues et à charge variable, on obtient à la fois un démarrage progressif et un contrôle précis de la vitesse. Du côté de l'armoire, l'utilisation d'une protection magnétothermique correctement calibrée, d'un relais de protection de phase et, si nécessaire, d'une entrée pour thermistance PTC vient en premier lieu pour protéger le bobinage contre la surcharge et la perte de phase. Ces mesures sont déterminantes pour que le moteur conserve sa durée de vie attendue dans les conditions du terrain.

Bien déterminer son moteur

Lors du choix d'un moteur de 11 kW à 1000 tr/min, le type de charge, la durée de fonctionnement quotidienne, les conditions ambiantes et la géométrie de montage sont évalués ensemble. Le diamètre de l'arbre, les dimensions de bride et la position de la boîte à bornes peuvent être adaptés à l'application ; des équipements complémentaires tels que thermistance PTC, sonde de température PT100, codeur, frein électromagnétique ou ventilateur de refroidissement forcé peuvent être ajoutés sur demande. Pour préciser la combinaison de carter, de classe de rendement et d'accessoires la mieux adaptée à votre besoin, vous pouvez contacter l'équipe DRG Motor et vous procurer le bon moteur du premier coup.