Dans une cisaille à ferraille, le moteur électrique ne produit pas lui-même l’effort de coupe ; il entraîne la pompe hydraulique, et ce sont le vérin et la pression qui créent l’effort. Ce qui dimensionne le moteur n’est pas la puissance de pointe au moment de la coupe, mais la puissance équivalente (RMS), qui fixe l’échauffement du moteur sur un cycle complet. La puissance de pointe est ensuite comparée au couple de décrochage du moteur.

Cet article traite du groupe hydraulique des cisailles crocodile (alligator) ainsi que des cisailles-presses et lignes de cisaillage. Une petite cisaille crocodile peut utiliser de quelques kW à une quinzaine de kW ; les grandes cisailles-presses et lignes de coupe montent à plusieurs dizaines de kW, parfois avec plusieurs moteurs de pompe. La valeur exacte figure sur la plaque du constructeur de la machine. Les modèles 4 pôles en fonte sont classés par puissance sur la page acheter un moteur électrique en ligne.

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. L’entraînement principal des broyeurs à couteaux rotatifs ou à arbres est un autre sujet, traité sur la page moteurs de broyeur de ferraille. Ici, seule la partie hydraulique de la cisaille est abordée.

Moteur électrique triphasé gris de marque DRG pour groupe hydraulique de cisaille à ferraille

Une coupe, quatre charges différentes pour le moteur

Le cycle d’une cisaille comporte grossièrement quatre phases : approche de la lame, coupe, retour, puis mise en place de la pièce suivante par l’opérateur. À l’approche et au retour, la pompe débite beaucoup sous faible pression. Pendant la coupe, la pression monte jusqu’au tarage du limiteur et, sur la plupart des groupes, le débit baisse (pompe double ou pompe à cylindrée variable).

La puissance absorbée par le moteur est proportionnelle au produit débit × pression. La phase de coupe est donc courte, mais c’est elle qui charge le plus le moteur. Pendant l’attente, la pompe renvoie l’huile au réservoir sous basse pression et le moteur tourne à vide. Le moteur ne s’arrête pas à chaque pièce ; il tourne pendant tout le poste.

La matière modifie la charge. Une tôle mince ou un profilé est coupé avant que la pression n’atteigne son plafond. Avec une barre pleine, un morceau de rail ou une tôle épaisse, la pression monte jusqu’à l’ouverture du limiteur et le moteur reste plusieurs secondes à pleine puissance. C’est ce que l’on appelle un cycle lourd.

Puissance équivalente (RMS) : exemple de calcul de cycle

Sous charge variable, l’échauffement du moteur dépend de la moyenne temporelle du carré de la puissance : PRMS = √(Σ P²·t / Σ t). La méthode est valable lorsque le cycle est plus court que la constante de temps thermique du moteur (quelques minutes). La puissance de pompe se calcule par P = Q·p/(600·η) (Q en l/min, p en bar, résultat en kW).

Exemple / hypothèses : rendement de pompe 0,85 ; cycle de 18 secondes. Approche 3 s, 120 l/min, 40 bar → 9,41 kW. Coupe 5 s, 60 l/min, 240 bar → 28,24 kW. Retour 4 s, 120 l/min, 30 bar → 7,06 kW. Attente 6 s, environ 1,5 kW à vide. Avec ces valeurs, la moyenne arithmétique est de 11,48 kW, la puissance équivalente de 15,75 kW et la pointe de 28,24 kW. Avec un moteur à 1470 tr/min, 120 l/min demandent une cylindrée de pompe d’environ 81,6 cm³/tr.

Choisir 11 kW d’après la moyenne grille le moteur ; choisir 30 kW d’après la pointe revient à surdimensionner. La bonne plage se situe entre la puissance équivalente et la puissance de pointe. Le tableau ci-dessous applique le même cycle à trois moteurs avec les données DRG. Le rapport de pointe doit rester sous le rapport de couple de décrochage du moteur (Tmax/Tn = 2,3).

MoteurPointe / PnRMS / PnAppréciation
DRG-160L-4 (15 kW)1,881,05Chauffe ; cale si la tension baisse
DRG-180M-4 (18,5 kW)1,530,85Suffisant sur le papier, marge faible
DRG-180L-4 (22 kW)1,280,72À l’aise dans la poussière et la chaleur

Avec le moteur de 15 kW, la puissance équivalente dépasse la puissance nominale ; le moteur finit chaque poste en surchauffe. De plus, le couple varie avec le carré de la tension : si le réseau baisse de 10 %, le rapport de décrochage tombe à 2,3 × 0,81 ≈ 1,86, sous la charge de pointe de 1,88. Sur une pièce épaisse, le moteur frôle le calage. Dans cet exemple, le 22 kW garde une marge même sur un parc chaud et poussiéreux en été.

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Démarrer une forte puissance : étoile-triangle et valve de mise à vide

Le DRG-180L-4 a un courant nominal de 39,7 A sous 400 V et un rapport de courant de démarrage de 7,8. En démarrage direct, il appelle environ 310 A. En étoile-triangle, ce courant tombe à environ un tiers, soit près de 103 A. Les moteurs DRG à partir de 4 kW sont en 400/690 V et conviennent au démarrage étoile-triangle sur un réseau 400 V.

La contrepartie est le couple : en étoile, le couple de démarrage tombe lui aussi à un tiers. Le moteur de 22 kW a un couple nominal de 142,9 Nm et un rapport de couple de démarrage de 2,0 ; en étoile, il reste environ 95,3 Nm. La pompe ne doit donc pas monter en pression au démarrage. Sur les groupes de cisaille, une valve de mise à vide ou la position centrale du distributeur renvoie l’huile librement au réservoir ; la pression n’est appliquée qu’après le passage en triangle.

Réglez le relais temporisé pour que la commutation ait lieu près de la vitesse nominale ; une commutation trop tôt crée un second pic de courant. Le choix du contacteur et du relais thermique peut être vérifié avec les tableaux de la page démarrage étoile-triangle. Le relais thermique se règle sur le courant de phase de la branche triangle.

Liaison avec la pompe : lanterne, accouplement et cotes de bride

Sur les groupes de cisaille, moteur et pompe sont généralement reliés par une lanterne et un accouplement élastique. Le moteur est soit suspendu à la lanterne par sa bride B5, soit tenu en B35 par les pattes et la bride. Sur les grandes hauteurs d’axe, un porte-à-faux long tenu par la seule bride peut vibrer ; un appui sur pattes est recommandé.

Cotes B5 du catalogue DRG : en hauteur d’axe 160 et 180, cercle de perçage (M) 300 mm, centrage (N) 250 mm, diamètre extérieur de bride (P) 350 mm. L’arbre mesure 42×110 mm en 160 et 48×110 mm en 180. La carcasse 200L a M 350, N 300, P 400 mm et un arbre de 55×110 mm. La lanterne est usinée à ces cotes ; si le diamètre d’arbre change, le moyeu d’accouplement change aussi.

Le second effet d’une puissance plus élevée est une carcasse plus grande. Passer de 18,5 kW à 30 kW fait passer la carcasse de 180 à 200 et l’arbre de 48 à 55 mm. Elle peut ne plus entrer dans la lanterne existante. Vérifiez lanterne et accouplement avant d’augmenter la puissance ; plusieurs modèles aux cotes adaptées figurent sur la page moteurs électriques pour groupes hydrauliques.

Conditions d’un parc à ferraille

La cisaille travaille le plus souvent en plein air ou sous abri ouvert, dans la poussière métallique, la rouille, le brouillard d’huile et la pluie. Les moteurs DRG sont IP55, isolation classe F, refroidis par ventilateur sur carcasse (IC411) ; ils sont définis pour une ambiance de −15…+40 °C et jusqu’à 1000 m d’altitude. Un groupe exposé au soleil de midi en été peut dépasser cette limite ; mettez le moteur à l’ombre ou gardez un palier de puissance en réserve.

La poussière grasse collée au capot de ventilateur coupe l’air de refroidissement. Une carcasse en fonte résiste mieux qu’une carcasse en aluminium aux chocs de grappin et de grue ; dans cette classe de puissance, DRG propose de toute façon la fonte. La température d’huile agit aussi indirectement : avec un refroidisseur encrassé, le rendement de pompe baisse et le moteur reste plus longtemps en charge pour la même coupe.

Signes d’un mauvais dimensionnement sur le terrain

  • Déclenchement du thermique en milieu de poste : la puissance équivalente dépasse celle du moteur ; regardez le cycle, pas la pointe.
  • Le moteur ralentit et cale sur les pièces épaisses : la pointe approche le couple de décrochage ; mesurez la tension au moment de la coupe.
  • Fusible qui saute au passage étoile-triangle : la pompe est chargée au démarrage ou la commutation est trop tôt.
  • Élément d’accouplement souvent détruit : défaut d’alignement moteur/pompe ou vibration d’un moteur lourd suspendu à sa bride.
  • Bobinage qui fonce : maintien prolongé en pression avec décharge par le limiteur.

Avant de remplacer le moteur, vérifiez :

  • Plaque de l’ancien moteur : kW, tr/min, tension (400/690 V ?), hauteur d’axe
  • Type et cylindrée de pompe (cm³/tr), tarage du limiteur
  • Temps de cycle : approche, coupe, retour, attente (au chronomètre)
  • Démarrage : direct, étoile-triangle ou démarreur progressif ; valve de mise à vide ?
  • Montage : B5 ou B35 ; cotes de bride M-N-P, diamètre et longueur d’arbre
  • Cote de lanterne et de moyeu d’accouplement, sens de rotation

Moteurs DRG pour groupes hydrauliques de cisailles à ferraille

Modèles 4 pôles en fonte, 400/690 V (aptes à l’étoile-triangle), couvrant la puissance équivalente et la pointe du cycle exemple ; le choix final doit suivre le cycle de votre propre machine.

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Questions fréquentes sur le moteur de cisaille à ferraille

Combien de kW pour le moteur d’une cisaille crocodile ?

Cela dépend fortement de la taille : de quelques kW à une quinzaine de kW sur les petites cisailles crocodile, jusqu’à plusieurs dizaines de kW sur les grandes cisailles-presses. La bonne valeur est sur la plaque du constructeur ; à défaut, la puissance équivalente se calcule à partir des temps de cycle et du tarage du limiteur.

Pourquoi le moteur de la cisaille fait-il déclencher le thermique ?

La cause la plus fréquente est une puissance équivalente du cycle supérieure à celle du moteur : matière épaisse coupée souvent, ou lame maintenue en pression par l’opérateur. Augmenter le réglage du thermique n’est pas une solution. Mesurez d’abord le cycle, puis évaluez le moteur et le refroidissement.

Peut-on monter un moteur 2 pôles sur une cisaille à ferraille ?

La vitesse de pompe change. Un moteur 2 pôles fait tourner la pompe environ deux fois plus vite ; débit et puissance augmentent dans la même proportion et la vitesse admissible de la pompe peut être dépassée. Sans accord du fabricant de pompe, restez au nombre de pôles de l’ancien moteur.

Étoile-triangle ou démarreur progressif sur une grande cisaille ?

Si la pompe peut être mise à vide au démarrage, l’étoile-triangle suffit et reste courant. Si le réseau est faible ou si l’on veut éviter le pic de commutation, un démarreur progressif peut être envisagé. Dans les deux cas, le moteur doit être de type 400/690 V, couplé en triangle sous 400 V.

Pour un devis, envoyez via WhatsApp une photo de la plaque de l’ancien moteur, sa puissance, sa vitesse, son mode de fixation (pattes, bride ou les deux), la cote d’arbre et le type de cisaille (crocodile, cisaille-presse, ligne de coupe), ou ajoutez les modèles à la liste de devis. Téléphone : +90 (542) 666 11 11 · e-mail : info@drgmotor.com · contact. Toutes les puissances sont comparables dans la boutique en ligne.