Moteur principal de presse à granulés : choix de puissance et remplacement

Le moteur principal d'une presse à granulés d'aliments se choisit en multipliant la capacité horaire de la presse par l'énergie consommée par tonne, et l'on utilise presque toujours un moteur triphasé 4 pôles (1500 tr/min) + transmission par courroies ou réducteur. Par exemple, avec une capacité supposée de 3 t/h et une énergie spécifique de 12 kWh/t, 3 × 12 = 36 kW ; pour la puissance normalisée supérieure de 37 kW, le DRG-225S-4 (1485 tr/min, 66,1 A sous 400 V, couple nominal 237,9 Nm) est un bon candidat. À cette puissance, le raccordement, le démarreur et le réglage du relais thermique doivent être confiés à un électricien qualifié.

Les 12 kWh/t utilisés ici ne sont qu'une hypothèse destinée à illustrer le calcul : l'énergie spécifique varie nettement selon la formule, la teneur en matières grasses et en fibres, le taux de compression de la filière et le conditionnement à la vapeur ; la valeur définitive est celle du constructeur de la presse et de la plaque de la machine. Nous avons traité les moteurs de broyeurs et mélangeuses d'aliments dans notre article sur le moteur de broyeur et mélangeuse d'aliments ; cet article ne concerne que le moteur principal de la presse à granulés et son remplacement. Vous pouvez comparer les modèles adaptés parmi les 120 de notre page Acheter un moteur électrique en ligne.

Ce qui détermine la puissance d'une presse à granulés : filière, galets et énergie spécifique

Dans une presse à filière annulaire, l'aliment conditionné est écrasé entre la face intérieure de la filière en rotation et les galets, puis poussé à travers les trous de la filière. L'essentiel de l'énergie consommée par le moteur part dans cette compression et dans le frottement à l'intérieur des trous. Principaux facteurs qui augmentent la puissance :

• Taux de compression de la filière (longueur du trou / diamètre) : une filière à trous longs donne des granulés plus durs mais demande plus de puissance.
• Matière première : les formules fibreuses et pauvres en matières grasses se pressent plus difficilement ; une formule grasse passe plus facilement mais le granulé est plus tendre.
• Conditionnement : un aliment insuffisamment vaporisé et chauffé résiste davantage dans la filière.
• Jeu galet–filière : des galets usés ou un jeu ouvert augmentent le courant pour une même capacité.
• Alimentation irrégulière : les variations de l'alimentateur se traduisent directement par des variations du courant moteur.

Calcul de la puissance moteur à partir de la capacité

Le calcul est simple : P (kW) = capacité (t/h) × énergie spécifique (kWh/t). Le résultat est arrondi à la puissance normalisée supérieure. Le tableau ci-dessous donne le calcul et l'équivalent DRG pour quatre capacités avec la même hypothèse de 12 kWh/t :

Deux remarques : d'abord, pour 4 t/h × 12 = 48 kW, 45 kW ne suffisent pas et l'on choisit 55 kW ; lorsqu'une valeur tombe entre deux paliers normalisés, prenez toujours la puissance supérieure. Ensuite, si votre énergie spécifique est différente, n'utilisez pas le tableau tel quel ; introduisez la valeur mesurée avec votre propre formule. Si vous avez déjà une presse, la donnée la plus fiable est le courant moteur mesuré à pleine capacité.

Pourquoi 4 pôles et une transmission par courroies ou engrenages ?

La vitesse de la filière est fixée par la vitesse linéaire voulue à sa circonférence : v = π · D · n / 60. Hypothèse : diamètre intérieur de filière 420 mm, vitesse de filière 280 tr/min. v = π × 0,42 × 280 / 60 ≈ 6,2 m/s. Le DRG-225S-4 4 pôles tournant à 1485 tr/min, le rapport nécessaire est 1485 / 280 ≈ 5,3, facile à obtenir avec un seul étage de courroies ou d'engrenages. Avec un moteur 2 pôles, le rapport double et les poulies grandissent ; avec un 6 pôles, la carcasse s'alourdit pour la même puissance. Vérifiez les diamètres de poulies avec notre calculateur poulie et courroie.

Sur les presses à courroies, le moteur repose sur des glissières et la tension des courroies se règle en déplaçant le moteur ; sur les presses à réducteur, le moteur est relié par un accouplement élastique. Dans les deux cas, une goupille de cisaillement ou un accouplement à glissement protège le moteur et les engrenages lorsque la filière bourre.

Démarrage lourd et bourrage de la filière : choisir le mode de démarrage

Une presse à granulés démarre normalement alimentateur arrêté et filière vide. Cette règle détermine le mode de démarrage. Pour le DRG-225S-4, avec les valeurs du catalogue :

• Courant de démarrage direct : Is/In = 7,4 → 7,4 × 66,1 ≈ 489 A (400 V).
• Courant de démarrage pris au réseau en étoile-triangle : environ un tiers, ≈ 163 A.
• Couple de démarrage en étoile : Ts/Tn = 2,0 → 2,0 × 237,9 / 3 ≈ 159 Nm, soit environ deux tiers du couple nominal.

Conclusion : l'étoile-triangle ne fonctionne que filière vide et alimentateur coupé. S'il reste de l'aliment refroidi et durci dans la filière, le moteur ne peut pas la faire tourner en étoile, absorbe un courant élevé longtemps et fait déclencher le relais thermique. Une filière bourrée doit d'abord être dégagée, puis redémarrée. Verrouiller la séquence pour que l'alimentateur ne s'ouvre qu'une fois le moteur principal passé en triangle et à vitesse évite la panne la plus fréquente. Comparez les méthodes avec notre outil méthodes de démarrage moteur et étoile-triangle.

Relais thermique, surveillance du courant et section de câble

Sur une presse à granulés, l'ampèremètre n'est pas un simple indicateur mais un outil d'exploitation : l'opérateur règle la vitesse de l'alimentateur en regardant le courant du moteur principal. Quand le courant approche de sa valeur nominale, l'alimentation est stabilisée ; un courant qui dépasse durablement le nominal est le premier signe de bourrage. Le courant nominal du moteur de 37 kW est de 69,6 A sous 380 V et 66,1 A sous 400 V ; le relais thermique doit être réglé sur cette valeur de plaque et sa classe choisie selon le temps de démarrage pour ne pas déclencher au lancement. Pour le relais thermique et le contacteur, utilisez notre outil de sélection relais thermique, fusible et contacteur.

Exemple de section de câble : 66,1 A × 1,25 de coefficient de dimensionnement ≈ 82,6 A. Dans notre tableau de câbles, 16 mm² à 80 A ne suffisent pas, on retient 25 mm² (101 A). Sur une ligne de 50 m, la chute de tension vaut ΔU = √3 × 66,1 × 0,05 × 0,727 × 0,86 ≈ 3,6 V, soit environ 0,9 % de 400 V, sous la limite admise pour l'alimentation. Les valeurs changent selon le mode de pose et la température ambiante ; pour votre propre ligne, utilisez notre calculateur de section de câble moteur.

Options de moteurs DRG pour presse à granulés

La presse travaillant dans un environnement vibrant et poussiéreux, on utilise à ces puissances des carcasses en fonte. Les valeurs du tableau sont des données du catalogue DRG :

Exemple : fiche technique d'un moteur de presse de 37 kW

• Puissance: 37 kW (50 HP)
• Vitesse synchrone / nominale: 1500 / 1485 tr/min
• Courant 380 V / 400 V: 69,6 A / 66,1 A
• cos φ: 0,86
• Couple nominal: 237,9 Nm
• Ts/Tn · Tmax/Tn: 2 · 2,3
• Is/In: 7,4
• Arbre D × E: 60 × 140 mm
• Carcasse: Fonte IEC 225S
• Tension: 400/690 V (Δ/Y)
• Entrée de câble: 2 × M50×1,5
• Roulement: 6313-C3

Arbre, accouplement et socle lors du remplacement du moteur

Remplacer un moteur de 30 kW par un 37 kW pour augmenter la capacité de la presse est courant, mais les deux moteurs n'ont pas la même carcasse. Les cotes ci-dessous sont des données du catalogue DRG :

Une augmentation de puissance ne se résume donc pas à acheter et poser un moteur : socle, moyeu de poulie ou d'accouplement et alignement des courroies doivent être traités ensemble. Pour un remplacement à l'identique, il suffit de comparer le code de carcasse et la cote d'arbre de l'ancien moteur avec le nouveau. Pour les plans cotés, consultez notre page dessins techniques des moteurs DRG.

Check-list de remplacement

• Relevez kW, vitesse, tension, couplage (Δ/Y) et courant nominal sur la plaque de l'ancien moteur.
• Mesurez le diamètre d'arbre (D), sa longueur (E) et la largeur de clavette ; vérifiez que le moyeu de poulie ou d'accouplement s'adapte au nouvel arbre.
• Si la hauteur d'axe (H) et les trous de pattes (A × B) diffèrent, préparez le socle à l'avance.
• Sur une presse à courroies, alignez les poulies à la règle et réglez la tension selon la valeur du constructeur.
• Sur une presse à accouplement, contrôlez l'alignement angulaire et axial au comparateur.
• Vérifiez le sens de rotation par un court essai avant de monter courroies ou accouplement.
• Réglez le relais thermique sur le courant de plaque du nouveau moteur ; revérifiez la temporisation étoile-triangle.
• Au premier démarrage, relevez le courant filière vide, puis la montée du courant à l'ouverture de l'alimentation.

Moteurs de cette gamme de puissance

Les modèles fonte 4 pôles les plus demandés comme moteur principal de presse à granulés d'aliments :

• DRG-160L-4 – 15 kW – 1465 tr/min – Fonte 160L
• DRG-180M-4 – 18,5 kW – 1470 tr/min – Fonte 180M
• DRG-180L-4 – 22 kW – 1470 tr/min – Fonte 180L
• DRG-200L-4 – 30 kW – 1475 tr/min – Fonte 200L
• DRG-225S-4 – 37 kW – 1485 tr/min – Fonte 225S
• DRG-225M-4 – 45 kW – 1485 tr/min – Fonte 225M

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Questions fréquentes

Quelle puissance de moteur pour une presse à granulés ?

Elle se calcule par capacité (t/h) × énergie spécifique (kWh/t), arrondie à la puissance normalisée supérieure. Par exemple, avec 3 t/h et une hypothèse de 12 kWh/t, on obtient 36 kW et l'on choisit un moteur de 37 kW. L'énergie spécifique dépendant de la formule et de la filière, la valeur définitive est celle du constructeur de la presse.

Combien d'ampères consomme un moteur de 37 kW ?

Le DRG-225S-4 (37 kW, 1485 tr/min) consomme 69,6 A sous 380 V et 66,1 A sous 400 V à pleine charge. En démarrage direct, le courant de démarrage atteint 7,4 fois le nominal, soit environ 489 A (400 V).

Une presse à granulés peut-elle démarrer en étoile-triangle ?

Oui, filière vide et alimentateur coupé. Le couple de démarrage tombant à environ un tiers en étoile, le moteur ne peut pas faire tourner la filière si de l'aliment refroidi s'y trouve. Un verrouillage doit n'ouvrir l'alimentateur qu'après le passage du moteur principal en triangle.

Pourquoi le moteur de la presse à granulés fait-il déclencher le thermique ?

Causes les plus fréquentes : alimentateur trop ouvert, démarrage avec une filière bourrée ou froide, galets usés et jeu galet–filière ouvert, conditionnement insuffisant et courroies détendues. Vérifiez que le relais est réglé sur le courant de plaque et surveillez le courant à l'ouverture de l'alimentation.

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