Le moteur principal d’une presse excentrique ne pousse pas directement le coulisseau ; il entraîne le volant par courroies et y stocke de l’énergie. À l’embrayage, cette énergie passe par l’arbre excentrique vers le coulisseau, le volant ralentit un peu et le moteur le ramène à sa vitesse. Deux questions fixent donc le choix : la puissance moyenne suffit-elle à relancer le volant à la cadence de frappe, et le moteur peut-il mettre en mouvement un volant lourd à partir de l’arrêt ?

Les petites presses excentriques d’établi utilisent quelques kW, les presses col de cygne de moyen tonnage 5,5 à 15 kW et les presses à double montant lourdes davantage ; la valeur exacte figure sur la plaque de la presse. Les moteurs DRG en fonte à pattes, 4 et 6 pôles, se comparent par kW et tr/min dans la rubrique acheter un moteur électrique en ligne.

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. L’embrayage-frein, le volant et le système de sécurité font partie de la presse ; ce ne sont pas un frein moteur. DRG ne propose pas de moteur-frein et une presse excentrique n’en a pas besoin : c’est le frein de la presse qui arrête le coulisseau.

Moteur électrique triphasé gris de marque DRG pour presse excentrique

L’énergie est stockée dans le volant, le moteur alimente le volant

Dans une presse excentrique mécanique, la puissance suit ce chemin : poulie moteur → courroies trapézoïdales → volant → embrayage → arbre excentrique (ou vilebrequin) → bielle → coulisseau. Pendant le fonctionnement, le volant tourne en permanence ; l’embrayage ne se ferme que pour la frappe. En coup par coup, le coulisseau fait un tour et s’arrête au point mort haut ; en marche continue, l’embrayage reste fermé.

La découpe ou le formage se fait à l’approche du point mort bas, sur une petite fraction de l’angle de manivelle. La puissance demandée à cet instant dépasse largement la puissance du moteur et provient de l’énergie cinétique du volant. Le volant ralentit ; le glissement du moteur augmente, le courant monte, puis le volant est ramené à sa vitesse nominale avant la frappe suivante.

Un volant ne restitue de l’énergie que si sa vitesse baisse. Un moteur asynchrone standard a un faible glissement nominal (environ 2,7 % sur un moteur à 1460 tr/min). Une baisse de 10 % de la vitesse du volant signifie que le moteur travaille brièvement avec un couple et un courant bien supérieurs au nominal. C’est le fonctionnement normal d’une presse excentrique, et le moteur doit le supporter sans déclencher.

Cadence et puissance moyenne : exemple de calcul

Exemple / hypothèses : travail par frappe 5 000 J (effort de découpe × course de découpe effective), 60 coups par minute, rendement mécanique entre moteur et coulisseau 0,8. Puissance moyenne = 5 000 × 60 / 60 / 0,8 = 6,25 kW. Le volant tourne à 300 tr/min et ne doit pas ralentir de plus de 10 % par frappe. Il lui faut alors une énergie cinétique d’environ 26 300 J à 300 tr/min et un moment d’inertie d’environ 53,3 kg·m².

En marche continue, le moteur doit fournir la puissance moyenne en permanence. Avec 6,25 kW de charge, un moteur de 5,5 kW travaille à 1,14 fois son nominal et chauffe. Un moteur de 7,5 kW suffit, à 0,83. En coup par coup, la charge moyenne est plus faible grâce aux pauses entre pièces, mais le calcul doit suivre le mode le plus sévère.

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Temps de démarrage : lancer un volant lourd

Ramenée à l’arbre moteur, l’inertie du volant est multipliée par le carré du rapport de vitesse : Jmoteur = Jvolant × (nvolant/nmoteur)². Les 53,3 kg·m² de l’exemple représentent environ 2,25 kg·m² sur l’arbre d’un moteur à 1460 tr/min, soit plusieurs fois l’inertie du rotor : le démarrage s’allonge.

Le temps de démarrage vaut approximativement t ≈ J·ω / Tacc. Pour le couple d’accélération moyen, l’approximation 0,45 × (Ts/Tn + Tmax/Tn) × Tn a été utilisée, avec les couples du fichier de données DRG. En étoile-triangle, le couple tombe à un tiers et le temps est à peu près triplé. Les valeurs concernent le volant de l’exemple ; vérifiez-les sur votre presse par une mesure de courant.

MoteurDémarrage direct (ex.)En étoile (approx.)Charge moyenne / Pn
DRG-132S-4 (5,5 kW)≈ 4,9 s≈ 15 s1,14 – insuffisant
DRG-132M-4 (7,5 kW)≈ 3,6 s≈ 11 s0,83
DRG-160M-4 (11 kW)≈ 2,4 s≈ 7 s0,57
DRG-160L-6 (11 kW, 6 pôles)≈ 2,6 s≈ 8 s0,57

Avec 14,3 A en plaque (400 V) et un Is/In de 7,5 dans le fichier de données, le moteur de 7,5 kW appelle environ 107 A en direct et environ 36 A en étoile. Ce courant durant plusieurs secondes, relais thermique et fusibles doivent être d’une classe adaptée aux démarrages longs. Un moteur 400/690 V (à partir de 4 kW chez DRG) est couplé en triangle sous 400 V et peut démarrer en étoile-triangle ; voir la page démarrage étoile-triangle.

Si la commutation étoile-triangle intervient avant que le volant approche de sa vitesse nominale, un second pic de courant apparaît. Réglez la temporisation sur le temps de démarrage réel mesuré au chronomètre. L’embrayage doit impérativement être ouvert au démarrage ; le moteur ne doit accélérer que le volant.

Courroies, poulies et vitesse : garder la bonne vitesse de volant

Vitesse du volant = vitesse moteur × diamètre de poulie moteur / diamètre du volant. Exemple : moteur à 1460 tr/min, poulie de 160 mm, volant à 300 tr/min ; le diamètre de gorge du volant est d’environ 779 mm. La vitesse de courroie est d’environ 12,2 m/s, dans la plage habituelle des courroies trapézoïdales. Vous pouvez refaire le calcul avec le calculateur poulie-courroie.

Avec un moteur 6 pôles (970 tr/min), la poulie moteur doit passer à environ 241 mm pour garder la même vitesse de volant. Sans changement de poulie, le volant tombe à environ 199 tr/min et son énergie à 0,44 fois la valeur initiale ; la presse ne fait plus le même travail. À l’inverse, un moteur 2 pôles double la vitesse du volant, quadruple l’énergie et fait dépasser au volant, à l’embrayage et aux roulements les limites du constructeur. Garder le nombre de pôles de l’ancien moteur reste la voie la plus sûre.

La tension de courroie compte aussi. Une courroie détendue patine à chaque frappe ; le volant ne récupère pas, la courroie chauffe et le courant moteur oscille. Une courroie trop tendue charge radialement le roulement côté entraînement. La poulie doit porter sur toute la longueur de l’arbre : 38×80 mm en hauteur d’axe 132, 42×110 mm en 160.

Fixation du moteur et environnement de la presse

Sur les presses excentriques, le moteur est généralement placé au-dessus ou à l’arrière de la presse, fixé par pattes (B3) sur une glissière qui assure la tension des courroies. Au remplacement, contrôlez l’entraxe des trous de pattes (A et B), la hauteur d’axe (H) et le diamètre d’arbre. Les modèles standard à pattes sont aussi regroupés sur la page moteurs électriques à usage général.

Le bâti de la presse vibre à chaque frappe ; les vis de fixation du moteur et les connexions de la boîte à bornes peuvent se desserrer avec le temps. Une carcasse en fonte supporte mieux ces vibrations que l’aluminium. L’air contient brouillard d’huile et poussière de tôle ; les moteurs DRG sont IP55 avec ventilateur sur carcasse, et un capot de ventilateur propre suffit. La plage d’ambiance définie est de −15…+40 °C.

Ce que révèle un mauvais moteur sur une presse

  • Déclenchement du thermique en marche continue : la puissance moyenne dépasse celle du moteur, ou la courroie patine.
  • Fusible qui saute chaque matin au démarrage : classe de fusible/thermique inadaptée à un démarrage long, ou commutation étoile-triangle trop tôt.
  • Coulisseau qui se bloque au point mort bas sur des frappes successives : une nouvelle frappe commence avant la récupération du volant ; puissance ou vitesse de volant trop faible.
  • Moteur d’un autre nombre de pôles : vitesse du volant et cadence changent ; outil et embrayage sont surchargés.
  • Usure prématurée du roulement moteur : tension de courroie excessive ou poulie mal centrée sur l’arbre.

Liste de contrôle avant remplacement :

  • Plaque de l’ancien moteur : kW, tr/min, tension (230/400 V ou 400/690 V), hauteur d’axe
  • Tonnage de la presse et cadence ; coup par coup ou marche continue
  • Diamètre de poulie moteur, type et nombre de courroies, diamètre du volant
  • Cotes des trous de pattes (A, B), hauteur d’axe (H), diamètre et longueur d’arbre
  • Démarrage : direct ou étoile-triangle ; temps de démarrage réel (s)
  • Glissière moteur et course de tension des courroies

Moteurs DRG adaptés aux presses excentriques

Moteurs fonte à pattes en 400/690 V, démarrables en étoile-triangle, qui couvrent la puissance moyenne et le démarrage long de l’exemple ; le nombre de pôles se choisit selon les poulies existantes.

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Questions fréquentes sur le moteur de presse excentrique

Quelle puissance pour le moteur d’une presse excentrique ?

La valeur de la plaque de la presse prime. À défaut, la puissance moyenne se calcule à partir du travail par frappe, de la cadence et du rendement mécanique, et le moteur est choisi au-dessus. Dans l’exemple ci-dessus, 7,5 kW suffisent pour une charge moyenne de 6,25 kW.

Pourquoi le moteur de presse excentrique met-il si longtemps à démarrer ?

Le moteur accélère un volant dont l’inertie ramenée à l’arbre vaut plusieurs fois celle de son rotor. Quelques secondes en direct et plus de dix secondes en étoile-triangle sont normales. L’essentiel est d’adapter thermique et fusibles à ce temps et de garder l’embrayage ouvert.

Faut-il un moteur-frein sur une presse excentrique ?

Non. Le coulisseau est arrêté par l’embrayage-frein de la presse ; le moteur continue d’entraîner le volant. Un frein moteur n’arrêterait pas le coulisseau. Le réglage et l’entretien du frein relèvent du système de sécurité de la presse.

Moteur de presse excentrique : 1000 ou 1500 tr/min ?

Celui de l’ancien moteur. Si le nombre de pôles change, le rapport de poulies doit changer aussi ; sinon vitesse du volant, cadence et énergie de la presse changent. Un moteur 6 pôles donne plus de couple à puissance égale, mais son arbre et sa carcasse peuvent différer.

Pour un moteur de presse, une photo nette de la plaque fait la moitié du travail. Indiquez en plus, dans un message WhatsApp, puissance et vitesse, fixation à pattes ou à bride, diamètre d’arbre, tonnage et cadence de la presse, ou transmettez les modèles retenus par la liste de devis. Vous nous joignez aussi au +90 (542) 666 11 11 et à info@drgmotor.com ; les autres moyens figurent sur la page contact. Toutes les puissances 4 et 6 pôles sont visibles dans la boutique de moteurs DRG.