Les moteurs DRG de la plage de puissance 90–120 kW sont configurés de manière à fournir la puissance d'entraînement principale d'engins de chantier tels que les concasseurs, les installations de criblage, les centrales à béton et les grandes lignes de convoyage. Cette classe est la bande de puissance typique des tâches lourdes exigeant un couple de démarrage élevé et un fonctionnement stable sous charge variable. Nous examinons ci-dessous en détail les exigences techniques de cette plage de puissance, la conception du carter et son adaptation aux conditions du terrain.

Les exigences de la classe 90–120 kW

Dans les applications de concassage et de criblage, le moteur est soumis à des augmentations soudaines de charge et à un régime de démarrages-arrêts fréquents. Le matériau grossier entrant dans la mâchoire d'un concasseur crée instantanément une forte résistance ; à cet instant, le moteur doit produire un couple élevé sans baisser de vitesse. C'est pourquoi un carter en fonte robuste, des paliers à roulements renforcés et un couple de démarrage élevé sont indispensables sur les moteurs de cette classe. Ils sont généralement choisis à 4 ou 6 pôles et exploités à 1500 ou 1000 tr/min ; la vitesse basse est privilégiée car elle procure un couple plus élevé sur les machines à démarrage difficile.

Courbe de couple et choix du nombre de pôles

Sur les engins de chantier, le cœur du choix du moteur est la concordance entre la courbe de couple de la machine et la capacité de couple du moteur. Un moteur à 6 pôles (1000 tr/min) produit un couple nominal plus élevé qu'un moteur à 4 pôles de même puissance ; cela procure un avantage sur les charges de démarrage lourdes. En revanche, dans les applications exigeant de la continuité comme les convoyeurs, un choix à 4 pôles (1500 tr/min) fonctionne de façon plus équilibrée. Le nombre de pôles correct est déterminé en fonction du couple de démarrage de la machine, de son moment d'inertie et de son régime de service.

Robustesse et conception du carter

Dans cette bande de puissance, le carter en fonte grise est standard. La fonte amortit les vibrations, résiste aux chocs et, avec la protection IP55, conserve son étanchéité en milieu poussiéreux et boueux. Le carter en aluminium n'a pas sa place dans cette classe, car les chocs violents et les vibrations continues ne sont supportés en toute sécurité que par la masse et la dureté qu'offre la fonte. L'isolation de classe F et les larges ailettes de refroidissement maintiennent la température du bobinage dans une limite sûre, même sur des chantiers poussiéreux.

Adaptation aux conditions du terrain

Les engins de chantier travaillent en plein air, sous des variations de température et une poussière abrasive. Pour ces conditions, les moteurs sont configurés avec une boîte à bornes renforcée, un système de graissage protecteur et une capacité de service continu S1. Les points les plus sollicités sur le terrain sont les suivants :

  • Entrée de poussière : empêchée par la protection IP55 et une boîte à bornes étanche
  • Surchauffe : maintenue sous contrôle par un carter à larges ailettes et une isolation de classe F
  • Vibration : amortie par la masse en fonte et les paliers à roulements renforcés
  • Humidité et variation de température : la condensation est évitée, si nécessaire, par une résistance de chauffage du bobinage (anticondensation)

Démarrage progressif et compatibilité avec le variateur

Dans la classe 90–120 kW, un démarrage direct peut provoquer un fort appel de courant sur le réseau et un choc mécanique. C'est pourquoi ces moteurs sont proposés compatibles avec un démarreur étoile-triangle, un démarreur progressif (soft starter) ou un variateur de fréquence. L'utilisation d'un variateur ne fait pas que rendre le démarrage progressif ; en réglant la vitesse sous charge variable, elle procure aussi une économie d'énergie. Sur les installations où une régulation de fréquence est appliquée, un ventilateur de refroidissement forcé garantit un refroidissement suffisant même à basse vitesse.

Entretien et durée de service

Sur les moteurs de l'industrie lourde, l'entretien planifié est le moyen le plus efficace d'éviter les arrêts soudains. Dans cette bande de puissance, les périodicités de graissage des roulements, les mesures de résistance du bobinage et le contrôle des raccordements de la plaque à bornes doivent être effectués régulièrement. Les paliers à roulements renforcés et la conception à roulements regraissables prolongent la durée de service. Avec un entretien régulier, les moteurs de cette classe assurent un service stable pendant de longues années, même dans des conditions de chantier difficiles.

Configuration selon votre projet

DRG Motor, basé à İzmir, fournit des moteurs d'engins de chantier de 90–120 kW en fonction de la courbe de couple de l'application, du régime de service et du mode de montage. Lorsque vous partagez les données de charge, le couple de démarrage et le type de montage de votre projet de concasseur, de crible, de centrale à béton ou de convoyeur, nous déterminons ensemble le nombre de pôles et le type de carter corrects. Pour les entraînements de l'industrie lourde et les autres contenus, vous pouvez consulter la page d'accueil de DRG Motor .

Applications en centrale à béton et convoyeur

La classe 90–120 kW est également très utilisée sur les entraînements de malaxeur et de transfert des centrales à béton. Le moteur du malaxeur exige un couple de démarrage élevé pour mettre en mouvement la cuve chargée ; c'est pourquoi une structure à basse vitesse et à couple élevé est privilégiée. Sur les grandes lignes de convoyage, le moteur supporte la charge la plus difficile lorsqu'il met en mouvement, depuis l'arrêt, une bande pleine. Dans ces applications, l'utilisation d'un démarreur progressif ou d'un variateur de fréquence réduit le choc mécanique en préservant la tension de la bande et prolonge la durée de vie du moteur comme des organes de transmission.

L'importance d'un dimensionnement correct

Sur un entraînement d'engin de chantier, le dimensionnement correct du moteur est le fondement de la performance sur le terrain. Un moteur choisi trop petit est constamment mis à rude épreuve sous charge lourde, surchauffe et voit la durée de vie de son bobinage raccourcie. Un moteur choisi trop grand fonctionne en revanche sans rendement à faible charge et entraîne un coût d'investissement inutile. Pour un dimensionnement correct, la charge continue de la machine, sa charge de pointe, la fréquence des démarrages et son moment d'inertie doivent être évalués ensemble. Lorsque ces données sont correctement analysées, le moteur dispose d'une réserve de puissance suffisante et reste à un point de fonctionnement performant.

Caractère de la charge dans les installations de concassage et de criblage

Les installations de concassage et de criblage font partie des applications présentant le caractère de charge le plus difficile pour un moteur. Comme la quantité de matériau entrant dans un concasseur change en permanence, la charge du moteur peut passer d'une valeur faible à une valeur de pointe en quelques secondes. Ce fonctionnement à charges de choc exige que le moteur puisse produire un couple instantané élevé et le supporter sans baisser de vitesse. Un moteur à faible valeur de glissement et à conception magnétique robuste supporte ces oscillations de façon plus stable. En outre, la masse rotorique importante, qui crée un effet de volant d'inertie, adoucit les pics de charge soudains et protège à la fois le moteur et les organes mécaniques du concasseur.

Refroidissement et gestion thermique

Sur les moteurs à service lourd, la gestion thermique est l'un des sujets les plus critiques. Un moteur fonctionnant en continu à charge élevée produit une quantité importante de chaleur ; si cette chaleur ne peut pas être évacuée, la température du bobinage monte et la durée de vie de l'isolation se réduit. C'est pourquoi de larges ailettes de refroidissement et une conception de ventilateur performante sont standard sur les moteurs de la classe 90–120 kW. Sur les installations exploitées à basse vitesse avec un variateur de fréquence, un ventilateur de refroidissement forcé monté sur le carter entre en service et permet au refroidissement de se poursuivre même si la vitesse baisse. L'isolation de classe F offre quant à elle une résistance jusqu'à 155 °C, laissant une marge de sécurité et protégeant le moteur contre les hausses soudaines de température.

Types de liaison du carter et souplesse de montage

Sur les entraînements d'engins de chantier, le mode de montage du moteur est déterminé par l'implantation sur le terrain. La liaison à pattes B3 est la solution la plus répandue pour boulonner le moteur sur un châssis ou une fondation solide et procure une stabilité massique dans les environnements vibrants. Sur les installations exigeant un accouplement direct à un réducteur ou à une poulie, la liaison à bride B5 est privilégiée. Sur certaines implantations compactes, la liaison à face B14 permet un montage dans un espace réduit. Lorsque le type de liaison correct n'est pas choisi, le moteur ne peut pas être adapté à la machine même s'il est à la bonne puissance ; c'est pourquoi clarifier le mode de montage au stade du projet évite des pertes de temps et de transport sur le terrain. Concernant la résistance du carter des entraînements à service lourd, notre article moteurs AC asynchrones apporte des informations complémentaires.