Le moteur électrique est une machine qui convertit l'énergie électrique en mouvement de rotation et qui travaille derrière presque tous les systèmes mobiles qui nous entourent. D'une pompe à eau au convoyeur d'usine, de l'ascenseur au ventilateur, le composant qui assure le mouvement de nombreux systèmes est, le plus souvent, un moteur électrique qui tourne sans être remarqué. Partout où quelque chose tourne, est pompé, transporté ou soufflé, il y a très probablement un moteur.

Industrie et installations de production

Les usines sont le lieu où le moteur électrique est utilisé le plus intensément. Les bandes transporteuses, les compresseurs, les concasseurs, les agitateurs, les extrudeuses et les machines-outils sont entraînés par moteur. Dans ces applications, on utilise généralement des moteurs asynchrones triphasés à cage d'écureuil ; car ils sont robustes, simples et faciles à entretenir. Sur les lignes de production fonctionnant de longues heures par jour, choisir la classe de rendement IE3/IE4 réduit nettement la dépense énergétique. Par exemple, sur un gros moteur de ligne tournant en continu, élever la classe de rendement d'un palier procure une économie visible sur la consommation annuelle.

Systèmes de pompes et de ventilateurs

Dans l'approvisionnement en eau, les eaux usées, l'irrigation, les tours de refroidissement et les systèmes HVAC, la grande majorité des pompes et des ventilateurs fonctionne avec un moteur électrique. Ces applications ont généralement de longues heures de fonctionnement, si bien que même de faibles écarts de rendement se transforment en gros chiffres sur la facture annuelle. Sur les pompes et les ventilateurs, l'une des méthodes d'économie les plus efficaces est le contrôle de vitesse par variateur de fréquence :

  • Sur les pompes et les ventilateurs, lorsque le besoin de débit diminue, réduire la vitesse du moteur est bien plus efficace que d'étrangler avec une vanne papillon.
  • Une réduction de la vitesse dans une faible proportion procure une baisse bien plus importante de la consommation de puissance (loi de similitude).
  • Grâce au démarrage progressif, le coup de bélier et les contraintes mécaniques diminuent et la durée de vie de l'équipement s'allonge.

Sur le choix du bon moteur pour ces systèmes, notre contenu moteurs AC asynchrones est un bon point de départ.

Nombre de pôles et choix de la vitesse

Dans une application, on demande autant à quelle vitesse le moteur tournera qu'où il sera placé. Sur un réseau 50 Hz, un moteur à 2 pôles tourne à une vitesse synchrone d'environ 3000 tr/min, un 4 pôles à 1500 tr/min et un 6 pôles à 1000 tr/min ; la vitesse réelle est légèrement inférieure, de la valeur du glissement sous charge. Alors que le 2 pôles est privilégié sur les pompes et compresseurs à vitesse élevée, dans les applications à vitesse réduite exigeant un couple élevé comme les convoyeurs et les agitateurs, des moteurs à 4 ou 6 pôles sont utilisés avec un réducteur. Un bon choix du nombre de pôles évite un étage de réduction inutile et une perte d'énergie.

Bâtiment et infrastructures

Les ascenseurs, les escaliers mécaniques, les centrales de ventilation, les ventilateurs de désenfumage, les pompes incendie et les systèmes de surpression reposent, à l'intérieur du bâtiment, sur des moteurs électriques. Dans ces applications, la priorité est la fiabilité ; car la plupart sont directement liées à la sécurité des personnes. Dans les scénarios de désenfumage et d'incendie, on attend du moteur qu'il puisse fonctionner un certain temps à température élevée. Un indice de protection adapté tel qu'IP55 est la condition préalable d'un service sans interruption dans les gaines d'ascenseur poussiéreuses et les locaux techniques humides.

Agriculture et agroalimentaire

Les pompes d'irrigation, les pompes immergées de puits profond, les machines de préparation et de broyage d'aliments pour animaux, les élévateurs à céréales, les systèmes de traite et les entrepôts frigorifiques sont les domaines où l'utilisation de moteurs est intense dans l'agriculture. Le milieu agricole est poussiéreux, humide et parfois abrasif ; c'est pourquoi l'indice de protection et la robustesse du carter passent au premier plan. Dans les entrepôts frigorifiques, les moteurs de ventilateurs travaillant à basse température et le régime continu (S1) prennent de l'importance.

Systèmes de transport et de mouvement

Les palans, les plates-formes élévatrices, les systèmes à bande, les portes automatiques et les barrières sont les domaines où le moteur électrique est utilisé pour le mouvement et le positionnement. Comme il y a dans ces applications des arrêts-départs fréquents et des démarrages à pleine charge, le couple de démarrage du moteur et le type de service (régime intermittent tel que S3) sont choisis correctement. Les moteurs frein sont privilégiés pour un arrêt sûr lorsque la charge est maintenue suspendue en l'air.

Climatisation et refroidissement

Comme les centrales de traitement d'air, les unités ventilo-convecteurs, les tours de refroidissement et les systèmes de refroidisseurs industriels fonctionnent toute l'année, ils font partie des domaines où les moteurs efficaces font le plus la différence. Comme un débit d'air variable est nécessaire dans ces systèmes, les moteurs à vitesse contrôlée sont devenus standard. Un fonctionnement silencieux est également recherché ; des moteurs à faibles vibrations et à rotor équilibré accroissent le confort du bâtiment.

Atelier, machine-outil et travail des métaux

Les tours, fraiseuses, perceuses, rectifieuses et scies doivent travailler à la bonne vitesse et à couple constant. Dans ces applications, on attend du moteur qu'il conserve sa vitesse lors des variations brusques de charge et qu'il produise un couple suffisant au démarrage. Comme les vibrations influent directement sur la qualité de surface en usinage par enlèvement de matière, des moteurs à rotor équilibré et à faibles vibrations sont privilégiés. Le type de fixation est également demandé ; sur la plupart des machines, une fixation à bride (B5 ou B14) permet d'intégrer le moteur à la machine de manière compacte.

Choix du moteur selon le milieu de travail

Un moteur de même puissance est demandé avec des caractéristiques différentes selon le milieu où il sera utilisé. Alors que la protection IP55 et un carter robuste passent au premier plan sur les sites cimentiers et miniers poussiéreux, sur les lignes agroalimentaires et d'eau potable l'hygiène et la résistance à la corrosion prennent de l'importance. Dans des lieux à température ambiante élevée comme une chaufferie, la marge thermique de l'isolation de classe F est utile. Les principaux critères qui déterminent le choix sont les suivants :

  • Type de service : fonctionnera-t-il en continu (S1) ou en intermittent (S3).
  • Puissance et couple nécessaires : un modèle adapté à la charge sur une large plage allant de 0,55 kW à 355 kW.
  • Indice de protection : IP55 et supérieur contre la poussière et l'humidité.
  • Mode de fixation : à pattes (B3), à bride (B5/B14) ou montage combiné.

Efficacité énergétique et coût d'exploitation

Le prix d'achat d'un moteur reste le plus souvent faible à côté de l'électricité qu'il dépense pendant sa durée de vie. Sur un moteur fonctionnant en continu, la dépense d'électricité dépasse largement l'investissement initial. C'est pourquoi il est raisonnable de choisir la classe de rendement IE3 et supérieure dans les applications fonctionnant de longues heures. La norme IEC 60034-30-1 classe les moteurs d'IE1 à IE5 ; à mesure que la classe de rendement s'élève, le moteur accomplit le même travail avec moins d'énergie. Dans les applications de pompes, de ventilateurs et de climatisation nécessitant un contrôle de vitesse, l'économie augmente encore lorsqu'elle est combinée à un variateur de fréquence.

Mines et industrie lourde

Les mines, les installations de concassage de pierre, les usines sidérurgiques et les broyeurs de cimenterie sont les domaines où le moteur électrique travaille dans les conditions les plus sévères. Ici, les concasseurs, broyeurs à boulets, cribles vibrants et grands convoyeurs tournent sous couple élevé et choc mécanique permanent. Dans ces applications, des moteurs à carter en fonte et à indice de protection élevé sont privilégiés ; car ils amortissent les vibrations et allongent la durée de vie des roulements. Sur ces lignes où la puissance dépasse 100 kW, même une faible hausse de rendement se transforme en gros chiffres sur la dépense énergétique annuelle.

Le bon moteur pour la bonne application

Le lieu où un moteur électrique sera utilisé détermine quelles caractéristiques passeront au premier plan : s'il fonctionnera en continu ou en intermittent, à quel point le milieu est poussiéreux, quel couple est exigé et quelle est l'importance du coût de l'énergie. En tant que DRG Motor, nous fournissons depuis İzmir, pour toutes ces applications, des moteurs de 0,55–355 kW, triphasés 400 V / 50 Hz, à fixation B3/B5/B14 et à protection IP55. Lorsque vous nous décrivez votre application, nous choisissons ensemble la puissance, le nombre de pôles et la classe de rendement les plus adaptés au terrain. Pour un aperçu général du sujet, vous pouvez consulter notre page d'accueil.