Moteurs électriques pour élévateurs d'aliments

Le moteur d'élévateur d'aliment entraîne, généralement via un réducteur calé sur l'arbre, le tambour de tête d'un élévateur à godets ; c'est lui qui hisse le grain, la farine ou les granulés jusqu'au sommet d'un silo ou d'une cellule. Les catalogues de fabricants indiquent 1,1 à 30 kW sur les élévateurs à aliment et à grain selon le débit et la hauteur, et jusqu'à 132 kW au maximum sur les grands élévateurs à grain. Les principales données qui fixent le moteur sont le débit (t/h), la hauteur d'élévation, la vitesse de bande et le produit transporté.

Cette page traite des élévateurs à l'intérieur d'une usine d'aliments : de la réception des matières premières aux silos d'ingrédients, entre broyage et mélange, et du refroidisseur à granulés aux silos de produits finis. Nous ne reprenons pas ici le calcul Q·H/367 ni la question du démarrage, détaillés pas à pas dans moteur d'élévateur à godets : choix et puissance ; cette page se concentre sur les conditions propres aux usines d'aliments. Les prix figurent dans Acheter un moteur électrique en ligne.

Où travaillent les élévateurs dans une usine d'aliments ?

Une usine d'aliments est souvent un bâtiment à plusieurs niveaux, et le produit entre dans chaque section par le haut, par gravité. C'est pourquoi un élévateur précède chaque opération principale. Sur une ligne type, on trouve des élévateurs aux points suivants :

• Élévateur de réception : reprend le grain déversé par les camions dans la fosse et le monte aux silos d'ingrédients ou au prénettoyeur. C'est l'élévateur de plus fort débit de l'usine.
• Élévateurs avant et après broyage : amènent le grain repris sous silo à la cellule de broyage, puis le produit broyé aux cellules de dosage.
• Élévateur après mélange : monte la farine mélangée à la cellule de la presse ou aux silos de farine.
• Élévateur à granulés : transporte les granulés du refroidisseur au tamis et aux silos de produits finis ou à la trémie de chargement.

Qu'est-ce qui distingue les élévateurs à aliment et à grain ?

Protéger le produit : bande plus lente pour granulés et farine

La plupart des élévateurs à godets déchargent par force centrifuge : en passant sur le tambour de tête, les godets projettent le produit dans la goulotte de sortie. Le grain supporte ce choc, mais les granulés se cassent et produisent des fines. Un fabricant propose donc deux vitesses : 1,8 m/s pour les granulés et la farine collante, 2,6 m/s pour le débit maximal avec du grain coulant. Sur le même carter, la vitesse lente réduit le débit ; sur un modèle de 400 mm, 153 m³/h à 2,6 m/s deviennent 106 m³/h à 1,8 m/s. Le moteur et le réducteur sont choisis pour cette vitesse.

Hygiène : un pied sans résidu

Lors d'un changement de formule, l'aliment resté dans le pied d'élévateur contamine le lot suivant. Les élévateurs à aliment utilisent donc souvent un pied sans résidu (autonettoyant), une bande résistante aux huiles et acides gras et des godets plastiques. Leur effet sur le moteur est indirect : pendant la vidange de la ligne, l'élévateur continue de tourner un moment sans alimentation.

Poussière : surveillance et évents d'explosion

Le carter d'élévateur est l'un des endroits les plus poussiéreux d'une usine d'aliments. Les catalogues proposent en option des capteurs de rotation, des détecteurs de glissement et de déport de bande, et des évents d'explosion sur les gaines et la tête ; certains fabricants livrent le groupe d'entraînement en option distincte pour la zone poussières 22. Si l'évaluation des risques classe l'emplacement de l'entraînement en zone poussières, un moteur homologué Ex y est obligatoire. Aucun moteur DRG ne bénéficie d'une homologation Ex ; un moteur DRG standard n'a sa place que là où aucune zone poussières n'a été déclarée.

Quelle puissance pour un moteur d'élévateur d'aliment ? Valeurs du marché

A) Ce que publient les fabricants d'élévateurs

Les catalogues d'élévateurs vont d'environ 1,1 kW jusqu'à 132 kW selon le modèle et la capacité ; dans une usine d'aliments, la plupart des élévateurs se situent entre 1,1 et 30 kW. Chaque valeur est le moteur unique d'un élévateur. Une usine peut compter cinq à dix élévateurs ; leur somme est une puissance installée et ne dit rien du moteur d'un élévateur. Les catalogues sont établis pour le grain ; avec de la farine, le même élévateur ne remplit pas complètement ses godets et le débit réel reste dans le bas du tableau.

B) Ce que couvre la gamme DRG

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Les moteurs DRG destinés à un entraînement d'élévateur se commandent en carcasse aluminium jusqu'à 11 kW ou en fonte jusqu'à 355 kW, en 2, 4 ou 6 pôles et avec enroulement 230/400 V ou 400/690 V. La bride adaptée à l'entrée du réducteur (B5 ou B14) est indiquée sur la commande. Toute la plage de 1,1 à 132 kW observée sur les élévateurs à aliment et à grain est couverte. Pour le prix d'un moteur d'élévateur à godets, le tableau ci-dessous affiche les valeurs actuelles :

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Comment lire un tableau de catalogue ? Comparaison avec la puissance de levage nette

Les fabricants d'élévateurs donnent la puissance le plus souvent sous forme de tableau plutôt que de calcul. Dans un catalogue d'élévateurs à grain, le moteur se lit selon la classe de débit et la longueur des rallonges (hauteur d'élévation). Mettre ce moteur à côté de la puissance de levage nette montre pourquoi il est nettement plus grand. La puissance nette est le débit massique multiplié par la hauteur, divisé par 367.

L'écart couvre la résistance au puisage dans le pied, le frottement dû au poids de la bande et des godets, les pertes du réducteur et une marge pour les démarrages en charge et les à-coups d'alimentation. Le rapport est plus élevé sur les petits élévateurs, car les pertes fixes pèsent davantage face à une faible puissance nette. Conclusion pratique : choisir le moteur à partir de la seule formule de levage sous-dimensionne un élévateur à aliment ; sans tableau, la plaque de l'ancien moteur reste le point de départ le plus fiable.

Exemple : un élévateur à granulés

Prenons un élévateur qui monte les granulés du refroidisseur à 18 m, jusqu'aux silos de produits finis. La presse produit au plus 12 tonnes de granulés par heure, 8 tonnes en moyenne. Un fabricant recommande de dimensionner l'élévateur sur le débit de pointe de la machine raccordée, non sur la moyenne ; sinon l'élévateur devient un goulot quand la presse tourne au plus vite. Pour ne pas casser les granulés, la bande tournera à 1,8 m/s. Avec un tambour de tête de 600 mm, cela donne environ 57 tr/min ; avec un moteur 4 pôles à 1460 tr/min, le rapport de réduction est d'environ 26. La puissance nette vaut 12 × 18 / 367 ≈ 0,59 kW ; compte tenu des rapports relevés dans les catalogues, on peut s'attendre à un moteur de 1,5 à 2,2 kW. La valeur exacte vient du tableau du fabricant. Saisissez la vitesse du moteur et celle visée au tambour dans notre calculateur de sortie de réducteur pour confirmer ce rapport.

Entraînement : réducteur monté sur arbre et antidévireur

Réducteur monté sur arbre

Pour les élévateurs à aliment et à grain, presque tous les catalogues présentent un motoréducteur hélicoïdal monté directement sur l'arbre de tête. Le réducteur repose sur l'arbre de tête et est relié au carter par un bras de réaction ; le moteur est bridé sur l'entrée du réducteur. La possibilité de monter le motoréducteur à droite ou à gauche facilite l'implantation de la plateforme. Lors d'un remplacement, le type de bride (B5 ou B14), le diamètre d'arbre et la clavette doivent correspondre à l'entrée du réducteur ; consultez la page dessins techniques pour les cotes.

Antidévireur

Quand un élévateur s'arrête chargé, les godets de la branche montante portent la charge et la bande tend à repartir en arrière. Si elle le fait, l'aliment retombe dans le pied, l'engorge et rend le démarrage suivant plus difficile. Un fabricant recommande l'antidévireur en standard. Celui-ci fait partie du réducteur ou de l'arbre de tête, pas du moteur ; après un remplacement de moteur, contrôlez sa présence et, au premier essai, le bon sens de rotation. Un moteur tournant dans le mauvais sens sollicite l'antidévireur et peut endommager le réducteur.

Démarrage en charge et fonctionnement séquentiel

Dans une usine d'aliments, l'élévateur forme une chaîne avec les machines amont et aval. Si une machine s'arrête, l'élévateur qui l'alimente s'arrête aussi et ses godets restent pleins. Le démarrage se fait à contre-courant du flux : d'abord le convoyeur de distribution en tête de silo, puis l'élévateur, et en dernier la machine qui alimente l'élévateur. Ainsi l'élévateur ne reçoit pas de charge tant qu'il est vide. Un démarrage en charge après un défaut reste toutefois inévitable, et le couple de démarrage du moteur doit y faire face. Sur les moteurs DRG 4 pôles, le rapport de couple de démarrage (Ts/Tn) est compris entre 2,0 et 2,4.

Le démarrage étoile-triangle est possible sur les moteurs DRG à partir de 4 kW, là où commence l'enroulement 400/690 V. En étoile, le couple tombe pourtant au tiers, ce qui peut ne pas suffire à lever un élévateur haut aux godets pleins ; on envisage alors un démarreur progressif ou un variateur. Les solutions sont comparées sur la page démarrage étoile-triangle. Quand le capteur de rotation détecte un glissement de bande, il arrête l'élévateur et son alimentation ; ce capteur doit être rebranché à chaque changement de moteur.

Élévateur d'aliment : ce qu'il faut réunir avant de choisir le moteur

• Fonction de l'élévateur : réception, broyage, mélange ou ligne de granulés. Débit de pointe de la machine raccordée.
• Hauteur d'élévation et longueur totale ; le débit est-il donné pour du grain ou pour de la farine ?
• Vitesse de bande (lente pour les granulés ?), diamètre du tambour de tête et rapport de réduction.
• Réducteur : monté sur arbre ou non, bride d'entrée et diamètre d'arbre ; antidévireur présent ?
• Démarrage : séquence et asservissements prévus ? Fréquence des redémarrages en charge ?
• Évaluation des zones poussières : l'emplacement de l'entraînement est-il classé ? Si l'Ex est exigé, un moteur standard est exclu.
• Tête en extérieur : capot de pluie et étanchéité des entrées de câbles.
• Données de l'ancienne plaque et courant mesuré ; le réglage de la protection se prépare avec sélection relais thermique, fusible et contacteur.

Moteurs DRG pour les élévateurs d'aliment

Voici les modèles 4 pôles de la plage où se situent la plupart des élévateurs à aliment et à grain :

Les moteurs DRG MOTOR sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matière et de fabrication (certificat de garantie). Pour un panorama des moteurs de broyage, de mélange et de granulation : approvisionnement en moteurs pour usines et machines d'aliments.

Moteurs de cette puissance

• DRG-90L-4 – 1,5 kW – 1445 tr/min – 90L fonte
• DRG-112M-4 – 4 kW – 1450 tr/min – 112M fonte
• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1460 tr/min – 132M fonte
• DRG-160L-4 – 15 kW – 1465 tr/min – 160L fonte
• DRG-180M-4 – 18,5 kW – 1470 tr/min – 180M fonte

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Moteur d'élévateur d'aliment : questions fréquentes

Quelle puissance pour un moteur d'élévateur à grain ?

Elle dépend du débit et de la hauteur. Les catalogues indiquent 1,5 à 3 kW pour 20–40 t/h sur 10 m et 11 à 15 kW pour 100–120 t/h sur 20 m. Comptez un moteur d'environ 2 à 3 fois la puissance de levage nette ; la valeur exacte figure dans le tableau du fabricant.

Pourquoi un élévateur à granulés tourne-t-il plus lentement ?

En déchargement centrifuge, plus la bande va vite, plus les granulés frappent fort en tête et se cassent. On choisit donc une vitesse plus faible pour les granulés et la farine ; le débit baisse et le rapport de réduction augmente.

Faut-il changer l'antidévireur avec le moteur d'élévateur ?

Non. Il fait partie du réducteur ou de l'arbre de tête. Lors du changement de moteur, on vérifie seulement le sens de rotation ; un antidévireur défectueux se répare à part.

Combien d'ampères consomme un moteur d'élévateur de 11 kW ?

Le moteur 4 pôles DRG-160M-4 consomme 20,4 A sous 400 V.

Débit, hauteur d'élévation, produit et ancienne plaque suffisent en général pour arrêter un moteur ; envoyez-les au +90 (542) 666 11 11, à [email protected] ou par les canaux de notre page contact. Les tarifs des moteurs d'élévateur d'aliment évoluent ; la version à jour est celle de Acheter un moteur électrique en ligne.