Moteur de pompe centrifuge à aspiration axiale : choix pour pompes EN 733

Le moteur d'une pompe à aspiration axiale est un moteur asynchrone triphasé à pattes B3 qui entraîne, par un accouplement élastique, une pompe centrifuge à arbre horizontal aux dimensions normalisées (EN 733 ou ISO 2858). Pompe et moteur reposent sur le même châssis en acier ; la puissance du moteur se choisit selon le diamètre de roue, la vitesse et le débit et la hauteur au point de fonctionnement. Par exemple, une pompe à aspiration axiale qui refoule 120 m³/h à 45 m demande environ 19,6 kW sur l'arbre avec un rendement de pompe de 0,75, et fonctionne avec un moteur de 22 kW à 2 pôles.

Comme les dimensions de corps de ces pompes sont normalisées, pompe et moteur sont souvent achetés séparément ; certains constructeurs vendent même la pompe à arbre nu, c'est-à-dire sans moteur [5]. Installer le bon moteur sur le châssis et dans l'axe de l'accouplement est donc le vrai travail du choix moteur, après une panne comme pour une installation neuve. Moteurs adaptés et prix actuels sur Acheter un moteur électrique en ligne ; le groupe pompes est sur la page Moteurs de pompe.

Qu'est-ce qu'une pompe à aspiration axiale et où se place-t-elle ?

Elle doit son nom à l'entrée de l'eau : l'orifice d'aspiration est au bout de l'arbre, dans son axe, tandis que le refoulement est orienté vers le haut sur le dessus du corps. Son principe est centrifuge, son implantation à arbre horizontal, et son usage dépend de l'application ; la même pompe peut transporter l'eau de refroidissement d'un bâtiment, l'eau d'irrigation d'une exploitation ou l'eau de process d'une usine.

Dans une installation type, la pompe se trouve après la vanne et le filtre de la conduite d'aspiration et avant le clapet et la vanne de refoulement. Un protecteur d'accouplement couvre l'espace entre pompe et moteur. Les charges lourdes de tuyauterie ne sont pas reportées sur les brides de la pompe ; les conduites reposent sur leurs propres supports.

Que définissent EN 733 et ISO 2858 ?

Les deux normes fixent les cotes de raccordement et la classe de performance du corps de pompe. Un catalogue de constructeur donne les pompes EN 733 en classe 10 bar [1] et les pompes ISO 2858 en classe 16 bar [2]. Conséquence pratique : deux pompes de constructeurs différents construites selon la même norme sont interchangeables en brides et en pattes. Les chiffres du nom suivent ce système ; dans un code comme « 80-200 », le premier nombre est le diamètre nominal du refoulement (DN) et le second le diamètre nominal de roue en mm [1].

• Alimentation en eau de bâtiments et de sites, pompe principale de surpresseurs.
• Circuits de chauffage, d'eau de refroidissement et de tours de refroidissement.
• Réseaux d'irrigation et filtration de piscines.
• Eau de process, lavage et transfert dans l'industrie.

Accouplement, châssis et moteur B3 : comment l'entraînement est monté

Les pompes à aspiration axiale existent en deux conceptions. Dans la version accouplée (sur châssis), la pompe a son propre palier et son propre arbre, le moteur est séparé. Un catalogue de constructeur livre cette version avec un moteur standard à pattes B3 (IM 1001) aux dimensions principales CEI [1]. Dans la version monobloc, le corps de pompe se fixe sur la bride du moteur ; cette page traite surtout de la version accouplée.

Dans la version accouplée, un accouplement élastique transmet la puissance du moteur à l'arbre de pompe. Il tolère de petits défauts mais ne supprime pas le désalignement. Le châssis est un support en acier normalisé ; un catalogue ISO 2858 le décrit comme un châssis commun réalisé selon EN 23661 [2].

Alignement de l'accouplement

Sur un groupe monté en usine, les demi-accouplements arrivent alignés, mais le transport peut dérégler l'alignement. Le constructeur indique que l'alignement se fait en plaçant des cales sous les pattes de la pompe ou du moteur, qu'il doit être vérifié après l'installation et que le contrôle final se fait une fois la pompe à température de service [2]. Cette étape est refaite à chaque remplacement de moteur. Avec un accouplement à entretoise, on intervient sur la pompe sans déposer le moteur [2] ; lors d'un changement de moteur, l'alignement se règle toujours en mesurant aux pattes du moteur.

• Décalage radial : les deux axes sont parallèles mais décalés.
• Désalignement angulaire : les deux axes forment un angle.
• Patte boiteuse : une patte du moteur ne porte pas sur le châssis et la carcasse se déforme au serrage.

Combien de kW pour le moteur d'une pompe à aspiration axiale ? Modèles du marché

Les familles de corps normalisés vont des petits aux grands orifices et des petites aux grandes roues ; comme un même corps accepte plusieurs diamètres de roue et des moteurs de polarités différentes, la puissance varie dans une large bande. Chaque ligne correspond à un moteur unique par pompe.

Dans ce groupe de pompes, on observe des moteurs d'environ 0,25 à 400 kW selon le modèle et la capacité du constructeur [1][2]. Dans un même corps « 80-200 », rogner la roue réduit débit et hauteur, et la puissance moteur baisse d'un ou deux paliers ; c'est pourquoi un même nom de pompe correspond à plusieurs puissances moteur [1]. La puissance augmente avec le débit ou la hauteur. Dans une station de pompage, on n'additionne pas les puissances des pompes en parallèle pour dimensionner le moteur d'une seule pompe.

Recouvrement avec la gamme DRG

Les moteurs de 0,25 à 355 kW à 1000, 1500 et 3000 tr/min ont un équivalent dans la gamme DRG, soit presque toute la plage ci-dessus. Les plus gros corps demandant plus de 355 kW et les monoblocs utilisant le moteur à arbre spécial du constructeur de la pompe sont hors de la gamme DRG.

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Exemple de calcul : 120 m³/h, 45 m

La pompe à aspiration axiale choisie pour la ligne d'eau de lavage d'une usine agroalimentaire a un point de fonctionnement de 120 m³/h et 45 m ; le rendement de pompe lu sur la courbe est 0,75. Puissance sur l'arbre P = ρ·g·Q·H / η_pompe :

• Q = 120 / 3600 = 0,0333 m³/s
• P = 1000 × 9,81 × 0,0333 × 45 / 0,75 ≈ 19,6 kW
• Environ 10 % de marge, car le point se décale vers la droite vanne grande ouverte : 21,6 kW
• Puissance normalisée retenue : 22 kW, 2 pôles

À cette puissance, le DRG-180M-2 tourne à 2955 tr/min et absorbe 38,5 A sous 400 V. Sa hauteur d'axe est de 180 mm, son arbre de 48 mm de diamètre et 110 mm de long, l'entraxe de ses trous de pattes de 279 × 241 mm. Si l'ancien moteur était aussi en carcasse 180M, les trous du châssis et le moyeu d'accouplement seront très probablement réutilisés tels quels ; avec une autre carcasse, il faut une plaque d'adaptation ou de nouveaux perçages. Refaites ce calcul avec vos valeurs dans le calculateur de puissance pompe et ventilateur.

Que vérifier pour choisir le moteur ?

Le choix hydraulique et la courbe de la pompe relèvent du constructeur ou du bureau d'études ; le fournisseur du moteur livre un moteur adapté à la puissance sur l'arbre, à la vitesse, au montage et à l'ambiance indiqués. Liste propre aux pompes à aspiration axiale :

• Plaque de la pompe : code DN–roue, diamètre réel de roue, vitesse, débit et hauteur nominaux.
• Plaque de l'ancien moteur : kW, tr/min, carcasse CEI (ex. 160L, 180M), tension et couplage.
• Hauteur d'axe H et entraxe des trous A × B : à comparer avec les trous du châssis.
• Diamètre d'arbre D, longueur E et largeur de clavette F : identiques à l'alésage du moyeu d'accouplement.
• Type d'accouplement : standard ou à entretoise ? Avec entretoise, conserver la distance entre bouts d'arbre.
• Sens de rotation : selon la flèche du corps de pompe.
• Démarrage : à 22 kW, le plus souvent étoile-triangle ou démarreur progressif.

Vitesse et montage

Les pompes EN 733 sont proposées avec des moteurs à 2, 4 et 6 pôles [1]. Pour les petits et moyens corps, 2900 tr/min est courant ; avec les grandes roues et une eau abrasive ou chaude, on préfère 1450 tr/min car la vitesse périphérique de la roue baisse. Le moteur doit avoir la même polarité que la vitesse de la plaque de pompe.

Sur une pompe à aspiration axiale accouplée, le moteur est fixé au châssis par ses pattes (B3), arbre horizontal ; aucun moteur à bride n'est nécessaire. Les versions monobloc utilisent un moteur à bride (B5 ou B35). La forme exacte vient du plan du constructeur de la pompe ; chez DRG, elle est indiquée par note de commande et les cotes se vérifient sur la page des plans techniques. Dans la gamme DRG, les moteurs de 4 kW et plus sont bobinés 400/690 V ; ils se couplent en triangle sur réseau 400 V et conviennent au démarrage étoile-triangle.

Correspondance avec les moteurs DRG

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Gamme : carcasse aluminium 0,25–11 kW, fonte 0,55–355 kW ; 1000, 1500 et 3000 tr/min ; triphasé, 230/400 V ou 400/690 V ; B3, B5, B14 et B35 (par note de commande). Pour les pompes à aspiration axiale sur châssis, les moteurs fonte à pattes B3 conviennent directement. Puissances autour de l'exemple :

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 les contrôles généraux sur les moteurs de pompe à eau, voir notre article choisir le moteur d'une pompe à eau.

Moteurs DRG pour pompes à aspiration axiale

• DRG-160M1-2 – 11 kW – 2945 tr/min – 160M fonte
• DRG-160L-2 – 18,5 kW – 2940 tr/min – 160L fonte
• DRG-180M-2 – 22 kW – 2955 tr/min – 180M fonte
• DRG-200L1-2 – 30 kW – 2960 tr/min – 200L fonte
• DRG-180L-4 – 22 kW – 1470 tr/min – 180L fonte

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Moteur de pompe à aspiration axiale : questions fréquentes

Quelle forme de montage de moteur pour une pompe à aspiration axiale ?

Une pompe sur châssis (accouplée) demande un moteur à pattes B3. Si le corps de pompe est fixé directement sur le moteur (monobloc), il faut un moteur à bride ; relevez la taille de bride sur l'ancien moteur ou le plan de la pompe.

Faut-il réaligner l'accouplement après un changement de moteur ?

Oui. Même en carcasse identique, la surface des pattes et la hauteur d'axe ont leurs tolérances ; alignez avec des cales et revérifiez une fois la pompe chaude.

Que faire si les trous du châssis ne correspondent pas au nouveau moteur ?

Avec la même carcasse CEI, les trous correspondent. Sinon, on réalise une plaque d'adaptation qui conserve la hauteur d'axe ou on reperce le châssis ; si l'écart de hauteur d'axe est trop grand pour des cales, on choisit une carcasse adaptée.

Combien d'ampères absorbe un moteur de 22 kW pour pompe à aspiration axiale ?

Le DRG-180M-2 à 2 pôles absorbe 38,5 A sous 400 V et 40,5 A sous 380 V ; le DRG-180L-4 à 4 pôles absorbe 39,7 A sous 400 V.

Envoyez-nous la plaque de la pompe, celle de l'ancien moteur et l'entraxe des trous du châssis : nous déterminerons ensemble le modèle DRG correspondant. Joignez-nous au +90 (542) 666 11 11, à [email protected] ou via notre page contact. Tous les modèles : Acheter un moteur électrique en ligne.

Sources

1. Grundfos – NB, NBE, NK, NKE data booklet, single-stage end-suction pumps according to EN 733 – paliers moteur 0,25–400 kW ; tableaux de gamme ; NK accouplée avec moteur B3 (IM 1001) ; EN 733 (10 bar) ; désignation DN–roue.
2. Grundfos – NBG, NKG data booklet, end-suction pumps according to ISO 2858 – moteurs 0,25–362 kW ; ISO 2858 (16 bar) ; châssis EN 23661 ; alignement par cales et contrôle final à température de service ; accouplement à entretoise.
3. Pedrollo – F series, centrifugal pumps standardized according to EN 733 (50 Hz) – gamme monobloc aux dimensions EN 733, 1,5–75 kW.
4. Wilo – Atmos GIGA-N 40/160-0,37/4 product page – pompe sur châssis selon EN 733, 0,37 kW, 4 pôles.
5. KSB – Etanorm type series booklet – dimensions et performances selon EN 733 ; options de fourniture : pompe à arbre nu, avec châssis, accouplement et protecteur.