Moteurs électriques pour réducteurs à arbres parallèles

Pour choisir le moteur électrique d'un réducteur à arbres parallèles, on part du côté entrée du réducteur. S'il possède une entrée à bride moteur IEC, le moteur se monte directement sur le réducteur avec une bride B5 ou B14 ; avec un arbre d'entrée libre, le moteur est fixé par ses pattes (B3) sur un socle séparé ou sur une console au-dessus du réducteur et entraîne par accouplement ou par courroies. La puissance découle du couple et de la vitesse demandés en sortie, le nombre de pôles du rapport de réduction. Cette page traite du choix du moteur pour les réducteurs pendulaires à arbre creux utilisés sur convoyeurs, élévateurs et translations de pont roulant.

Une distinction importante : DRG Motor ne vend pas de réducteurs. Nous fournissons le moteur électrique triphasé qui se monte sur le réducteur à arbres parallèles que vous possédez déjà ou que le constructeur de la machine a choisi. Les moteurs adaptés, avec leurs valeurs actuelles, sont réunis sur Acheter un moteur électrique en ligne.

Qu'est-ce qu'un réducteur à arbres parallèles et où se fixe le moteur ?

Dans ces réducteurs, l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie sont parallèles mais pas coaxiaux ; les trains hélicoïdaux intermédiaires décalent la sortie sur le côté. Cette construction garde un carter court et plat. La sortie est le plus souvent un arbre creux : le réducteur s'enfile sur l'arbre de la machine entraînée et y reste suspendu. Un bras de réaction empêche le carter de tourner ; une extrémité est fixée au réducteur, l'autre à un point rigide.

Montage pendulaire

Sur un tambour de convoyeur, un arbre de tête d'élévateur ou un arbre de roue de translation, le réducteur n'a pas besoin de socle et repose sur l'arbre lui-même. Comme il n'y a pas d'accouplement entre l'arbre de la machine et le réducteur, le travail d'alignement diminue. Le catalogue d'un fabricant présente les versions à pattes, à arbre creux, à bride B5 et à bride B14 de cette famille sous des codes distincts ; le bras de réaction y figure comme option séparée.

Pourquoi le bras de réaction compte pour le moteur

Le bras de réaction ne se contente pas de tenir le réducteur ; le couple de démarrage du moteur est lui aussi transmis au sol par ce bras. S'il est desserré ou monté avec un mauvais angle, le réducteur oscille à chaque démarrage et ce mouvement ajoute des efforts sur la bride, l'arbre et les roulements du moteur. Un manuel d'installation de réducteurs pendulaires à courroies indique que le bras peut aussi servir à tendre les courroies et conseille de le placer de façon qu'il travaille en traction lorsque c'est possible.

Liaison moteur : entrée à bride IEC ou arbre libre ?

Les réducteurs à arbres parallèles se raccordent au moteur de trois façons différentes, et la commande du moteur change en conséquence.

Entrée avec lanterne moteur IEC

Les réducteurs hélicoïdaux compacts à arbres parallèles comportent une lanterne d'adaptation IEC à l'entrée. Le catalogue d'un fabricant propose ces lanternes pour les carcasses IEC 63 à 280 ; leur numéro reprend la taille de carcasse du moteur et un accouplement élastique à étoile travaille entre moteur et réducteur. Dans ce cas le moteur se commande en B5 (grande bride) ou, sur les petites carcasses, parfois en B14 (petite bride). Si la bride d'entrée IEC du réducteur, la bride du moteur et le diamètre d'arbre appartiennent à la même taille de carcasse, l'ensemble convient en général ; comparez tout de même les cotes avant de commander.

Réducteur pendulaire à courroies avec console moteur

Sur les réducteurs pendulaires plus simples, l'entrée est un arbre libre. Le moteur est boulonné par ses pattes (B3) sur une console fixée au carter et entraîne l'entrée par courroies trapézoïdales. Le manuel d'un fabricant donne pour ce type des rapports nominaux de 9:1, 15:1 et 25:1 ; l'écart restant jusqu'à la vitesse de sortie voulue est comblé par le rapport des poulies. Le même manuel demande de choisir séparément la section et le nombre de courroies selon la puissance transmise.

Grand réducteur industriel sur châssis avec accouplement

Sur les grands réducteurs industriels à arbres parallèles, le moteur se trouve souvent à côté du réducteur sur un châssis commun et lui est relié par un accouplement flexible. Dans un catalogue, les rapports de cette classe vont de 6,3:1 à 315:1 et le couple de sortie atteint 162 000 Nm. Le moteur est alors à pattes B3 et n'a pas besoin de bride. Le même catalogue montre aussi, en variante, un moteur à bride B5 monté par l'intermédiaire d'une lanterne. Sur châssis, l'alignement de l'accouplement est l'étape la plus critique d'un remplacement de moteur.

Charge du moteur sur convoyeur, élévateur et translation de pont

Les trois applications les plus courantes des réducteurs à arbres parallèles n'attendent pas la même chose du moteur :

• Convoyeur à bande : La charge est surtout régulière, mais lorsque la bande s'arrête chargée, le moteur doit redémarrer en charge. Sur une bande inclinée, l'antidévireur qui empêche le retour en arrière fait partie du réducteur ou de la lanterne ; un catalogue présente une version de lanterne IEC avec antidévireur sous un code propre.
• Élévateur à godets : Le réducteur est suspendu à l'arbre de tête. Le redémarrage avec godets pleins et l'antidévireur sont les deux exigences principales ; le moteur est choisi avec une marge suffisante pour la hausse brutale de charge en cas de blocage des godets.
• Translation de pont roulant : La masse est importante, les accélérations et freinages fréquents. Un catalogue de réducteurs industriels demande que le choix pour les entraînements à forte inertie, comme la translation et l'orientation de grue, se fasse avec les ingénieurs d'application du fabricant. Ces entraînements utilisent généralement un moteur frein ; le moteur frein ne fait pas partie de la gamme DRG, consultez-nous d'abord si vous en avez besoin.

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Puissance, rapport et facteur de service : exemple de calcul

Prenons un convoyeur à bande dont le tambour de tête demande 8,2 kW de puissance à l'arbre à 46 tr/min. Le convoyeur fonctionne plus de 10 heures par jour sous charge régulière et le tambour porte un réducteur pendulaire à arbres parallèles à trois trains.

• Couple de sortie : 9550 × 8,2 / 46 ≈ 1 702 Nm.
• Pertes du réducteur : le catalogue d'un fabricant donne pour les réducteurs hélicoïdaux, à arbres parallèles et à couple conique un rendement de 0,94 (trois trains) à 0,98 (un train). Avec 0,94, la puissance nécessaire à l'arbre moteur est 8,2 / 0,94 ≈ 8,7 kW ; la puissance normalisée supérieure est 11 kW.
• Rapport : avec un moteur 11 kW à 4 pôles (DRG-160M-4, 1465 tr/min), le rapport nécessaire est 1465 / 46 ≈ 31,8.
• Facteur de service : un catalogue de réducteurs industriels donne un coefficient de 1,25 pour un entraînement par moteur électrique sous charge régulière plus de 10 heures par jour. Le réducteur est donc choisi pour 1 702 × 1,25 ≈ 2 128 Nm en sortie.
• Vérification : le couple nominal du moteur de 11 kW est 71,7 Nm ; avec un rapport de 31,8 et un rendement de 0,94, cela donne environ 2 146 Nm en sortie. Le couple nominal du réducteur doit atteindre au moins ce niveau pour que le moteur à pleine charge ne le surcharge pas.

Avec un réducteur pendulaire à courroies sur le même convoyeur, un carter de rapport réel 24,75 laisserait 31,8 / 24,75 ≈ 1,29 à réaliser par les poulies. Testez vos propres valeurs dans l'outil calculateur de vitesse et de couple en sortie de réducteur. L'évolution du facteur de service avec le nombre de démarrages est traitée dans notre article sur le couple, le rapport et le facteur de service.

Cotes des moteurs à bride B5 (catalogue DRG)

Résumé des cotes B5 (grande bride) du catalogue DRG pour les carcasses 80 à 160, les plus fréquentes dans les applications de cette page :

P est le diamètre extérieur de la bride, M le diamètre du cercle de perçage et N le diamètre de centrage. Les carcasses 80 et 90 ont la même bride mais des arbres différents : une bride qui s'emboîte ne garantit pas que l'arbre convienne. L'option B14 (petite bride) existe dans notre gamme, mais aucun tableau de cotes B14 n'étant publié dans notre catalogue, nous ne donnons pas de cotes ici ; nous confirmons la bride B14 à la commande d'après l'entrée de votre réducteur. Tous les plans sont sur la page dessins techniques, et la différence entre B5 et B14 est détaillée dans l'article sur le choix d'un moteur à bride pour réducteur.

Position de montage, boîte à bornes et démarrage

Position de montage et huile

Comme un réducteur pendulaire peut se placer sous différents angles sur l'arbre, la position de montage varie d'une installation à l'autre ; quand elle change, le niveau d'huile et l'emplacement du reniflard changent aussi. Le catalogue d'un fabricant précise que ses valeurs de puissance et de couple se rapportent à la position horizontale où le premier train n'est pas totalement immergé dans l'huile, et que les pertes par barbotage augmentent dans certaines positions. Pour le moteur, l'essentiel est que la boîte à bornes et l'entrée de câble restent accessibles dans cette position.

Orientation de la boîte à bornes

Le même catalogue définit la position de la boîte à bornes à 0°, 90°, 180° et 270°, vue côté capot de ventilateur du moteur. Vérifiez sur l'ancien moteur si le bras de réaction, la poulie ou le châssis du convoyeur gênent la boîte, et indiquez l'orientation voulue dans votre commande.

Mode de démarrage

Dans la gamme DRG, les bobinages 400/690 V commencent à 4 kW ; ces moteurs acceptent donc un démarrage étoile-triangle sous 400 V. En étoile, le couple de démarrage tombe à environ un tiers ; sur un convoyeur incliné ou un élévateur qui redémarre chargé, cette méthode peut ne pas suffire et l'on se tourne alors vers un démarreur progressif ou un variateur. Vous pouvez comparer les méthodes sur la page démarrage étoile-triangle. Le Ts/Tn des modèles 4 pôles de cette page va de 2,0 à 2,3.

Informations nécessaires pour une commande

• Plaque du réducteur : type, rapport, type d'entrée (lanterne IEC ou arbre libre) et numéro de carcasse d'entrée (par exemple « IEC 132 »).
• Plaque de l'ancien moteur : kW, vitesse, tension, forme de montage (B3, B5, B14, B35) et carcasse.
• Entrée à bride : cotes P, M, N, arbre D×E et largeur de clavette ; pour une entrée B14, mesurez ces cotes et transmettez-les-nous.
• Entrée par courroies : entraxe des trous de pattes sur la console moteur et alésage de la poulie.
• Application : convoyeur, élévateur ou translation ; heures par jour et démarrages par heure.
• Position de montage et orientation de la boîte à bornes.
• Besoin de frein : le moteur frein ne fait pas partie de notre gamme, parlons-en dès le départ.

Les opérations côté réducteur lors d'un changement de moteur sont décrites dans l'article sur le remplacement du seul moteur quand le réducteur est en bon état.

Moteurs DRG pour réducteurs à arbres parallèles

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Pour les moteurs destinés aux réducteurs à arbres parallèles, notre gamme est triphasée et proposée en vitesse synchrone de 1000, 1500 et 3000 tr/min ; elle couvre 0,25 à 11 kW en carcasse aluminium et 0,55 à 355 kW en carcasse fonte. Nous n'avons pas de moteur à 750 tr/min (8 pôles). Les tableaux de sélection des catalogues de réducteurs étant surtout établis pour un moteur 4 pôles, le tableau ci-dessous présente des modèles fonte à 1500 tr/min :

Les valeurs actuelles de ces modèles en boutique figurent dans le tableau ci-dessous :

Les moteurs DRG MOTOR sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matériau et de fabrication (certificat de garantie).

Moteurs de cette gamme de puissance

• DRG-100L1-4 – 2,2 kW – 1450 tr/min – 100L fonte
• DRG-112M-4 – 4 kW – 1450 tr/min – 112M fonte
• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1460 tr/min – 132M fonte
• DRG-160M-4 – 11 kW – 1465 tr/min – 160M fonte
• DRG-180M-4 – 18,5 kW – 1470 tr/min – 180M fonte

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Questions fréquentes sur le moteur de réducteur à arbres parallèles

Quelle vitesse de moteur pour un réducteur à arbres parallèles ?

Il faut un moteur à la vitesse pour laquelle le rapport du réducteur a été choisi. Les tableaux de sélection sont surtout établis pour un moteur 4 pôles (1500 tr/min). Un moteur 6 pôles à sa place réduit la vitesse de sortie d'environ un tiers ; un moteur 2 pôles la double et peut dépasser la vitesse d'entrée admise par le réducteur.

Peut-on le faire tourner sans bras de réaction ?

Non. Sur un réducteur pendulaire, c'est le bras de réaction qui retient le carter ; sans lui, le carter tourne autour de l'arbre et le câble moteur comme la boîte à bornes sont endommagés.

Un réducteur pendulaire à courroies demande-t-il un moteur B5 ?

Non. Le moteur est boulonné sur la console par ses pattes, un moteur B3 suffit donc. L'important est que le diamètre d'arbre convienne à la poulie et l'entraxe des trous de pattes à la console.

Quel courant absorbe un moteur de 11 kW pour réducteur à arbres parallèles ?

Le DRG-160M-4 à 4 pôles absorbe 20,4 A sous 400 V. L'outil sélection relais thermique, fusible et contacteur aide à régler le relais thermique.

Envoyez-nous les photos de la plaque du réducteur et de celle de l'ancien moteur, nous vérifierons ensemble les cotes d'entrée. Téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail [email protected], page contact. Prix et modèles complets : rendez-vous dans Acheter un moteur électrique en ligne.