Moteurs électriques pour réducteurs planétaires

Le moteur électrique à monter sur un réducteur planétaire dépend d'abord du monde auquel appartient le réducteur. Les réducteurs planétaires industriels utilisés pour les travaux lourds – malaxeurs, concasseurs, treuils, tambours – ont une entrée à bride moteur IEC ou par accouplement ; on y monte un moteur asynchrone triphasé standard, choisi selon le couple de sortie, le rapport et la limite de vitesse d'entrée. Les réducteurs planétaires de précision (servo) des machines-outils, robots et axes de positionnement sont conçus pour des servomoteurs ; un moteur asynchrone ne leur convient pas.

DRG Motor ne vend pas de réducteurs ; elle fournit le moteur électrique à raccorder à votre réducteur planétaire. Cette page explique le choix d'un moteur asynchrone pour les réducteurs planétaires industriels. La gamme DRG ne comprend pas de servomoteurs ; si vous avez un réducteur planétaire servo, lisez la partie qui distingue les deux familles ci-dessous. L'ensemble de nos moteurs asynchrones est consultable via Acheter un moteur électrique en ligne.

Deux réducteurs planétaires différents : lequel attend un moteur ?

Le même nom, « planétaire », désigne deux familles de produits de construction voisine mais de finalité totalement différente. Avant de choisir le moteur, il faut savoir laquelle vous avez.

Réducteurs planétaires industriels lourds

Ce sont de grands réducteurs à carter en fonte et bain d'huile. Dans le catalogue d'un fabricant, le couple de sortie de cette famille va de 34 000 Nm à 530 000 Nm ; les rapports vont de 3,4 à 3000 en exécution coaxiale et de 10 à 3000 en exécution à renvoi d'angle. Côté entrée, on trouve des lanternes pour les carcasses moteur IEC 80 à 250, ainsi que des raccordements pour moteur hydraulique. Le catalogue d'entraînements planétaires d'un autre fabricant indique que la répartition de la charge entre plusieurs satellites donne une densité de puissance nettement plus élevée et un encombrement plus faible qu'avec les réducteurs hélicoïdaux et à couple conique.

Réducteurs planétaires de précision (servo) : hors gamme DRG

Ces réducteurs sont petits et légers, leur jeu angulaire est maintenu très bas en minutes d'arc et ils sont conçus pour la vitesse élevée d'un servomoteur. Dans la série économique d'un fabricant, le jeu sur un étage est de 6 à 8 arcmin, la vitesse d'entrée nominale de 2 500 à 4 500 tr/min selon la taille et la vitesse d'entrée maximale de 3 600 à 8 000 tr/min ; le même catalogue présente explicitement le produit comme un « réducteur planétaire servo ». Dans une autre série plus précise, le jeu est inférieur à 3 arcmin et la vitesse d'entrée maximale atteint 8 000 tr/min. La lanterne d'entrée de ces réducteurs est réalisée pour la bride et l'arbre du servomoteur, et la précision de positionnement s'obtient avec le servovariateur. DRG Motor ne fabrique ni ne vend de servomoteurs. Si vous avez un réducteur de cette classe, y monter un moteur asynchrone n'est pas la bonne solution ; adressez-vous à votre fournisseur de servomoteurs.

Où l'on utilise les réducteurs planétaires industriels

Le réducteur planétaire se distingue dans les travaux lourds qui demandent un couple très élevé à faible vitesse de sortie dans un espace restreint. Quelques applications citées dans les catalogues :

• Agitateurs et malaxeurs : un catalogue classe les agitateurs pour semi-liquides et liquides non homogènes dans le groupe de charge « chocs modérés ». Les malaxeurs à béton et à mortier et les agitateurs de cuves chimiques en font partie.
• Tambours rotatifs et sécheurs : un catalogue d'entraînements planétaires cite comme principaux domaines les procédés de séchage dans l'industrie des matériaux de construction, les procédés de remplissage dans l'industrie du ciment et les machines lentes comme les filtres rotatifs.
• Tambours de treuil et treuils : réducteurs planétaires compacts logés dans le tambour de levage ou à côté. Le frein et la chaîne de sécurité sont alors conçus séparément.
• Concasseurs et broyeurs : les catalogues placent les charges à chocs comme les broyeurs de canne à sucre dans un groupe à part ; le facteur de service augmente en conséquence.

Comment le moteur se raccorde-t-il au réducteur ?

Entrée directe par lanterne IEC

Sur les réducteurs planétaires industriels de taille moyenne, une lanterne portant le numéro de carcasse IEC permet de fixer le moteur directement sur le réducteur par sa bride B5. Un catalogue donne des cotes distinctes pour les lanternes des carcasses IEC 80–90, 100–112, 132, 160, 180, 200, 225 et 250 ; toutes les tailles de réducteur n'acceptent pas toutes les lanternes. Quand entrée du réducteur et moteur partagent la même taille de carcasse pour la bride et l'arbre, l'assemblage se fait en général ; confrontez malgré tout le plan du réducteur aux cotes du moteur.

Entrée par étage primaire (hélicoïdal ou conique)

Pour les rapports très élevés, on ajoute devant le réducteur planétaire un étage primaire hélicoïdal ou à couple conique, et le moteur se raccorde à cet étage. Un fabricant décrit cet ensemble comme la combinaison d'un étage final planétaire, d'un réducteur primaire hélicoïdal ou conique à bride et d'un groupe moteur-accouplement-lanterne ; les lanternes moteur IEC/NEMA, les lanternes servo et les lanternes avec coupleur hydraulique figurent parmi les options de l'étage primaire. Avec un étage primaire conique, le moteur est perpendiculaire à l'arbre de sortie.

Entrée par accouplement ou par courroies

Sur les grands carters, le moteur est à pattes (B3) sur un châssis séparé et relié à l'arbre d'entrée du réducteur par un accouplement. Certains entraînements de concasseurs et de tambours comportent aussi un étage poulies-courroies ; la vitesse d'entrée vue par le réducteur n'est alors pas celle du moteur mais celle réduite par le rapport des poulies.

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Limite de vitesse d'entrée et nombre de pôles

Sur les réducteurs planétaires industriels, c'est la vitesse d'entrée qui limite le plus le choix du moteur. Dans un catalogue, la puissance thermique du réducteur est rapportée à 1500 tr/min en entrée ; la vitesse d'entrée maximale de courte durée figure dans les tableaux entre 2 000 et 3 000 tr/min selon la taille et le rapport. Le même catalogue précise que le réducteur ne peut rester à cette vitesse maximale plus d'une minute, suivie d'une période de refroidissement, et demande de consulter le fabricant pour des durées plus longues.

• Moteur 4 pôles (1500 tr/min) : vitesse de référence des valeurs catalogue ; c'est le premier choix.
• Moteur 6 pôles (1000 tr/min) : plus confortable sur le plan thermique. Pour la même vitesse de sortie, le rapport diminue d'environ un tiers ; un étage planétaire de moins suffit parfois.
• Moteur 2 pôles (3000 tr/min) : dépasse la vitesse d'entrée continue de nombreux réducteurs planétaires industriels. Si votre catalogue ne donne pas de valeur continue pour cette vitesse, ne l'utilisez pas.
• Moteur 8 pôles (750 tr/min) : absent de la gamme DRG. Si cette vitesse est demandée, il faut recalculer le rapport pour un moteur 6 pôles.

Exemple : choix du moteur d'un tambour rotatif

Supposons qu'un tambour rotatif demande 60 000 Nm à 5 tr/min sur son arbre de sortie. Le tambour redémarre chargé quelques fois par jour.

• Puissance de sortie : 60 000 × 5 / 9550 ≈ 31,4 kW.
• Pertes du réducteur : un catalogue donne pour les réducteurs planétaires un rendement dynamique approximatif de 0,98 (un), 0,96 (deux), 0,94 (trois) et 0,92 (quatre étages). Avec trois étages, il faut 31,4 / 0,94 ≈ 33,4 kW à l'arbre moteur ; la puissance normalisée supérieure est 37 kW.
• Rapport : avec un moteur 37 kW à 4 pôles (DRG-225S-4, 1485 tr/min), le rapport vaut 1485 / 5 = 297.
• Facteur de service : dans le même catalogue, le coefficient pour un entraînement par moteur électrique en chocs modérés jusqu'à 16 démarrages par heure est de 1,10. Le réducteur est choisi pour au moins 60 000 × 1,10 = 66 000 Nm en sortie.
• Vérification côté moteur : le couple nominal du DRG-225S-4 est de 237,9 Nm ; au rapport 297 et avec 0,94 de rendement, on obtient près de 66 400 Nm en sortie.

Un moteur 37 kW à 6 pôles (DRG-250M-6, 985 tr/min, couple nominal 358,7 Nm) fait le même travail avec un rapport d'environ 197. Le choix dépend du nombre d'étages du réducteur et de sa capacité de couple à ce rapport. Le rapport de couple de démarrage des deux moteurs est de 2,0 ; sur un tambour qui redémarre chargé, comparez cette valeur au couple de démarrage nécessaire. Pour refaire le calcul : calculateur de vitesse et de couple en sortie de réducteur ; la notion de facteur de service est expliquée dans l'article facteur de service et choix du réducteur.

Montage, démarrage et freinage

Position de montage

Les réducteurs planétaires peuvent fonctionner horizontalement ou verticalement ; sur les agitateurs, le réducteur est le plus souvent vertical, le moteur au-dessus, arbre vers le bas. Ce montage exige la variante V1 (verticale, arbre vers le bas) du moteur. Notre catalogue retient B3, B5, B14, B34 et B35 comme formes standard, avec des versions verticales V1, V3, V5, V6 et V15 selon la carcasse. En position verticale, le dessus du capot de ventilateur est exposé à la pluie et à la poussière ; tenez-en compte en extérieur.

Démarrage difficile

Tambours, concasseurs et malaxeurs chargés démarrent avec une forte inertie. Nos bobinages 400/690 V débutent à 4 kW, ce qui autorise le démarrage étoile-triangle sur un réseau 400 V ; seulement, le couplage étoile ne laisse qu'environ un tiers du couple de démarrage. Pour un démarrage en charge, cela peut ne pas suffire ; on envisage alors un démarreur progressif, un variateur ou un coupleur hydraulique. Pour comparer, voir la page démarrage étoile-triangle.

Frein et levage

Les tambours de treuil et de levage demandent un frein qui retienne la charge ; dans les catalogues, il s'agit souvent d'un frein multidisques monté sur l'entrée du réducteur. Le moteur frein n'est pas un produit vérifié de la gamme DRG ; ne commandez pas avant de savoir si le frein sera sur le réducteur ou sur le moteur, et consultez-nous d'abord.

Cotes de bride B5 : avant de passer aux grandes carcasses

Les plus petites lanternes IEC des réducteurs planétaires industriels couvrent les carcasses 80 à 160. Cotes B5 du catalogue DRG pour cette plage :

Les cotes des carcasses 180 et au-delà sont sur la page dessins techniques. La petite bride B14 est également proposée ; ses cotes ne figurant pas dans notre catalogue, nous ne les indiquons pas ici et contrôlons la bride d'après l'entrée de votre réducteur à réception de la commande. La compatibilité bride et arbre est traitée dans l'article moteurs à bride adaptés aux réducteurs (B5 et B14).

Moteurs asynchrones DRG adaptés aux réducteurs planétaires

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Notre gamme se compose de moteurs asynchrones triphasés : vitesse synchrone de 1000, 1500 et 3000 tr/min, 0,25 à 11 kW en carcasse aluminium et 0,55 à 355 kW en carcasse fonte ; bobinage 230/400 V ou 400/690 V, forme de montage précisée dans la note de commande. Les servomoteurs, moteurs frein et moteurs à 750 tr/min ne font pas partie de notre gamme. Modèles choisis parmi les puissances moyennes et fortes fréquentes sur réducteur planétaire industriel :

Prix actuels de ces moteurs en boutique :

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). Si vous conservez le réducteur existant et ne renouvelez que le moteur, les étapes de l'article remplacer seulement le moteur d'un réducteur en bon état valent aussi pour les réducteurs planétaires.

Moteurs de cette gamme de puissance

• DRG-160M-4 – 11 kW – 1465 tr/min – 160M fonte
• DRG-180M-4 – 18,5 kW – 1470 tr/min – 180M fonte
• DRG-200L-4 – 30 kW – 1475 tr/min – 200L fonte
• DRG-225S-4 – 37 kW – 1485 tr/min – 225S fonte
• DRG-250M-6 – 37 kW – 985 tr/min – 250M fonte

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Moteur pour réducteur planétaire : questions fréquentes

Peut-on monter un moteur asynchrone sur un réducteur planétaire servo ?

Ce n'est pas recommandé. La lanterne d'un réducteur planétaire de précision est faite pour une bride de servomoteur, et la précision de positionnement vient du servovariateur. Un moteur asynchrone ne répond pas à ce besoin, et les servomoteurs ne figurent pas dans la gamme DRG.

Un moteur 2 pôles est-il possible sur un réducteur planétaire ?

Sur la plupart des réducteurs planétaires industriels, non. Les catalogues donnent les valeurs nominales pour une entrée à 1500 tr/min, les vitesses maximales étant réservées à une courte durée. Si le catalogue du réducteur ne donne pas de valeur continue à 3000 tr/min, choisissez un moteur 4 ou 6 pôles.

Quelle puissance pour un moteur de réducteur planétaire ?

C'est la machine, et non le réducteur, qui fixe la puissance : couple de sortie × vitesse de sortie / 9550, plus les pertes du réducteur. Les applications industrielles emploient des moteurs de quelques kilowatts à plusieurs centaines ; la gamme DRG monte jusqu'à 355 kW.

Quel courant absorbe un moteur de 37 kW pour réducteur planétaire ?

Le DRG-225S-4 à 4 pôles absorbe 66,1 A sous 400 V, le DRG-250M-6 à 6 pôles 68,1 A. Pour la protection, servez-vous de sélection relais thermique, fusible et contacteur.

Transmettez-nous la plaque du réducteur planétaire, la taille de la lanterne d'entrée et le mode de fonctionnement de la machine ; nous choisirons ensemble le moteur asynchrone adapté. Téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail [email protected], page contact. Les tarifs des moteurs pour réducteur planétaire sont regroupés dans Acheter un moteur électrique en ligne.