Moteurs de compresseur d'air à piston

Le moteur d'un compresseur d'air à piston entraîne le vilebrequin, le plus souvent par une courroie et la poulie volant. Sur les compresseurs à piston industriels, il s'agit d'un moteur asynchrone triphasé qui s'arrête et redémarre de nombreuses fois par jour sur ordre du pressostat. C'est pourquoi on ne le choisit pas sur les seuls kW, mais aussi d'après son comportement au démarrage, le rapport de poulies et la cote du bout d'arbre.

DRG Motor ne vend pas de compresseurs ; il fournit le moteur électrique des compresseurs à piston industriels triphasés. Vous trouverez ci-dessous le fonctionnement du moteur dans le compresseur, la plage de puissance du marché et les modèles DRG correspondants.

Comment le moteur travaille-t-il dans un compresseur à piston ?

Dans un compresseur à piston, le moteur entraîne par courroie la grande poulie volant du bloc. Le volant sert aussi de ventilateur et souffle de l'air sur les cylindres. Le rapport de poulies ramène la vitesse élevée du moteur à la vitesse de travail plus basse du bloc. Dans le catalogue d'un fabricant, les modèles d'atelier et industriels à courroie ont des vitesses de bloc comprises entre 530 et 1303 tr/min, preuve que la vitesse du moteur est réduite par les poulies.

Fonctionnement marche-arrêt

Quand la pression de la cuve atteint la valeur haute réglée, le pressostat coupe le moteur ; à mesure que l'air est consommé, la pression baisse et le moteur repart à la valeur basse. Si la consommation est irrégulière, ce cycle se répète plusieurs fois par heure. À chaque démarrage, le moteur absorbe plusieurs fois son courant nominal et le bobinage s'échauffe un peu plus ; plus les démarrages se rapprochent, moins le moteur a le temps de refroidir.

Petits modèles en prise directe

Sur certains petits compresseurs, le moteur est lié au bloc sans courroie ; dans les catalogues de fabricants, cette disposition concerne surtout de petits modèles d'atelier monophasés ou des systèmes spéciaux accouplés 1:1. Le moteur y est souvent conçu comme une pièce du compresseur et peut ne pas être remplaçable par un moteur CEI standard.

Démarrage en charge et clapet de décompression

Le moment le plus difficile pour le moteur est le démarrage. S'il reste de l'air comprimé dans le cylindre et la conduite de refoulement, le piston travaille contre cette pression dès le premier tour : c'est le démarrage en charge. Si le couple de démarrage ne suffit pas, le moteur ne prend pas sa vitesse, le courant reste élevé et la protection thermique s'ouvre.

Rôle du clapet de décompression

Sur les compresseurs à piston, le clapet de décompression associé au pressostat évacue, à l'arrêt du moteur, l'air situé entre le bloc et le clapet anti-retour. Le moteur repart ainsi à vide au démarrage suivant. La brochure d'un fabricant indique clairement que ses systèmes à double pressostat mettent le compresseur à l'air libre pour un démarrage à vide.

Effet d'un clapet défaillant sur le moteur

Si le clapet de décompression est bouché ou si le clapet anti-retour fuit, le moteur démarre en charge à chaque fois, et un moteur neuf peinera pour la même raison. Contrôlez ces clapets avant de changer le moteur ; le sujet est développé dans notre article pourquoi un moteur de compresseur grille. Pour l'aspect technique du couple de démarrage, voir couple de démarrage sur les compresseurs.

Un étage ou deux étages : effet sur le choix du moteur

Dans un bloc mono-étagé, l'air est comprimé jusqu'à la pression finale dans un seul cylindre. Dans un bloc bi-étagé, le premier cylindre porte l'air à une pression intermédiaire ; après le refroidisseur intermédiaire, il atteint la pression finale dans un second cylindre plus petit. Dans les catalogues, les séries mono-étagées sont en général données pour 10 bar, les séries à deux et trois étages pour 14 à 40 bar.

La puissance monte avec la pression

Porter la même quantité d'air à une pression plus élevée demande plus de puissance à l'arbre. Un catalogue montre que, dans une même classe de puissance, les modèles bi-étagés de 14 bar refoulent moins d'air que les modèles de 10 à 11 bar. Monter la pression sans augmenter la puissance du moteur le pousse au-delà de sa plaque.

Vitesse du bloc et rapport de poulies

Les blocs bi-étagés tournent souvent plus lentement que les mono-étagés ; dans le même catalogue, les modèles 14 bar tournent entre 530 et 896 tr/min. Cela signifie un rapport de poulies plus grand entre moteur et bloc. Lors d'un remplacement, ne touchez ni à la polarité ni à la poulie : c'est la façon la plus sûre de préserver ce rapport.

Petits compresseurs monophasés et gamme DRG

Les compresseurs domestiques et de petit atelier utilisent couramment des moteurs monophasés 230 V ; dans les catalogues, cette classe se situe entre 0,75 et 2,2 kW. Aucun moteur monophasé pour compresseur ne figure dans la gamme DRG. Ce que DRG couvre, ce sont les compresseurs à piston industriels raccordés à un réseau triphasé. Vous pouvez nous interroger pour un compresseur monophasé, mais les produits de notre gamme sont triphasés.

Tension et couplage sur un compresseur triphasé

La tension de bobinage dépend de la puissance. Les modèles DRG de 3 kW et moins ont un bobinage 230/400 V : sur une ligne 400 V, ils se raccordent en étoile et démarrent en direct. À partir de 4 kW, le bobinage passe en 400/690 V ; la même ligne les alimente en triangle, ce qui autorise un démarrage étoile-triangle. Dans le catalogue d'un fabricant, l'étoile-triangle est utilisé à partir de la classe 4 kW (5,5 hp). Avant de modifier l'armoire, consultez la page démarrage étoile-triangle.

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Diamètre de poulie, vitesse et bout d'arbre

La vitesse du bloc se déduit de la vitesse du moteur et du rapport des diamètres de poulie : n_bloc = n_moteur × d_moteur / d_volant. La cible est la vitesse de bloc donnée par le constructeur du compresseur ; cette limite ne doit pas être dépassée.

Arrondir à une poulie normalisée

Exemple : sur un compresseur de 7,5 kW avec une poulie volant de 400 mm et une vitesse de bloc visée de 795 tr/min, la poulie moteur calculée pour un 4 pôles DRG-132M-4 (1460 tr/min) fait environ 218 mm. Si ce diamètre n'existe pas et que l'on prend la taille normalisée supérieure de 224 mm, le bloc tourne à environ 818 tr/min, soit près de 3 % plus vite, et le besoin de puissance augmente à peu près dans la même proportion. Dans ce cas, arrondir vers le bas protège le moteur.

La dernière ligne montre un moteur 2 pôles : la poulie tombe à la moitié du diamètre. Sur une très petite poulie, l'angle d'enroulement de la courroie diminue et le glissement augmente. Refaites le calcul avec vos propres cotes dans le calculateur poulie-courroie.

Bout d'arbre et moyeu de poulie

Le moyeu de poulie se monte sur l'arbre du moteur avec une clavette. La cote d'arbre change avec la carcasse : dans les données DRG, elle est de 28×60 mm sur les carcasses 100L et 112M et de 38×80 mm sur la carcasse 132. Entre 3 kW et 5,5 kW, la carcasse change (100L puis 132S) et l'ancien moyeu ne s'adapte plus au nouvel arbre. Montez la poulie sans dépasser le bout d'arbre et aussi près que possible du roulement ; la traction de courroie charge latéralement l'arbre et le roulement.

Pas de décision ferme avant la vérification de compatibilité

Pour choisir le moteur d'un compresseur à piston, kW, vitesse, tension et couplage, carcasse et forme de montage, diamètre d'arbre et clavette, taille de bride et liaison par poulie sont vérifiés au regard de l'ancien moteur et de la documentation du constructeur. Tant que le régime de marche (heures par jour, démarrages par heure) et la liaison au compresseur ne sont pas clairs, aucun moteur n'est annoncé comme parfaitement adapté.

Informations à nous transmettre

• Photo de la plaque signalétique actuelle (kW, tr/min, V, A)
• Compresseur mono- ou bi-étagé, et pression de service
• Diamètres des poulies moteur et volant, type de courroie
• Entraxe des trous de pattes et cote d'arbre du moteur
• Heures de marche par jour et arrêts/démarrages par heure

Pour savoir comment estimer la puissance du moteur à partir du volume de cuve, du débit et de la pression, notre article moteur de compresseur à piston : volume de cuve, débit, pression traite le sujet en détail.

Puissance moteur des compresseurs à piston

La puissance s'aborde en deux étapes : les valeurs moteur des catalogues, puis la portion que DRG peut fournir.

A) Puissances relevées dans les catalogues

Dans les séries de compresseurs à piston du marché, la puissance moteur se répartit comme suit. Il s'agit d'un moteur par compresseur ; sur les groupes jumelés, le nombre de moteurs double et le total se compte à part.

Selon le fabricant et la pression, les compresseurs d'air à piston présentent des moteurs d'environ 0,75 à 45 kW ; sur les modèles industriels triphasés, la plage va de 1,5 à 45 kW. Quand capacité et pression augmentent, le moteur monte d'une taille.

B) Ce que la gamme DRG prend en charge

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Toute notre offre est triphasée : boîtiers aluminium jusqu'à 11 kW, fonte jusqu'à 355 kW, et chaque palier se décline en 2 et 4 pôles. En puissance, elle couvre toute la bande 1,5–45 kW des compresseurs à piston triphasés. Les compresseurs d'atelier monophasés de 0,75 à 2,2 kW et les moteurs à arbre ou bride propres à un compresseur sont hors gamme.

Tableau de prix en direct

Moteurs 2 et 4 pôles retenus pour les compresseurs à piston, entre 1,5 et 22 kW, en aluminium ou en fonte :

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 puissance

• DRG-90L-4 – 1,5 kW – 1445 tr/min – 90L aluminium
• DRG-100L-2 – 3 kW – 2895 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

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Questions fréquentes

Les questions que nous posent souvent les propriétaires de compresseurs à piston :

Carcasse aluminium ou fonte pour un compresseur à piston ?

Les deux existent jusqu'à 11 kW. Les valeurs électriques sont identiques ; le choix dépend de l'emplacement, du poids et de l'ambiance. Cotes de pattes et hauteur d'axe sont les mêmes dans les deux matériaux pour une même carcasse CEI.

Passer à la puissance supérieure est-il utile ?

Tant que le bloc reste le même, il ne donne pas plus d'air. Une hausse de puissance n'a de sens que si le constructeur autorise le bloc à une vitesse ou une pression plus élevée.

Où voir les prix des moteurs de compresseur à piston ?

Le tableau en direct ci-dessus affiche le prix actuel des modèles retenus ; toutes les puissances figurent dans la boutique.

Consultez les produits, demandez un devis : les modèles sont sur la page Acheter un moteur électrique en ligne. Envoyez la photo de plaque et les cotes de poulie par WhatsApp ou appelez le +90 (542) 666 11 11 ; vous pouvez aussi passer par la page contact.