Carcasse CEI et bride d'entrée : monter un nouveau moteur électrique sur un réducteur

Lorsque le moteur d'un entraînement à réducteur tombe en panne, le réducteur est généralement en bon état et reste en place ; seul le moteur est remplacé. Le nouveau moteur doit alors correspondre à deux choses à la fois : la face d'appui côté entrée du réducteur et la vitesse d'entrée sur laquelle le rapport du réducteur a été calculé. Dans cet article, nous expliquons dans quel ordre vérifier le code de carcasse CEI, la bride d'entrée, la douille d'entrée et la vitesse avant de monter le moteur sur le réducteur. Nous n'abordons pas ici une comparaison générale des cotes de bride ; l'accent est mis sur ce que le réducteur attend du moteur.

Qu'est-ce qui détermine le moteur à l'entrée du réducteur ?

Dans un entraînement composé d'un moteur et d'un réducteur séparés, le moteur se monte généralement côté entrée du réducteur par l'intermédiaire d'une bride de raccordement moteur (adaptateur CEI). L'arbre moteur entre dans la douille d'entrée du réducteur et le couple est transmis par une clavette. Pour que ce raccordement fonctionne, quatre éléments sont évalués ensemble :

• Code de carcasse CEI : l'entrée du réducteur est préparée pour une carcasse moteur précise. Le code de carcasse détermine indirectement le diamètre d'arbre et la famille de tailles de bride.
• Type de bride : l'adaptateur d'entrée est conçu pour recevoir la bride B5 ou B14 du moteur. Laquelle des deux figure sur la plaque du réducteur, dans son catalogue ou sur l'adaptateur lui-même.
• Douille d'entrée : l'alésage et la rainure de clavette de la douille doivent correspondre à l'arbre moteur, et sa profondeur à la longueur d'arbre.
• Vitesse et puissance d'entrée : le rapport du réducteur a été choisi pour une vitesse moteur donnée ; la puissance et le couple d'entrée admissibles par le réducteur sont eux aussi limités.

Si l'un de ces quatre éléments ne correspond pas, le moteur ne peut pas être monté physiquement, ou bien il se monte mais la machine tourne à la mauvaise vitesse ou sous contrainte.

Même puissance, même carcasse ? Lire le code CEI

Pour choisir un moteur pour un réducteur, le point de départ le plus fiable est le code de carcasse de l'ancien moteur, et non sa puissance. Une même carcasse peut accueillir plusieurs puissances, et une même puissance peut passer dans une autre carcasse selon la vitesse. Deux exemples de la gamme HEM Motor le montrent clairement :

• Les modèles 4 pôles de 2,2 kW (100L1-4) et de 3 kW (100L2-4) sont tous deux en carcasse CEI 100L. La carcasse étant la même, ils appartiennent à la même famille du point de vue de l'entrée du réducteur ; l'écart de puissance est vérifié séparément par rapport à la puissance d'entrée admissible du réducteur.
• En passant à 4 kW en 4 pôles, le modèle devient le 112M-4 et la carcasse passe en 112M. Autrement dit, la décision de « monter un moteur un peu plus puissant » peut impliquer de changer l'adaptateur d'entrée du réducteur.

La carcasse peut aussi changer lorsque la vitesse change à puissance égale. Par exemple, à 7,5 kW, le modèle 4 pôles est en carcasse 132M alors que le modèle 6 pôles est en carcasse 160M. Changer de vitesse sans changer l'entrée du réducteur n'est donc souvent pas possible. La relation entre codes de carcasse et plages de puissance est consultable dans le tableau carcasses CEI et puissances.

Bride et douille d'entrée : liste de contrôle sur site

Effectuer les contrôles suivants avant de déposer l'ancien moteur, ou juste après, évite en grande partie une mauvaise commande :

• Photographiez la plaque du réducteur. Beaucoup de plaques de réducteur indiquent le rapport, la vitesse de sortie et la carcasse moteur ou le type de bride adaptés à l'entrée. Cette information peut être encore plus déterminante que la plaque du moteur.
• Identifiez la bride de l'adaptateur d'entrée. Les vis traversent-elles l'adaptateur pour se visser dans le flasque moteur, ou traversent-elles les trous de la bride moteur pour se fixer dans l'adaptateur ? Le premier cas indique un raccordement B14, le second un raccordement B5.
• Examinez la douille d'entrée. Notez l'alésage de la douille, la largeur de la rainure de clavette et la profondeur. Si la douille est usée, ovalisée, ou si la rainure s'est élargie, le nouveau moteur subira vite le même problème ; il faudra peut-être remplacer la douille.
• Comparez la longueur d'arbre avec la profondeur de la douille. L'arbre moteur doit entrer entièrement dans la douille, mais sans arriver en butée et empêcher la bride de reposer sur la face.
• Nettoyez le logement de centrage. Des restes d'ancien joint, de rouille ou de peinture perturbent le centrage du nouveau moteur et réduisent la durée de vie des roulements et des joints.

Les valeurs d'arbre, de bride et de centrage par carcasse figurent dans le catalogue technique et produits et dans les plans techniques 2D. Chez HEM Motor, les formes de montage sont proposées selon la carcasse et la taille de bride est confirmée à la commande ; ajoutez donc à la note de commande les cotes relevées côté réducteur.

Vitesse : le rapport du réducteur s'applique à la vitesse du moteur

La vitesse de sortie du réducteur s'obtient en divisant la vitesse nominale du moteur par le rapport du réducteur. C'est pourquoi, lors du remplacement du moteur d'un réducteur, la vitesse compte autant que la bride.

• Conservez le nombre de pôles. Si un moteur 2 pôles remplace un moteur 4 pôles, la sortie du réducteur tourne environ deux fois plus vite ; avec un moteur 6 pôles, elle ralentit d'environ un tiers. La vitesse de la machine et l'équilibre de la charge ne sont pas prévus pour un tel changement.
• Connaissez l'écart de vitesse nominale. La vitesse indiquée sur la plaque est légèrement inférieure à la vitesse de synchronisme. À titre hypothétique, avec un moteur de 1450 tr/min nominaux et un réducteur de rapport 30:1, la sortie est d'environ 48 tr/min. Si la vitesse nominale de l'ancien moteur diffère de quelques tr/min, la variation en sortie n'est pas perceptible dans la plupart des applications.
• Si un réglage de vitesse est nécessaire, parlez du variateur. Si l'objectif est de modifier la vitesse de sortie, la bonne voie consiste souvent à recalculer le rapport du réducteur ou à utiliser un variateur de fréquence. Nos séries triphasées conviennent à la régulation de vitesse par variateur de fréquence ; pour un fonctionnement prolongé à basse vitesse et à couple plein, une ventilation forcée peut être nécessaire, et si le câble entre variateur et moteur est long, un filtre dv/dt ou sinus est envisagé ; ces conditions sont précisées à la commande. Pour plus de détails, voir la question sur l'utilisation avec variateur.

Le réducteur a lui aussi une limite de puissance et de couple

Surdimensionner le moteur peut revenir à envoyer plus de couple que le réducteur ne peut en supporter. Vérifiez sur la plaque du réducteur ou dans la documentation de son fabricant la puissance d'entrée admissible et le facteur de service choisi pour l'application. Déterminez la puissance du moteur non pas d'après le nom de la machine, mais en tenant compte de la charge, de la durée de fonctionnement, de la fréquence des démarrages et de l'environnement.

Exemple : remplacement du moteur d'un réducteur de convoyeur (hypothétique)

Le déroulé ci-dessous est un exemple hypothétique construit pour l'explication ; il ne s'agit pas d'une application client réelle. Supposons que le moteur d'un réducteur à roue et vis sans fin sur une ligne d'emballage doive être remplacé à la suite d'un défaut de bobinage. La plaque de l'ancien moteur indique 3 kW, 1500 tr/min et carcasse 100L ; la plaque du réducteur indique le rapport et un raccordement à bride pour l'entrée.

• Faire correspondre la carcasse : pour 3 kW et 4 pôles, la gamme HEM Motor comprend le modèle 100L2-4 ; la carcasse est 100L. Le même code de carcasse que l'ancien moteur renvoie à la même famille à l'entrée du réducteur.
• Confirmer le type de bride : d'après le sens des vis, on détermine si l'adaptateur est B5 ou B14 ; le diamètre de centrage et les informations sur les trous sont comparés aux valeurs de la carcasse 100 du catalogue.
• Contrôler la douille : l'alésage, la rainure de clavette et la profondeur de la douille d'entrée sont comparés aux cotes de l'arbre moteur.
• Confirmer l'environnement et l'alimentation : si la ligne est poussiéreuse, une carcasse fonte est envisagée. Le 100L2-4 est en 230/400 V (Δ/Y) ; sur un réseau 400 V, il se couple en étoile (Y). Si l'ancien moteur était en 400/690 V, il ne faut pas oublier que le couplage dans la boîte à bornes changera.

Modèles d'exemple pour entraînements à réducteur

Les modèles ci-dessous ont été choisis dans la plage de puissance 4 pôles fréquente à l'entrée des réducteurs. Leurs codes de carcasse étant différents, chacun correspond aussi à une famille d'adaptateur d'entrée différente.

• 100L2-4 carcasse fonte : 3 kW (4 HP), 4 pôles, 1450 tr/min, CEI 100L, 230/400 V (Δ/Y), 50 Hz, IP55, isolation classe F.
• 132M-4 carcasse fonte : 7,5 kW (10 HP), 4 pôles, 1460 tr/min, CEI 132M, 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz, IP55, isolation classe F.
• 160M-4 carcasse fonte : 11 kW (15 HP), 4 pôles, 1465 tr/min, CEI 160M, 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz, IP55, isolation classe F.

Les informations générales sur les applications à réducteur sont réunies sur la page moteurs électriques pour réducteurs. Les prix actuels figurent sur les pages produits.

Informations à envoyer pour commander un moteur destiné à un réducteur

• Puissance, vitesse et code de carcasse de l'ancien moteur (avec photo de la plaque)
• Photo de la plaque du réducteur : rapport, vitesse de sortie et, s'ils sont indiqués, la carcasse/bride prévue pour l'entrée
• Type de bride de l'adaptateur d'entrée (B5 ou B14), diamètre de centrage, diamètre du cercle de perçage et informations sur les trous
• Alésage, rainure de clavette et profondeur de la douille d'entrée
• Tension du réseau, mode de démarrage et informations sur le variateur, le cas échéant
• Type de machine, durée de fonctionnement et conditions ambiantes

Consultez les modèles adaptés et les prix actuels sur la page acheter des moteurs électriques. Pour déterminer le modèle qui conviendra à votre réducteur, vous pouvez transmettre les plaques du moteur et du réducteur via la page d'envoi de plaque ou nous écrire depuis notre page de contact.