Choix du moteur électrique d'un élévateur à godets et informations de commande

L'élévateur à godets transporte un produit en vrac verticalement vers le haut au moyen de godets fixés sur une sangle ou une chaîne. Le moteur d'entraînement se trouve en tête, et sa charge provient du levage du poids du produit contenu dans les godets contre la gravité. C'est la différence fondamentale entre un élévateur et un convoyeur horizontal : lorsque le moteur s'arrête, les godets pleins tendent à redescendre, et au démarrage le moteur doit soulever la colonne pleine à partir de l'arrêt. Dans cet article, nous expliquons quelles informations sont nécessaires pour choisir un moteur d'élévateur, pourquoi le dispositif anti-retour ne doit pas être confondu avec le moteur et ce qu'il faut joindre à votre commande.

Pourquoi la charge d'un élévateur est-elle différente ?

Sur un convoyeur horizontal, le moteur vainc surtout les frottements ; le produit n'est pas soulevé. Sur un élévateur à godets, en revanche, l'essentiel de la puissance sert à élever le produit des godets sur toute la hauteur de l'élévateur. Quand la capacité et la hauteur augmentent, la puissance nécessaire croît presque proportionnellement. S'y ajoutent une résistance de puisage dans le pied, où les godets ramassent le produit, ainsi que les frottements de la sangle ou de la chaîne, des tambours et des paliers.

C'est pourquoi nous ne donnons pas pour les moteurs d'élévateur de règle générale du type « tant de kW pour un élévateur de telle hauteur ». La puissance se calcule à partir de la capacité horaire, de la hauteur d'élévation, de la masse volumique apparente du produit, du type de godet et de la vitesse, et ce calcul relève du fabricant de l'élévateur. Si le moteur d'un élévateur existant est remplacé, la référence est la plaque de l'ancien moteur qui a fonctionné sans problème.

Attention aux augmentations de capacité

Une cause fréquente de problèmes moteur sur les élévateurs est l'augmentation de capacité au fil du temps : des godets plus grands sont montés, l'alimentation est accélérée ou l'on passe à un produit plus dense. La charge augmente alors que le moteur reste le même. Si l'ancien moteur chauffe ou fait déclencher le relais thermique, vérifiez si ces changements ont eu lieu avant de choisir un nouveau moteur.

Anti-retour et frein : ce n'est pas le rôle du moteur

Lorsque l'alimentation d'un élévateur chargé est coupée, celui-ci tourne en sens inverse sous le poids des godets pleins du brin montant. Ce retour provoque un amoncellement de produit dans le pied et endommage les godets et la sangle. Pour l'empêcher, les élévateurs utilisent un anti-retour (antidévireur) ; cet élément se trouve généralement dans le réducteur ou sur l'arbre de tête.

Un moteur asynchrone triphasé standard n'empêche pas à lui seul le retour. Si, sur l'élévateur existant, la fonction anti-retour est assurée par le moteur lui-même, c'est-à-dire si le moteur est équipé d'un frein ou s'il s'agit d'un moteur spécial à anti-retour intégré, il n'équivaut pas à un moteur standard ; un moteur spécial est nécessaire et doit faire l'objet d'une demande séparée avec la plaque et les données techniques. Lors du remplacement du moteur, précisez les points suivants :

• L'anti-retour se trouve-t-il dans le réducteur, sur l'arbre de tête ou dans le moteur ?
• La plaque de l'ancien moteur comporte-t-elle des informations supplémentaires, comme la tension du frein ou le couple de freinage ?
• Si le réducteur est conservé, le sens de rotation de l'anti-retour est-il compatible avec le raccordement du nouveau moteur ? Si le moteur est raccordé à l'envers, l'anti-retour bloque le moteur ; c'est pourquoi le contrôle du sens au premier démarrage est essentiel.

Démarrage en charge et mode de démarrage

Lorsque l'élévateur s'arrête, les godets restent pleins et, au démarrage, le moteur doit soulever cette charge immédiatement. De plus, le produit accumulé dans le pied peut gêner le puisage des godets au démarrage. Ensemble, ces deux facteurs rendent le démarrage d'un élévateur plus lourd que la marche continue.

• Démarrage direct : courant pour les petites et moyennes puissances ; le moteur fournit tout son couple de démarrage.
• Étoile-triangle : abaisse le couple de démarrage à environ un tiers. Au démarrage avec colonne pleine, le moteur peut ne pas accélérer en étoile ; ce mode n'est à privilégier que si l'élévateur est vidé avant l'arrêt ou si le calcul le permet.
• Variateur de fréquence : assure un démarrage doux à couple élevé. Nos séries triphasées conviennent à la variation de vitesse par variateur de fréquence ; en fonctionnement prolongé à basse vitesse et à couple plein, un ventilateur externe 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. Sur les élévateurs, la distance entre la tête et l'armoire est souvent importante ; indiquez la longueur de câble à la commande.

En exploitation, la mesure la plus efficace consiste à couper l'alimentation et à vider les godets avant d'arrêter l'élévateur. Les arrêts d'urgence font exception ; le moteur et le mode de démarrage doivent être évalués pour un redémarrage en charge après un arrêt d'urgence.

Liaison du moteur et environnement de travail

En tête d'élévateur, le moteur fonctionne généralement avec un réducteur. Trois dispositions sont courantes : la liaison par bride, où la bride B5 du moteur vient sur l'entrée du réducteur ; la disposition où le moteur est fixé par ses pattes sur une console et entraîne le réducteur par un accouplement ; et l'entraînement par courroie et poulies. Chez HEM Motor, les formes B3, B5, B14, B34, B35 et verticales sont proposées selon la carcasse ; la taille de bride est confirmée à la commande. Comparez les cotes d'arbre et de bride avec les plans techniques 2D.

Côté environnement, la tête d'élévateur est poussiéreuse et souvent en extérieur ou au sommet d'une tour fermée. Par conséquent :

• La protection IP55 concerne la poussière et les projections d'eau ; dans les installations ouvertes exposées à la pluie directe, le dessus du moteur doit être protégé par un auvent, sans obstruer l'entrée d'air du capot de ventilateur.
• La poussière qui s'accumule sur les ailettes de refroidissement du moteur provoque un échauffement ; un nettoyage périodique doit être prévu.
• Les atmosphères de poussières explosives, comme celles des céréales et de la farine, peuvent imposer des conditions particulières ; dans ce cas, indiquez la classification des zones de votre site avant la commande, et l'adéquation d'un moteur standard sera évaluée séparément.
• Remplacer un moteur situé en hauteur nécessite une grue ou une plateforme ; la rigidité d'une carcasse en fonte est un avantage sur les têtes soumises aux vibrations, mais le plan de manutention doit être établi dès le départ.

Modèles d'exemple

Les modèles ci-dessous sont issus de la série fonte et de différentes classes de puissance rencontrées sur les entraînements d'élévateurs. Tous sont 4 pôles (1500 tr/min synchrones), IP55 et isolation classe F. La puissance nécessaire doit être déterminée à partir des données de l'élévateur.

Le modèle de 3 kW porte la plaque 230/400 V et se couple en étoile sur un réseau 400 V ; il ne convient donc pas au démarrage étoile-triangle. Les modèles de 15 kW et 30 kW portent la plaque 400/690 V et fonctionnent en triangle sur un réseau 400 V. Des informations générales sur les élévateurs et autres équipements de manutention verticale figurent sur la page moteurs électriques pour systèmes de manutention.

Exemple hypothétique : renouveler le moteur d'un élévateur à grains

Cette section est un exemple explicatif, et non une application réelle. Supposons que, dans une installation céréalière, le moteur de 15 kW, 4 pôles, carcasse 160L, situé en tête d'un élévateur à godets de hauteur moyenne, doive être remplacé à la suite d'une panne de bobinage. Le réducteur comporte un anti-retour et le moteur est relié au réducteur par une bride B5.

• L'anti-retour se trouvant dans le réducteur, un moteur standard convient ; le modèle candidat est le 160L-4.
• Le diamètre de centrage et le cercle de perçage de la bride sont relevés sur l'ancien moteur et confirmés à la commande ; le diamètre et la longueur d'arbre sont vérifiés par rapport à l'entrée du réducteur.
• Avant le premier démarrage, le sens de rotation est contrôlé moteur désaccouplé du réducteur ; s'il est inversé, on permute deux phases. Ainsi, l'anti-retour n'est pas sollicité dans le mauvais sens.
• Si le site est soumis à une classification de zones poussiéreuses, cette information est communiquée avant la commande.

Informations à envoyer avec la commande

• Photo de la plaque de l'ancien moteur (puissance, vitesse, tension, hauteur d'axe ; informations de frein le cas échéant)
• Hauteur et capacité de l'élévateur, et produit transporté
• Emplacement de l'anti-retour (réducteur, arbre de tête ou moteur)
• Type de liaison et forme de montage (bride B5, B3 à pattes, B35, courroie)
• Mode de démarrage, longueur de câble entre armoire et moteur, et tension du réseau
• Environnement : extérieur, niveau de poussière, classification de zones le cas échéant

Consultez les modèles adaptés et les prix actuels sur la page acheter des moteurs électriques. Pour demander le modèle adapté à partir des données de plaque du moteur de votre élévateur, envoyez une photo de la plaque ; s'il s'agit d'un entraînement particulier, communiquez les données techniques via notre page de contact.