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Sur un convoyeur à bande, le moteur n'entraîne pas la bande directement, mais par l'intermédiaire d'un réducteur. Lors du remplacement d'un moteur de convoyeur, la vraie question n'est donc pas « combien de kW », mais « le nouveau moteur, avec le réducteur, fera-t-il tourner la bande à la même vitesse et avec la même traction ? ». La vitesse nominale du moteur, le rapport du réducteur et le diamètre du tambour déterminent ensemble la vitesse de bande ; le mode de liaison du moteur au réducteur détermine combien d'heures prendra le remplacement. Dans cet article, nous expliquons comment vérifier ces trois maillons dans l'ordre, et où un moteur triphasé standard suffit sur un convoyeur et où il atteint ses limites.
D'où vient la vitesse de bande ?
La vitesse de bande résulte de trois valeurs : la vitesse nominale du moteur, le rapport de réduction du réducteur et le diamètre du tambour d'entraînement. On obtient la vitesse du tambour en divisant la vitesse du moteur par le rapport du réducteur ; en multipliant la vitesse du tambour par sa circonférence, on obtient la distance parcourue par la bande en une minute. Dans cette chaîne, le moteur est le premier maillon qui fixe la vitesse.
Le calcul ci-dessous repose sur des valeurs hypothétiques et sert uniquement à montrer la méthode :
- Soit une vitesse nominale du moteur de 1450 tr/min et un rapport de réducteur de 30:1. La vitesse du tambour est alors d'environ 48,3 tr/min.
- Si le diamètre du tambour est de 0,4 m, sa circonférence est d'environ 1,26 m. La vitesse de bande vaut 48,3 × 1,26 ≈ 61 m/min, soit un peu plus d'un mètre par seconde.
- Si l'on monte sur le même réducteur un moteur 4 pôles d'une vitesse nominale de 1460 tr/min, la vitesse du tambour passe à 48,7 tr/min ; la différence est pratiquement imperceptible.
- Si l'on monte sur le même réducteur un moteur 6 pôles d'une vitesse nominale de 955 tr/min, la vitesse du tambour tombe à environ 31,8 tr/min et la bande ralentit d'un tiers.
La conclusion est simple : si le nombre de pôles reste identique, les petits écarts entre les vitesses nominales de différents fabricants ne modifient pas sensiblement la vitesse de bande. Si le nombre de pôles change, le rapport du réducteur doit aussi être recalculé.
Couple en sortie de réducteur et puissance du moteur
En réduisant la vitesse, le réducteur multiplie le couple à peu près par son rapport ; les pertes des engrenages absorbent une partie de ce gain. Ainsi, même si le couple nominal du moteur paraît faible, le couple qui tire la bande en sortie de réducteur est bien plus élevé. Vous trouverez le couple nominal du moteur dans le tableau des couples ou sur la page produit.
La puissance nécessaire à un convoyeur dépend de la quantité de matière transportée, de la longueur de bande, de la pente, du frottement des rouleaux et de la vitesse de bande. Il n'existe donc pas de règle toute faite du type « tant de kW pour un convoyeur de telle longueur ». En remplacement, le point de départ le plus fiable est la puissance et la vitesse figurant sur la plaque de l'ancien moteur. Si l'ancien moteur a fonctionné sans problème, il est logique de conserver la même puissance et le même nombre de pôles. Si l'ancien moteur chauffait en permanence, faisait déclencher le relais thermique ou ne parvenait pas à démarrer avec la bande chargée, il faut rechercher la cause de la surcharge avant de passer à un moteur plus gros : rouleaux grippés, bande détendue, capacité ajoutée ou modification de pente.
Démarrage avec la bande chargée
Le convoyeur reste souvent chargé de matière lorsque la ligne s'arrête et redémarre plein. Au démarrage, le moteur doit accélérer l'inertie de la bande, de la matière et des tambours, tout en vainquant les frottements. Sur les bandes longues, inclinées ou fortement chargées, cette charge de démarrage peut être nettement supérieure à la charge en régime continu.
- Démarrage direct : le moteur fournit tout son couple de démarrage, mais la bande et le réducteur subissent un à-coup brutal ; les courroies et les organes de liaison sont sollicités.
- Étoile-triangle : réduit le courant de démarrage, mais abaisse aussi le couple de démarrage à environ un tiers. Sur une bande chargée et inclinée, le moteur risque de ne pas atteindre une vitesse suffisante en étoile.
- Variateur de fréquence : assure un démarrage doux et maîtrisé et permet aussi de régler la vitesse de bande. 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.
Si l'ancien moteur démarrait sans problème avec une méthode donnée, conserver cette méthode est la voie la moins risquée. Si vous souhaitez changer de mode de démarrage, indiquez-le à la commande.
