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Sur une machine industrielle de lavage haute pression pour véhicules, le moteur de pompe se choisit à partir de la vitesse, du débit et de la pression demandés par la pompe ; l'aspect de la machine ou la seule valeur en kW de l'ancien moteur ne suffisent pas. Les pompes haute pression à pistons sont généralement construites pour une vitesse précise, et la liaison se fait soit en direct, soit par courroie et poulies. Le second point critique est que le moteur se trouve dans un endroit protégé, et non dans le brouillard d'eau et de mousse.
Identifier le type et la vitesse de la pompe
La plupart des machines de lavage industrielles utilisent une pompe haute pression à trois pistons (triplex). La plaque ou le catalogue de la pompe indique le débit (l/min), la pression maximale (bar) et la vitesse nominale. Cette vitesse est le point de départ du choix du moteur, car dans une pompe à pistons le débit est directement proportionnel à la vitesse.
- Si la vitesse de la pompe est d'environ 1450 tr/min, un moteur 4 pôles peut être accouplé en direct. Sur les modèles 4 pôles HEM Motor, la vitesse nominale se situe autour de 1450–1460 tr/min selon la puissance.
- Si la vitesse de la pompe est d'environ 2800–2900 tr/min, l'accouplement direct avec un moteur 2 pôles est envisagé ; on le voit sur des machines plus compactes, et la pompe doit être construite pour cette vitesse.
- Si la pompe tourne à une vitesse plus basse, il y a une transmission par courroie et poulies ou une réduction sur la pompe ; la vitesse du moteur et le rapport de poulies sont calculés ensemble.
Chercher à augmenter la pression en accélérant la pompe est une mauvaise voie. Dans une pompe à pistons, la vitesse modifie le débit ; la pression est déterminée par le diamètre de la buse et la vanne de régulation de pression.
Estimer la puissance à partir du débit et de la pression
La puissance que la pompe prélève sur son arbre dépend du produit du débit par la pression. Pour une estimation approximative, on utilise la relation suivante : puissance hydraulique (kW) ≈ débit (l/min) × pression (bar) / 600. En divisant cette valeur par le rendement de la pompe, on obtient la puissance à l'arbre. Si le fabricant de la pompe indique la puissance moteur nécessaire dans son propre tableau, cette valeur fait référence.
Le calcul ci-dessous est un exemple hypothétique. Pour une pompe fonctionnant à 15 l/min et 150 bar, la puissance hydraulique est de 15 × 150 / 600 = 3,75 kW. Si l'on prend un rendement de pompe d'environ 0,85, la puissance à l'arbre monte à environ 4,4 kW. Dans ce cas, un moteur de 4 kW serait à la limite ; un moteur de 5,5 kW est un choix raisonnable. Si la même pompe doit être réglée à 200 bar, le calcul doit être refait.
La puissance de la plaque suffit-elle toujours ?
Lors d'un remplacement, la puissance de plaque de l'ancien moteur est une bonne référence ; mais si les buses ont été agrandies, la pression augmentée ou la pompe changée sur la machine, la plaque ne reflète plus la charge réelle. Comparer le courant nominal du nouveau moteur au courant réel en service est le contrôle le plus fiable.
Que fait le moteur quand le pistolet est fermé ?
Sur les machines haute pression, lorsque le pistolet est fermé, l'eau retourne à l'aspiration ou au réservoir par la vanne de décharge (unloader). Pendant ce temps, le moteur continue généralement de tourner, mais la charge diminue car la pression baisse. Sur certaines machines, un pressostat arrête le moteur après un certain temps et le redémarre à l'ouverture du pistolet ; ce dispositif est appelé « arrêt total ».
- Dans le dispositif à rotation continue (bypass), le moteur tourne toute la journée ; l'échauffement de l'eau au ralenti est un problème de la pompe, tandis que pour le moteur la question est le fonctionnement continu.
- Dans le dispositif à arrêt total, le moteur démarre souvent. Comme il absorbe un courant élevé à chaque démarrage, le bobinage chauffe davantage à mesure que le nombre de démarrages augmente. Dans une station de lavage très fréquentée, indiquez cette information à la commande.
- Si un démarrage étoile-triangle est utilisé sur des moteurs de 4 kW et plus, le moteur doit être en 400/690 V, couplé en triangle sur un réseau 400 V.
Eau, mousse et produits chimiques : où l'IP55 suffit-il ?
Les moteurs triphasés HEM Motor ont un indice de protection IP55 ; cette classe signifie une protection contre la poussière et une résistance aux jets d'eau de toutes directions. Cependant, sur une machine de lavage, le vrai risque pour le moteur est d'être nettoyé directement à l'eau haute pression, le brouillard de mousse permanent et les vapeurs de détergent. Ces conditions peuvent dépasser la limite définie par l'IP55.
- Placez le moteur dans l'armoire fermée de la machine, du côté que les projections d'eau et de mousse n'atteignent pas directement.
- Ne bouchez pas l'avant du capot de ventilateur ; le moteur est refroidi par son propre ventilateur et l'armoire a besoin d'une circulation d'air.
- L'entrée de câble de la boîte à bornes doit être orientée vers le bas, et les presse-étoupes doivent être bien serrés.
- Ne lavez pas le moteur à l'eau sous pression. La carcasse doit être nettoyée avec un chiffon humide.
- Si les vapeurs chimiques sont importantes ou si le moteur doit rester en extérieur, indiquez-le à la commande ; ces conditions peuvent sortir du périmètre d'un moteur standard.
La carcasse en fonte est souvent préférée sur les machines de lavage à usage intensif car elle est plus rigide face aux chocs et aux vibrations. La carcasse aluminium a la même classe de protection et d'isolation ; le choix dépend de la construction et de l'implantation de la machine.
