Que vérifier lors de l'achat d'un moteur électrique pour ventilateur à volute ?

Le ventilateur à volute, appelé ainsi en raison de la forme en spirale de son enveloppe, est un ventilateur radial (centrifuge). Il aspire l'air dans l'axe, le projette vers la périphérie et le transforme en pression grâce à la volute. Il est très utilisé en ventilation, extraction, séchage, air de combustion et sur les lignes de process. Lors de l'achat d'un moteur électrique pour ces ventilateurs, la puissance et la vitesse sont bien sûr les premières questions ; mais le mode de liaison, le sens de rotation, la position de montage et l'environnement de fonctionnement du ventilateur sont tout aussi déterminants. Cet article énumère, sous forme de liste de contrôle pour l'acheteur, ce qu'il faut vérifier avant de commander un moteur de ventilateur à volute.

Connaître d'abord le ventilateur : où se trouve le moteur ?

Les ventilateurs à volute sont associés au moteur selon trois dispositions de base. Sans savoir quelle est la vôtre, il n'est pas possible de choisir le bon moteur.

• Accouplement direct (roue sur l'arbre moteur) : Le moyeu de la roue est monté directement sur l'arbre du moteur. C'est courant sur les petits et moyens ventilateurs. Le moteur supporte directement dans ses propres roulements le poids et le balourd de la roue. Il est généralement tenu par une bride fixée à une console ou à l'enveloppe.
• Par accouplement : Le ventilateur possède son propre arbre sur paliers ; le moteur repose sur un socle par ses pattes et est relié par un accouplement élastique. La charge de la roue reste dans les paliers du ventilateur.
• Par courroie et poulies : Le moteur est généralement placé sur une glissière à côté ou en dessous de l'enveloppe du ventilateur. La vitesse du ventilateur découle de la vitesse du moteur et du rapport des poulies ; cela offre une souplesse de réglage, mais impose une charge latérale à l'arbre.

Pour un moteur destiné à un ventilateur en accouplement direct, le bout d'arbre, la bride et la charge sur les roulements deviennent critiques. Sur les ventilateurs par accouplement et par courroie, la fixation par pattes et la dimension du bout d'arbre passent au premier plan.

Vitesse : pourquoi ne change-t-on pas le nombre de pôles sur un ventilateur à volute ?

La pression et le débit produits par un ventilateur à volute dépendent du diamètre de la roue et de la vitesse. Le constructeur du ventilateur conçoit la roue pour une vitesse donnée ; il s'agit généralement de la vitesse d'un moteur à 2 pôles (3000 tr/min synchrone) ou à 4 pôles (1500 tr/min synchrone). La valeur lue sur la plaque est la vitesse nominale : par exemple 2895 ou 2905 tr/min pour un moteur à 2 pôles, 1450 ou 1460 tr/min pour un moteur à 4 pôles.

Sur un ventilateur en accouplement direct, changer le nombre de pôles modifie toute la caractéristique du ventilateur. Si la vitesse est divisée par deux, la pression tombe au quart ; si la vitesse double, la puissance du ventilateur est multipliée par huit environ et la roue peut dépasser sa limite de résistance. C'est pourquoi, lors de la commande d'un moteur de rechange, la règle de base est de conserver le nombre de pôles indiqué sur la plaque. S'il faut changer la vitesse, cela se fait avec l'accord du constructeur du ventilateur et généralement par le rapport de poulies ou un variateur de fréquence.

Réglage de vitesse par 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 plein couple, 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. Comme le couple d'une charge de ventilateur diminue lorsque la vitesse baisse, le risque d'échauffement à basse vitesse est généralement limité ; toutefois, si un fonctionnement au-delà de 50 Hz est prévu, l'aptitude du moteur et de la roue doit être évaluée séparément. Les détails figurent sur la page consacrée à l'utilisation avec variateur.

Sens de rotation et position de l'enveloppe

Sur les ventilateurs à volute, le sens de rotation de la roue doit correspondre au sens d'ouverture de la volute. Un ventilateur radial qui tourne à l'envers continue de déplacer un peu d'air ; c'est pourquoi l'erreur peut passer inaperçue au premier abord. Pourtant, le débit et la pression baissent nettement, le courant diffère de ce qui est attendu et l'installation fonctionne de manière inefficace.

• Regardez la flèche de sens de rotation sur l'enveloppe du ventilateur ; en l'absence de flèche, déterminez le sens d'après l'ouverture de la volute.
• Sur les moteurs triphasés, le sens de rotation s'inverse en permutant deux phases. Avant de relier le moteur à la roue, le sens est contrôlé par une courte mise en marche.
• Le ventilateur de refroidissement des moteurs standard est généralement conçu pour fonctionner dans les deux sens. Il est néanmoins utile d'indiquer le sens de rotation souhaité à la commande, ce qui permet d'aborder à l'avance un éventuel refroidissement unidirectionnel, surtout pour les fortes puissances.

La position de l'enveloppe (bouche de sortie vers le haut, sur le côté ou vers le bas) ne change pas directement le choix du moteur, mais elle influe sur l'emplacement du moteur et sur l'accès à la boîte à bornes. Il faut réfléchir à l'avance au côté de la boîte à bornes pour faciliter l'entrée des câbles.

Forme de montage : à pattes, à bride, verticale

Les dispositions les plus courantes sur les ventilateurs à volute sont B3 (à pattes), B5 ou B14 (à bride) et B35 (à pattes et à bride). Sur les ventilateurs de toiture ou à axe vertical, le moteur peut fonctionner en position verticale (V1 arbre vers le bas, V3 arbre vers le haut). En fonctionnement vertical, les roulements supportent aussi le poids de la roue dans le sens axial ; c'est pourquoi la position de montage doit être clairement indiquée à la commande.

Les formes B3, B5, B14, B34, B35 et verticales V1/V3/V5/V6/V15 sont proposées selon la carcasse ; la taille de bride est confirmée à la commande. Qu'une bride soit dite « B5 » ne signifie pas qu'elle corresponde au cercle de perçage de la console de votre ventilateur. Pour les dimensions, consultez les plans techniques ; les formes proposées sont résumées dans la question sur les formes de montage.

Environnement : air chaud, humidité et poussière

L'air véhiculé par un ventilateur à volute n'est pas forcément celui de l'environnement où fonctionne le moteur. Il faut ici distinguer deux situations.

• Moteur hors du flux d'air : Sur les ventilateurs par accouplement et par courroie, le moteur fonctionne généralement hors du flux d'air véhiculé, avec son propre refroidissement. Même si l'air véhiculé est chaud, le moteur doit rester hors de la zone chaude et, si nécessaire, être protégé par un écran thermique.
• Moteur proche du flux d'air : Sur les ventilateurs en accouplement direct, le moteur est accolé à l'enveloppe du ventilateur ; si l'enveloppe est chaude, la chaleur passe au moteur par la bride et l'arbre. Sur les ventilateurs véhiculant des gaz chauds, cette disposition doit être évaluée séparément et il faut éviter une implantation où le moteur standard fonctionnerait dans les gaz chauds.

Nos modèles en vente sont IP55 avec isolation classe F. Pour un ventilateur en extérieur, directement exposé à la pluie, une protection par le haut est prévue. Si la charge de poussière est élevée, un nettoyage régulier des ailettes de refroidissement est nécessaire. Dans les environnements fermés et propres, la carcasse aluminium facilite le montage grâce à sa légèreté ; dans les environnements soumis aux vibrations et difficiles, une carcasse en fonte peut être envisagée.

Modèles d'exemple : dans des puissances typiques de ventilateurs à volute

Les modèles ci-dessous sont des exemples de puissances et de vitesses courantes sur les ventilateurs à volute de ventilation et d'extraction. Le besoin de puissance de votre ventilateur est déterminé par les données du constructeur du ventilateur et par la plaque du moteur existant ; cette liste est un exemple, pas une recommandation.

Faites attention à la colonne tension : le modèle 100L-2 porte une plaque 230/400 V (Δ/Y) et se couple en étoile (Y) sur un réseau 400 V ; les modèles 112M-2 et 132S-4 portent une plaque 400/690 V (Δ/Y) et se couplent en triangle (Δ) sur un réseau 400 V. Cette différence compte dans les armoires où un démarrage étoile-triangle est prévu : le démarrage étoile-triangle se fait avec un moteur à plaque 400/690 V apte au fonctionnement en triangle sur un réseau 400 V. Le prix actuel figure sur la page de chaque modèle ; les autres puissances se trouvent dans la liste des modèles à carcasse aluminium.

Exemple hypothétique : renouvellement du moteur d'un extracteur de toiture

Le déroulement suivant est hypothétique ; il ne s'agit pas d'une application client réelle. Supposons que le moteur d'un extracteur à volute installé sur le toit d'une entreprise fasse, au fil des années, un bruit de roulement et doive être renouvelé. La plaque indique 4 kW et une vitesse d'environ 2900 ; le moteur est fixé par bride sur la console du ventilateur et la roue est montée directement sur l'arbre.

• Conservez le nombre de pôles : 4 kW et 2 pôles correspondent au modèle de code 112M-2.
• Vérifiez la liaison : Le cercle de perçage de la bride sur la console et le diamètre d'arbre sont comparés au plan technique ; on confirme que le moyeu de la roue s'adaptera au nouvel arbre.
• Contrôlez le sens : À la première mise sous tension, le moteur tourne brièvement sans roue et le sens est comparé à la flèche de l'enveloppe.
• Précisez l'environnement : L'emplacement étant en toiture et exposé à la pluie, une protection par le haut est prévue et cela est noté à la commande.
• Confirmez l'alimentation : Si l'armoire effectue un démarrage étoile-triangle, on vérifie que le modèle à plaque 400/690 V convient au fonctionnement en triangle sous 400 V.

Conclusion et informations avant la commande

Le bon moteur pour un ventilateur à volute se choisit en évaluant ensemble la disposition de liaison du ventilateur, le nombre de pôles, le sens de rotation, la position de montage et l'environnement. Conserver la puissance et la vitesse de la plaque est, dans la plupart des cas, le bon point de départ ; les dimensions de bride et d'arbre sont confirmées séparément à la commande. Envoyez-nous les informations suivantes :

• Puissance, vitesse et photo de la plaque du moteur existant
• Disposition de liaison du ventilateur (accouplement direct, accouplement, courroie)
• Forme de montage (B3, B5, B14, B35 ou verticale) et, si à bride, la dimension de la console
• Tension du réseau et mode de démarrage (direct, étoile-triangle, variateur)
• Application et environnement (extérieur, air chaud, poussière)

Consultez les modèles adaptés et les prix actuels sur la page acheter des moteurs électriques. Les informations propres aux applications de ventilation figurent sur la page moteurs pour ventilateurs et extracteurs. Pour demander le bon modèle à partir des données de plaque de votre moteur, envoyez-nous une photo de la plaque ou contactez-nous.