Remplacement du moteur électrique d'une scie circulaire : vitesse et liaison d'arbre

Sur une scie circulaire, la lame dentée coupe le matériau à plusieurs dizaines de tours par seconde ; sur la plupart des machines, la lame est fixée sur l'arbre du moteur ou sur un arbre très proche du moteur. Cette proximité rend le remplacement du moteur plus délicat que sur une machine à poulies. Le bon moteur n'est pas seulement celui de même puissance ; c'est celui qui tourne à la même vitesse, dont l'arbre et la liaison conviennent à la lame et qui se comporte comme la machine l'attend au démarrage et à l'arrêt. Dans cet article, nous abordons le remplacement du moteur d'une scie circulaire sous l'angle de la vitesse et de la liaison d'arbre.

Trois types de liaison sur les scies circulaires

Sur les machines à bois, de coupe de profilés et de mise à dimension de panneaux, la liaison entre la lame et le moteur prend généralement l'une de ces trois formes :

• Lame directement sur l'arbre moteur : L'arbre du moteur est prolongé ; les flasques et l'écrou qui serrent la lame se placent en bout d'arbre. Le bout d'arbre est souvent fileté, étagé ou d'un diamètre spécial, et le roulement avant est choisi pour les efforts de la lame.
• Arbre de lame entraîné par courroie : La lame tourne sur un arbre séparé dans ses propres roulements, et le moteur entraîne cet arbre par courroie. L'arbre du moteur ne porte qu'une poulie.
• Moteur à bride et accouplement : Le moteur est fixé au bâti de la machine par sa bride et transmet la puissance à l'arbre de lame par un accouplement.

Cette distinction est la première question qui détermine si un moteur standard peut être utilisé.

Arbre spécial ou arbre IEC standard ?

Les moteurs de scie circulaire dont la lame est montée directement sur l'arbre sont fabriqués spécifiquement pour la machine : arbre long ou de forme spéciale, disposition de roulements supportant les charges axiale et radiale de la lame, et parfois une bride longue adaptée au bâti. Monter un moteur standard à la place d'un tel moteur supprime l'arbre censé porter la lame. Un moteur triphasé standard ne peut être monté directement que si toutes les conditions suivantes sont réunies :

• Le diamètre, la longueur et la clavette de l'arbre ont les cotes IEC standard de la hauteur d'axe.
• La bride a des cotes standard B5 ou B14, ou le moteur repose sur un socle à pattes (B3).
• Le bout d'arbre porte une poulie ou un accouplement, et non la lame.

Si l'une des conditions n'est pas remplie, un moteur spécial est nécessaire. Dans ce cas, interrogez-nous en envoyant la photo de la plaque du moteur actuel et des photos nettes du bout d'arbre et de la bride. Fixer la lame sur un arbre standard au moyen d'un adaptateur ou reprendre le bout d'arbre au tour peut provoquer un faux-rond de lame et endommager les roulements ; la vitesse périphérique de la lame étant élevée, c'est un risque pour la sécurité au travail.

Vitesse : ne modifiez pas la vitesse périphérique de la lame

Sur une scie circulaire, la qualité de coupe dépend largement de la vitesse périphérique de la lame. Celle-ci est proportionnelle au produit du diamètre de la lame par la vitesse de rotation. Si la lame est directement sur l'arbre moteur, la vitesse de la lame est la vitesse nominale du moteur. Un moteur 2 pôles tourne en charge à environ 2900 tr/min, un moteur 4 pôles à environ 1450 tr/min. Passer de l'un à l'autre double ou divise par deux la vitesse de lame.

• La lame et sa denture sont fabriquées pour une vitesse maximale donnée ; la vitesse maximale marquée sur la lame ne doit pas être inférieure à la vitesse du moteur.
• Sur les machines à courroie, le rapport de poulies modifie la vitesse ; conserver l'ancien nombre de pôles est plus sûr que changer la polarité du moteur.
• Sur les machines dont la vitesse est réglée par un variateur, rappelons que nos séries triphasées conviennent au réglage de vitesse par variateur de fréquence, qu'une ventilation externe peut être nécessaire en fonctionnement prolongé à basse vitesse et plein couple, et qu'un filtre dv/dt ou sinus est envisagé si le câble entre variateur et moteur est long. Ces conditions sont indiquées à la commande ; détails dans la question sur le variateur.

La vitesse nominale lue sur la plaque est légèrement inférieure à la vitesse synchrone. Par exemple, le modèle 4 kW de la classe 3000 tr/min affiche 2905 tr/min sur sa plaque et le modèle 3 kW de la classe 1500 tr/min affiche 1450 tr/min. Lors du remplacement, comparez la valeur de la plaque avec celle de l'ancien moteur.

Sens de rotation, démarrage et arrêt

Sur une scie circulaire, les dents de la lame coupent dans un sens donné ; si le moteur tourne à l'envers, la lame ne coupe pas le matériau, elle l'accroche ou peut le projeter vers l'arrière. Après le raccordement du nouveau moteur, un court essai est fait sans lame et le sens de rotation est comparé à la flèche de la machine. S'il est inversé, on permute deux phases de l'alimentation.

Au démarrage, l'inertie de la lame et de l'arbre sollicite le moteur. Les petits moteurs à plaque 230/400 V (Δ/Y) se couplent en étoile sur un réseau 400 V et démarrent généralement en direct. Les moteurs à plaque 400/690 V (Δ/Y) fonctionnent en triangle sur un réseau 400 V et conviennent au démarrage étoile-triangle. Indiquez la méthode à la commande selon votre armoire.

L'arrêt rapide de la lame est important. Si une unité de frein se trouve à l'arrière du moteur, il s'agit d'un moteur-frein, qui n'est pas considéré comme équivalent à un moteur standard ; il doit être demandé comme moteur spécial avec les données de la plaque. Si l'arrêt est assuré par un frein électronique dans l'armoire, un moteur standard peut être envisagé.

Choix de la puissance et modèles d'exemple

Sans connaître le diamètre de la lame, l'épaisseur et la dureté du matériau coupé, la vitesse d'avance et la durée de travail quotidienne, on ne peut pas indiquer une puissance exacte. Le point de départ le plus fiable est la plaque du moteur qui a fonctionné sans problème sur la même machine. Les modèles suivants sont des exemples de classes de puissance et de vitesse fréquentes sur les scies circulaires à courroie ou à accouplement :

• 3 kW fonte 100L2-4 : 4 pôles, 1450 tr/min, IEC 100L, 230/400 V (Δ/Y), 6,02 A, 19,8 Nm.
• 4 kW aluminium 112M-2 : 2 pôles, 2905 tr/min, IEC 112M, 400/690 V (Δ/Y), 7,45 A, 13,1 Nm.
• 5,5 kW fonte 132S1-2 : 2 pôles, 2930 tr/min, IEC 132S, 400/690 V (Δ/Y), 10,1 A, 17,9 Nm.
• 7,5 kW fonte 132S2-2 : 2 pôles, 2930 tr/min, IEC 132S, 400/690 V (Δ/Y), 13,7 A, 24,4 Nm.

Tous ces modèles ont un arbre IEC standard ; ils ne possèdent pas l'arbre long sur lequel une lame se monte directement. Dans les ateliers où la sciure est abondante, la carcasse fonte offre une construction plus robuste ; tous les modèles sont livrés avec une protection IP55 et une isolation classe F. Des informations générales sur les machines à bois figurent sur la page moteurs pour machines à bois. Le prix actuel se trouve sur la page produit de chaque modèle.

Exemple : remplacement sur une scie à panneaux à courroie

Cet exemple est hypothétique et ne décrit pas une application client réelle. Sur une scie de mise à dimension de panneaux dont l'arbre de lame tourne dans des roulements séparés et que le moteur entraîne par courroie, la plaque de l'ancien moteur indique 5,5 kW, 2930 tr/min et une carcasse 132S.

• Le bout d'arbre ne porte qu'une poulie ; les roulements du moteur ne supportent pas la lame. Un moteur standard peut être envisagé.
• Les valeurs correspondent au modèle 132S1-2 en fonte ; le nombre de pôles restant le même, la vitesse de lame ne change pas.
• Le moyeu de poulie est comparé au diamètre et à la clavette du nouvel arbre ; s'il convient, l'ancienne poulie est réutilisée.
• Le moteur repose sur une glissière à pattes ; l'entraxe des trous est comparé aux plans techniques 2D.
• Le sens de rotation est testé sans lame, puis la protection thermique est réglée sur le nouveau courant nominal.

Si, sur la même machine, la lame était montée directement sur l'arbre moteur, ce déroulé ne s'appliquerait pas ; un arbre spécial étant nécessaire, on demanderait un moteur spécial avec la plaque et les photos.

Ce qu'il faut envoyer avant la commande

• Une photo de la plaque du moteur actuel : puissance, vitesse, tension, courant et hauteur d'axe doivent être lisibles
• Des photos du bout d'arbre et de la bride ; la lame est-elle directement sur l'arbre, entraînée par courroie ou par accouplement
• Le diamètre de la lame et la vitesse maximale marquée sur la lame
• La forme de montage, la tension du réseau, le mode de démarrage et la présence éventuelle d'un frein sur le moteur

Consultez les modèles triphasés pouvant convenir aux scies circulaires et leurs prix actuels sur la page acheter des moteurs électriques. Si l'arbre ou la bride est spécial, envoyez-nous la plaque et les photos ; définissons ensemble la bonne solution. Pour d'autres sujets, utilisez notre page contact.