Moteur électrique pour réducteur hélicoïdal

Dans un réducteur hélicoïdal, l'arbre d'entrée et l'arbre de sortie se suivent sur le même axe ; le moteur se place à l'arrière du réducteur et l'ensemble de l'entraînement ressemble à un seul corps allongé. Cette disposition est courante sur les convoyeurs à bande, les malaxeurs, les élévateurs à godets et d'autres machines à rotation continue comme les groupes pompe-agitateur. Seul le moteur asynchrone triphasé qui entraîne l'entrée du réducteur est traité ci-dessous ; pour une comparaison avec les autres types de réducteurs, voir la page principale moteurs électriques pour réducteurs.

Le rôle du moteur dans un réducteur hélicoïdal coaxial

À l'intérieur du réducteur hélicoïdal, des paires d'engrenages à denture hélicoïdale sont disposées en deux ou trois étages. Le moteur entraîne le pignon du premier étage ; à chaque étage la vitesse baisse un peu plus et le couple augmente un peu plus, et au dernier étage le mouvement atteint l'arbre de sortie aligné avec le moteur. Comme les dents engrènent en roulant, les pertes sont faibles ; l'essentiel de la puissance prise au moteur passe à l'arbre de sortie.

Le rôle du moteur est de fournir une puissance continue et régulière à la vitesse d'entrée demandée par le réducteur. La vitesse de sortie est fixée par les rapports des étages ; la charge radiale du tambour, de la pale de malaxeur ou du pignon de chaîne de la machine est reprise par l'arbre de sortie et les roulements du réducteur. Le moteur ne porte pas ces charges à la place du réducteur et ne remplace pas les limites du catalogue du réducteur.

Informations de départ pour choisir le moteur d'un réducteur hélicoïdal

La plaque de ce type de réducteur indique généralement le code de type, le rapport total, la vitesse de sortie et parfois la puissance moteur recommandée. L'information la plus importante pour le moteur reste toutefois la conception du côté entrée : le réducteur est-il livré avec un couvercle d'entrée IEC qui reçoit directement la bride du moteur, ou est-il entraîné par un arbre d'entrée séparé avec accouplement ? Cette distinction détermine si le moteur sera à bride ou à pattes.

On demande en outre combien d'heures par jour la machine fonctionne, si la charge est constante ou fluctuante et si la machine démarre en charge. Sur les malaxeurs et élévateurs, ces trois éléments indiquent la marge à prévoir au-dessus de la puissance du catalogue.

Déterminer la puissance en séparant vitesse d'entrée et vitesse de sortie

Les catalogues de réducteurs hélicoïdaux sont généralement établis pour une vitesse d'entrée donnée, souvent la classe 1500 tr/min environ d'un moteur quatre pôles. Il faut donc d'abord noter séparément les deux vitesses : la vitesse nominale du moteur (entrée) et la vitesse de sortie demandée par la machine. Le rapport est le quotient des deux. Le constructeur de la machine fournit le couple et la vitesse de sortie ; la puissance de sortie qui en découle, divisée par le rendement indiqué par le fabricant du réducteur, donne la puissance moteur.

Les valeurs de puissance et de vitesse du tableau ne sont que les données catalogue du moteur ; le couple et la vitesse en sortie du réducteur dépendent de votre rapport. Les exemples ne constituent pas un choix définitif.

Si l'on remplace le moteur d'un entraînement existant, la puissance et la vitesse de la plaque de l'ancien moteur sont la première référence. Monter un moteur plus puissant peut dépasser la puissance d'entrée admise par le réducteur ; n'augmentez pas la puissance sans vérifier la limite sur la plaque ou dans le catalogue du réducteur.

Couvercle d'entrée IEC, alésage d'arbre et fixation par pattes

Sur la plupart des réducteurs hélicoïdaux coaxiaux, l'arbre moteur entre dans un alésage claveté à l'entrée du réducteur ou dans un moyeu d'accouplement, et la bride du moteur est boulonnée sur le couvercle d'entrée IEC du réducteur. Le réducteur est le plus souvent fixé à la machine par ses propres pattes ou sa bride ; le moteur est alors choisi sans pattes, à bride (B5 ou B14). Le moteur doit être de la taille de carcasse IEC pour laquelle le couvercle d'entrée du réducteur est usiné.

L'ordre de contrôle peut être : taille de carcasse IEC, type et diamètre de bride, diamètre de centrage, nombre et entraxe des trous, diamètre et longueur d'arbre, dimension de clavette. S'il y a un arbre d'entrée séparé et que le moteur est relié par accouplement, un moteur à pattes (B3) ou à pattes et bride (B34/B35) est évalué avec l'entraxe des trous de pattes et la hauteur d'axe. Les cotes de carcasse figurent dans le tableau des tailles de carcasse, les types à double fixation sur la page moteurs B34 et B35. Tant que ces cotes ne concordent pas, il ne faut pas supposer qu'un moteur s'adaptera directement au réducteur.

En disposition coaxiale, le moteur prolonge le réducteur vers l'arrière, à l'horizontale ou à la verticale. Sur les malaxeurs à arbre de sortie vers le bas, le moteur se trouve en haut, arbre vers le bas (V1) ; son poids repose alors sur la bride d'entrée du réducteur. Indiquez la position à la commande ; les formes proposées pour le fonctionnement vertical sont listées dans la question formes de montage.

Ambiance et refroidissement sur de longues heures de marche

Grâce à ses faibles pertes, le réducteur hélicoïdal reste plus froid que le moteur ; l'essentiel de la chaleur de l'entraînement provient du bobinage moteur. C'est pourquoi le refroidissement du moteur prend de l'importance sur les bandes et malaxeurs en marche continue. Si le moteur est coincé dans un espace étroit derrière le réducteur ou si de la poussière de produit s'y dépose, l'entrée d'air par le capot de ventilateur diminue.

Les valeurs du catalogue s'appliquent à des températures ambiantes de −15 à +40 degrés Celsius et à une altitude jusqu'à 1000 m ; si le moteur doit fonctionner hors de ces limites, indiquez-le à la commande. Les moteurs sont en protection IP55, isolation classe F, et dimensionnés pour le service continu S1. Pour les entraînements poussiéreux ou en extérieur, la réponse à la question aluminium ou fonte aide à choisir la carcasse.

Limites du moteur et du réducteur avec variateur et variations de charge

La variation de vitesse par variateur est fréquente avec les réducteurs hélicoïdaux, car elle permet de régler la vitesse de bande ou de malaxage sans changer de rapport. La limite se situe alors généralement côté moteur : en dessous de 50 Hz, le ventilateur propre du moteur ralentit et une ventilation forcée peut être nécessaire pour de longues périodes à couple plein. Si le câble est long, un filtre dv/dt ou sinus est envisagé. Les détails sont sur la page moteurs compatibles variateur.

Monter au-dessus de 50 Hz crée une limite côté réducteur : la vitesse d'entrée augmente et la vitesse d'entrée maximale admise peut être dépassée. Le choc que le démarrage direct impose aux engrenages d'un élévateur démarrant en charge ou d'un malaxeur arrêté avec un mélange dense peut être réduit par un variateur ou un démarreur progressif. En cas de démarrages fréquents ou de charge lourde, la sonde PTC ou PT100 de surveillance du bobinage est une option de commande.

Informations à joindre à une demande de remplacement

Pour choisir un nouveau moteur à la place d'un moteur défaillant, les photos des plaques du moteur et du réducteur suffisent souvent. Vous pouvez les envoyer par WhatsApp en suivant les étapes de la page moteur équivalent selon la plaque.

• Plaque moteur : puissance, vitesse, tension, courant et couplage
• Plaque du réducteur : code de type, rapport, vitesse de sortie
• Type de liaison : bride sur le couvercle d'entrée IEC ou pattes avec accouplement
• Type et diamètre de bride, diamètre et longueur d'arbre
• Orientation de l'entraînement : horizontale ou verticale sortie vers le bas
• Durée de marche journalière de la machine et utilisation d'un variateur
• Nombre de moteurs nécessaires

Nos coordonnées téléphone et WhatsApp figurent sur la page contact.

Groupes de produits de la boutique pour les entraînements hélicoïdaux

Pour les entraînements hélicoïdaux des bandes légères et des lignes d'emballage, les moteurs à carcasse aluminium, et pour les bandes lourdes, élévateurs et malaxeurs, les moteurs à carcasse fonte sont les premiers groupes à consulter. Pour affiner la liste par classe de vitesse, regardez les modèles quatre pôles (classe 1500 tr/min) ; tous les modèles se trouvent dans la boutique de moteurs électriques.

Les modèles fonte 5,5 kW 132S-4 et 11 kW 160M-4 du tableau ci-dessus sont des exemples ; leur adéquation à votre machine et à votre réducteur est confirmée séparément avec les données de bride, d'arbre et de charge. Notre site propose aussi la catégorie réducteurs hélicoïdaux à pattes ; cette page ne traite que du choix du moteur, le réducteur se choisit à part selon ses propres données.

Questions fréquentes

Pourquoi le moteur est-il plus chaud que le réducteur sur un entraînement hélicoïdal ?

Les engrenages travaillant en roulement, les pertes du réducteur sont faibles et la majeure partie de la chaleur naît dans le bobinage moteur. Une carcasse moteur plus chaude que le réducteur n'indique pas à elle seule un défaut ; comparez le courant à la valeur de plaque.

Puis-je faire tourner le moteur au-dessus de la fréquence réseau de 50 Hz pour augmenter la vitesse de bande ?

Un variateur permet d'augmenter la fréquence, mais la vitesse d'entrée du réducteur augmente dans la même proportion. Ne le faites pas sans vérifier la vitesse d'entrée maximale du catalogue du réducteur et le couple du moteur à cette vitesse ; un changement de rapport est souvent la meilleure solution.

Mon réducteur est à pattes ; le moteur doit-il aussi avoir des pattes ?

Si le moteur se fixe par bride sur le couvercle d'entrée IEC du réducteur, on choisit généralement un moteur à bride sans pattes. Le moteur à pattes n'est nécessaire que si le réducteur est entraîné par un arbre d'entrée séparé avec accouplement ou si un appui supplémentaire est souhaité.

Monter un moteur plus puissant protège-t-il le réducteur ?

Non, cela peut être l'inverse. Un moteur surdimensionné transmet un couple plus élevé au réducteur en cas de blocage. La puissance du moteur se choisit en tenant compte à la fois de la puissance d'entrée admise par le réducteur et de la charge réelle de la machine.