Moteur pour pompe à plan de joint (split case)

Dans les stations de pompage qui alimentent les réseaux urbains, sur les conduites principales d'irrigation et dans les circuits de refroidissement des centrales, les plus gros débits sont très souvent assurés par des pompes horizontales à plan de joint. Dans ces pompes, la roue aspire l'eau des deux côtés et la moitié supérieure du corps se dépose pour accéder à la roue et aux paliers. Cette page traite du moteur électrique qui entraîne la pompe ; pour une vue d'ensemble des types de pompes, consultez la page principale des moteurs électriques pour pompes.

La charge que porte le moteur sur une pompe à double aspiration

Dans une roue à double aspiration, l'eau entre de façon symétrique par les deux faces de la roue. Cette symétrie équilibre en grande partie la poussée axiale qui charge les roulements du moteur et de la pompe dans les pompes à simple aspiration. Pour le moteur, la charge sur l'arbre est donc surtout un couple, transmis par l'accouplement.

En revanche, ces pompes tournent longtemps sans interruption. La valeur déterminante n'est donc pas une pointe de charge brève, mais la capacité du moteur à rester en permanence dans sa limite d'échauffement au point nominal. Dans une installation qui glisse vers l'extrémité droite de la courbe de pompe, c'est-à-dire vers une faible hauteur et un fort débit, la puissance à l'arbre augmente ; le moteur doit être choisi sur la puissance maximale à l'arbre indiquée par le fabricant de la pompe.

Puissance et vitesse : moteurs en fonte de grande taille

Comme les pompes à plan de joint sont conçues pour de gros débits, les moteurs qui les entraînent se situent en général dans les hauteurs d'axe supérieures de la gamme. La famille de moteurs à carcasse en fonte de HEM Motor va jusqu'à 355 kW ; dans cette classe, les modèles 4 pôles (1500 tr/min) et 6 pôles (1000 tr/min) sont les partenaires habituels des pompes split case. Une vitesse plus basse est souvent retenue dans la conception de la pompe pour limiter la vitesse périphérique de la roue et le risque de cavitation à l'aspiration.

Par exemple, le 90 kW 1500 tr/min fonte 280M-4 fournit 578,4 Nm à une vitesse nominale de 1486 tr/min. Pour une station plus importante, le 160 kW 1500 tr/min fonte 315L1-4 a une vitesse nominale de 1488 tr/min et un courant nominal de 271 A sous 400 V. Pour les grandes roues à rotation lente, le 132 kW 1000 tr/min fonte 315L2-6 développe 1276 Nm à 988 tr/min. Ces modèles de 75 kW et plus ont un facteur de service de 1,15 ; c'est une marge de sécurité, pas une raison de choisir un moteur plus petit. Ce sont des exemples ; le choix définitif dépend de la puissance à l'arbre de la pompe, de la vitesse requise, du montage et des conditions de service.

Sens de rotation : une donnée à fixer avant la commande

Les pompes à plan de joint sont fabriquées pour tourner dans le sens horaire ou antihoraire, selon la position des brides d'aspiration et de refoulement. Le sens de la pompe définit la disposition du socle et des raccordements de tuyauterie, donc le côté où le moteur est accouplé. Le sens figure sur la plaque de la pompe ou sur une flèche du corps, et se définit généralement vu du côté moteur.

Le sens de rotation d'un moteur asynchrone triphasé standard s'inverse en permutant deux des fils d'alimentation. Lors de la première mise en service, il faut toutefois faire tourner brièvement le moteur désaccouplé pour vérifier le sens avant de raccorder l'accouplement. Une pompe qui tourne à l'envers ne fournit pas la pression attendue ; si cela dure, des pièces de la pompe peuvent être endommagées. Indiquez dans la commande la position du moteur sur le socle et le sens de rotation.

Alignement sur le socle et second contrôle à chaud

Le moteur et la pompe sont fixés sur un socle commun en acier, et l'accouplement élastique entre eux tolère de petits écarts ; mais un accouplement n'est pas une pièce qui corrige un mauvais alignement. Le désalignement réduit la durée de vie des roulements, augmente les vibrations et provoque des fuites à la tresse ou à la garniture mécanique.

Alignement à froid

On vérifie d'abord que le socle repose sur le béton et que les tiges d'ancrage sont serrées. On contrôle que chaque patte du moteur porte entièrement sur le socle ; une patte qui reste en l'air déforme la carcasse au serrage. On mesure ensuite le décalage radial et angulaire au comparateur ou avec un appareil d'alignement laser, et on corrige avec des cales inox placées sous les pattes du moteur. La tuyauterie doit être raccordée à la pompe sans contrainte ; une bride qui tire déplace le corps hors de son alignement.

Dilatation thermique et seconde mesure

À température de service, le moteur et la pompe ne se dilatent pas de la même façon. La carcasse du moteur s'échauffe, tandis que la pompe prend la température de l'eau qu'elle véhicule ; dans les circuits d'eau chaude ou de refroidissement, l'écart est plus marqué. Le fabricant de la pompe indique la valeur à laisser lors de l'alignement à froid. Après quelques heures de marche, la machine doit être arrêtée et l'alignement mesuré de nouveau sans attendre, puis corrigé si besoin.

Mode de démarrage et surveillance de la température des roulements

À forte puissance, le démarrage direct appelle sur le réseau un courant de démarrage élevé et peut provoquer un coup de bélier dans la colonne d'eau. C'est pourquoi le démarrage étoile-triangle, le démarreur progressif ou le variateur de fréquence sont courants sur les pompes à plan de joint. Le choix dépend de la puissance du transformateur, de la longueur de la conduite, de la disposition des clapets anti-retour et du besoin de régler le débit ; la décision relève du projet électrique et hydraulique de l'installation. En démarrage étoile-triangle, la tension triangle du moteur doit correspondre à la tension du réseau.

Nos séries triphasées conviennent à la régulation de vitesse par variateur de fréquence ; pour un fonctionnement prolongé à basse vitesse et à couple plein, une ventilation forcée peut être nécessaire, et avec des câbles longs un filtre dv/dt ou sinus est envisagé ; les grandes carcasses peuvent demander des roulements isolés ou une mise à la terre de l'arbre. Ces conditions sont indiquées à la commande. Détails sur la page des moteurs compatibles variateur.

Sur une pompe qui tourne longtemps sans surveillance, le premier signe d'un défaut est souvent une hausse de température au niveau des paliers. La sonde de température PT100 est une option de commande ; son emplacement et le relais de surveillance auquel elle se raccorde sont convenus à la commande. Pour les pompes de secours qui restent longtemps à l'arrêt, une résistance anti-condensation peut aussi être demandée.

Tableau de sélection par application

Les vitesses du tableau sont des valeurs fréquentes en pratique, pas un choix définitif ; la référence reste les données du fabricant de la pompe et la plaque du moteur existant.

Pour les pompes à plan de joint qui alimentent un réseau d'eau incendie, le choix du moteur suit la réglementation locale et les exigences du concepteur du système ; les documents ou agréments nécessaires sont confirmés à la commande. Ce sujet est traité à part sur la page des moteurs électriques pour pompes incendie.

Informations nécessaires pour un devis

Pour que nous puissions établir le devis en une seule fois, envoyez-nous : le type de machine ou de pompe que le moteur entraînera, la puissance nécessaire (kW), la vitesse (tr/min), la tension du site, la forme de montage, le sens de rotation et la quantité. Ajoutez le mode de démarrage, l'usage éventuel d'un variateur et votre souhait de PT100 ou de résistance anti-condensation. Le montage à pattes B3 et les autres formes sont proposés selon la carcasse ; la bride et la dimension de l'arbre sont confirmées à la commande.

Si vous remplacez un moteur existant, le plus rapide est d'envoyer une photo de la plaque du moteur. Vous trouverez les modèles et les prix actuels dans la boutique acheter des moteurs électriques et pouvez nous joindre via la page contact pour toute question. Les modèles disponibles en livraison sur stock sont expédiés depuis notre entrepôt en Turquie.

Questions fréquentes

Faut-il refaire l'alignement lors du remplacement du moteur d'une pompe à plan de joint ?

Oui. Même si le nouveau moteur a la même hauteur d'axe et le même plan de pattes que l'ancien, les cales et le serrage des ancrages changent. Il faut faire un alignement à froid, puis le mesurer de nouveau à chaud après quelques heures de marche.

Si le sens de rotation de la pompe change, le moteur change-t-il aussi ?

Le sens du moteur s'inverse en permutant deux fils de phase. Mais si la pompe est un modèle de sens inverse, le moteur peut passer de l'autre côté du socle ; la position de la boîte à bornes et de l'entrée de câble est alors réexaminée.

Peut-on utiliser un moteur 1000 tr/min au lieu de 1500 tr/min sur une pompe à plan de joint ?

La pompe doit tourner à la vitesse pour laquelle elle a été choisie. Si la vitesse baisse, le débit et la hauteur baissent aussi ; un changement de vitesse ne se fait qu'avec l'accord du fabricant de la pompe et avec le choix de la roue.

Peut-on ajouter plus tard une sonde pour surveiller la température des roulements ?

La sonde PT100 est une option de commande, et le plus sûr est d'indiquer le besoin dès la commande. La possibilité de l'ajouter sur un moteur existant s'évalue à part selon la carcasse du moteur.

Quel mode de démarrage choisir pour un moteur de pompe de forte puissance ?

Il n'existe pas de méthode unique. On choisit l'étoile-triangle, le démarreur progressif ou le variateur de fréquence selon la capacité du réseau, le risque de coup de bélier et le besoin de régler le débit ; la décision se prend avec le projet électrique de l'installation.