Moteur de soufflante d'air

Une soufflante est une machine qui fournit de l'air en continu à une pression qu'un ventilateur n'atteint pas, mais bien inférieure à celle d'un compresseur ; elle envoie l'air vers les diffuseurs d'un bassin d'épuration, dans une conduite de transport pneumatique ou vers une ligne de séchage. Cette page traite du moteur asynchrone triphasé qui fait tourner le rotor de la soufflante ; pour une vue d'ensemble de toutes les machines de ventilation, revenez à notre page Moteurs électriques pour la ventilation.

Comment une soufflante roots refoule-t-elle l'air et que ressent le moteur ?

Dans une soufflante à lobes rotatifs (roots), deux rotors tournent en sens inverse dans le carter sans se toucher, grâce à des engrenages de synchronisation extérieurs. À chaque tour, une poche d'air emprisonnée entre les lobes est transportée de l'aspiration vers l'orifice de refoulement. L'air n'est pas comprimé à l'intérieur ; la pression apparaît lorsque la poche rencontre la conduite côté refoulement.

Pour le moteur, la conséquence est la suivante : le volume d'air fourni est presque proportionnel à la vitesse, tandis que le couple sur l'arbre dépend davantage de la contre-pression que de la vitesse. Quand l'eau du bassin est plus profonde, que les diffuseurs s'encrassent ou qu'une vanne est ajoutée sur la tuyauterie, la pression monte, et avec elle le courant moteur. Cette machine est donc considérée comme une charge à couple constant ; contrairement à un ventilateur, sa charge ne chute pas fortement quand la vitesse baisse.

La protection contre la surpression incombe à la soufflante : la soupape de sécurité de la conduite de refoulement relâche l'air lorsque la pression de conception est dépassée. Si cette soupape se grippe ou si son tarage est relevé, le moteur fonctionne en surcharge permanente ; le déclenchement du thermique relève alors le plus souvent d'un problème de soupape ou de conduite, et non d'un défaut moteur.

Le moteur dans les soufflantes à canal latéral et multicellulaires

Dans une soufflante à canal latéral (régénérative), une roue unique à bords en forme d'augets accélère l'air à plusieurs reprises le long d'une gorge circulaire usinée dans le carter. La roue est généralement montée sur l'arbre même du moteur, et le moteur est fixé au carter de la soufflante par sa bride ; la vitesse typique est la classe 2 pôles. Contrairement au type roots, la charge augmente vanne fermée ; si l'aspiration ou le refoulement est complètement étranglé, la roue chauffe et le moteur force. On la rencontre souvent en vide et en pression à faible débit, dans les aquariums et bassins piscicoles et sur les machines d'emballage.

Dans les soufflantes centrifuges multicellulaires, plusieurs roues alignées sur un arbre commun compriment l'air étape par étape. Le moteur est relié par un accouplement et la vitesse relève encore le plus souvent de la classe 2 pôles. Dans cette machine, la puissance diminue quand le débit baisse ; garder la vanne d'aspiration étranglée au démarrage facilite l'accélération. Les moteurs spéciaux des turbosoufflantes haute vitesse à moteur intégré ne figurent pas au catalogue 2026 de HEM Motor ; cette page couvre les dispositions entraînées par un moteur CEI standard.

Transmission par courroie et montage sur châssis

Dans la plupart des groupes de soufflante roots, le moteur se trouve à côté ou en dessous de la soufflante, sur un châssis avec tendeur, et la puissance passe par des courroies. Le rapport de poulies fixe la vitesse de la soufflante, donc le débit ; l'utilisateur qui veut un autre débit change souvent uniquement la poulie. Comme le couple reste à peu près constant tant que la pression ne change pas, augmenter la vitesse accroît la puissance dans la même proportion ; vérifiez la puissance de la plaque moteur avant la modification.

La tension de la courroie impose une charge latérale au roulement côté entraînement. Monter la poulie près de l'épaulement de l'arbre, maintenir la tension à la valeur du fabricant et ne pas surtendre la courroie prolongent la durée de vie du roulement. Si de fortes charges latérales sont prévues, précisez-le à la commande.

Selon la carcasse, les moteurs de soufflante peuvent être fournis avec pattes, bride ou les deux (B3, B5, B14, B34, B35) ou en position verticale (V1, V3, V5, V6, V15) ; le type de bride et la dimension d'arbre sont fixés dans l'offre. La carcasse à pattes est courante sur les groupes à courroie, et l'exécution à bride ou à pattes et bride B34/B35 sur les soufflantes à canal latéral portées par le carter.

Démarrage : avec la vanne de décharge ouverte

Si une soufflante roots démarre alors que la conduite de refoulement est sous pression, le moteur doit accélérer contre la pleine charge dès le premier instant. C'est pourquoi les groupes bien conçus comportent une vanne de décharge (blow-off) au refoulement : maintenue ouverte au démarrage, elle se ferme quand le moteur atteint sa vitesse et dirige l'air vers la conduite. Avec cette disposition, l'étoile-triangle comme le démarreur progressif fonctionnent sans difficulté.

Attention à la tension du bobinage : nos modèles à partir de 4 kW sont en 400/690 V, se couplent en triangle sur un réseau 400 V et acceptent le démarrage étoile-triangle. Les plus petits sont en 230/400 V ; fonctionnant déjà en étoile sur un réseau 400 V, ils n'utilisent pas cette méthode. Sur un groupe sans vanne de décharge, ou avec une vanne défaillante, le faible couple en étoile peut ne pas suffire ; la commutation s'éternise et le thermique déclenche.

En station d'épuration, la soufflante tourne généralement vingt-quatre heures sur vingt-quatre ; il s'agit d'un service continu plutôt que de démarrages fréquents. Le nombre de démarrages par heure compte néanmoins pour les soufflantes de secours que la régulation d'oxygène dissous enclenche et coupe ; une sonde PTC/PT100 de bobinage peut alors être ajoutée en option.

Régulation du débit par variateur et refroidissement

Comme le débit d'une soufflante roots est proportionnel à la vitesse, le variateur de fréquence est le moyen naturel d'ajuster l'air au besoin en oxygène du bassin. Mais le couple restant constant, à basse vitesse le moteur absorbe toujours un courant élevé alors que son ventilateur d'arbre ralentit et que le refroidissement diminue. Si des heures de marche en charge à basse fréquence sont prévues, une ventilation de refroidissement alimentée séparément peut être nécessaire ; si un câble long relie le variateur au moteur, un filtre dv/dt ou sinus entre en jeu. Il nous suffit que vous le notiez dans votre demande d'offre. Les moteurs triphasés de nos séries peuvent être alimentés par variateur ; détails sur la page moteurs électriques compatibles variateur.

Vérifiez aussi la vitesse minimale admissible de la soufflante dans les données du fabricant ; à très basse vitesse, l'air refoulé s'échauffe et la soufflante peut atteindre sa propre limite.

Local soufflantes, capot acoustique et maintenance

Les soufflantes roots sont bruyantes et souvent placées sous capot acoustique. Le capot réduit le bruit mais retient aussi l'air chaud : la chaleur de l'air comprimé, celle rayonnée par le carter de la soufflante et les pertes propres du moteur s'accumulent dans le même petit volume. Vérifiez régulièrement que le ventilateur du capot tourne et que le filtre d'entrée d'air n'est pas colmaté ; indiquez-nous la température intérieure du capot au stade de l'offre.

La protection de l'enveloppe est IP55 et l'isolation du bobinage de classe F. Pour l'air humide et légèrement corrosif d'une station d'épuration, une résistance anti-condensation est disponible en option ; une atmosphère de gaz agressifs, en revanche, n'est pas une condition de conception du moteur standard et doit être mentionnée séparément à la commande. En maintenance, la tension de courroie, l'alignement des poulies et le bruit du roulement côté poulie sont les premiers points à contrôler. Pour les entraînements de pompes et d'agitateurs d'une station d'épuration, la page moteurs de pompes et d'agitateurs pour station d'épuration est un complément utile.

Tableau de choix du moteur selon le type de soufflante

Ces modèles sont indicatifs ; le choix réel dépend de la contre-pression de la soufflante, de la vitesse requise, du type de liaison et des conditions du site. En remplacement, les valeurs kW et tr/min de la plaque de l'ancien moteur sont le point de départ le plus solide.

À nous envoyer pour un moteur de soufflante

Pour une offre, transmettez-nous : le type de machine (soufflante roots, à canal latéral ou multicellulaire), la puissance et la vitesse requises, la tension d'alimentation, la forme de montage, le type de liaison (courroie, bride ou accouplement), le fonctionnement éventuel sur variateur et la quantité. Une photo de la plaque du moteur existant accélère les choses ; notre article envoyer la plaque de votre moteur explique comment la prendre.

Les prix figurent sur la page acheter des moteurs électriques, et les coordonnées WhatsApp et téléphone sur la page contact. Pour l'ensemble des points moteurs d'une station d'épuration ou d'une unité de biogaz, lisez notre article sur les stations d'épuration et unités de biogaz.

Questions fréquentes

Suffit-il de monter une poulie plus grande pour augmenter le débit d'une soufflante roots ?

Le débit augmente, mais comme le couple dépend de la pression, la puissance croît dans la même proportion que la vitesse. Avant la modification, vérifiez que la puissance du moteur et la vitesse maximale admissible de la soufflante suffisent.

Pourquoi le moteur de la soufflante déclenche-t-il au démarrage ?

La cause la plus fréquente est un démarrage avec la conduite de refoulement sous pression. Vérifiez que la vanne de décharge est ouverte au démarrage, que la soupape de sécurité n'est pas grippée et que le relais est réglé sur le courant de la plaque.

Puis-je diviser par deux la vitesse de la soufflante avec un variateur ?

Oui, si la vitesse minimale admissible de la soufflante le permet ; mais le couple restant constant, le moteur peut chauffer à basse vitesse. Indiquez ce mode de fonctionnement à la commande ; la nécessité d'une ventilation externe sera examinée.

Puis-je remplacer le moteur d'une soufflante à canal latéral par un moteur standard ?

La roue étant montée sur l'arbre moteur, l'arbre et la bride du nouveau moteur doivent correspondre exactement à ceux de l'ancien. Envoyez la plaque et les cotes de bride de l'ancien moteur ; nous définirons ensemble un modèle compatible.