Moteur pour ventilateur hélico-centrifuge (mixed flow)

Le ventilateur hélico-centrifuge (mixed flow) se situe entre le ventilateur hélicoïde et le centrifuge. L'air entre dans la roue dans l'axe, est orienté à la fois vers l'avant et vers l'extérieur en passant sur des pales montées sur un moyeu conique, puis sort selon un angle diagonal. On obtient ainsi une pression plus élevée qu'avec un hélicoïde et un caisson plus compact, aligné avec la gaine, qu'avec un centrifuge. Cette page traite du moteur électrique qui entraîne ce type de roue ; pour les autres types, voir la page moteurs pour ventilateurs et extracteurs.

Moyeu conique et écoulement diagonal : que ressent le moteur ?

Dans une roue hélico-centrifuge, les pales poussent l'air vers l'avant comme une hélice et le projettent aussi vers l'extérieur par effet centrifuge. Une partie de la pression provient de cette projection, si bien qu'à diamètre et vitesse égaux elle produit plus de pression qu'un hélicoïde. Pour le moteur, cela signifie que la roue peut faire son travail sur des réseaux de gaines à forte résistance sans exiger une vitesse excessive. En pratique, un fonctionnement silencieux est obtenu avec des moteurs 4 et 6 pôles, c'est-à-dire dans la classe 1500 et 1000 tr/min.

La masse de la roue est supérieure à celle d'une hélice axiale et généralement inférieure à celle d'une grande roue centrifuge. Le temps d'accélération au démarrage se situe lui aussi entre ces deux extrêmes. Sur les modèles de grand diamètre à roue coulée, la classe de déclenchement de la protection thermique doit néanmoins être choisie selon la durée de démarrage.

Forme de la courbe de puissance et marge du moteur

Sur la plupart des ventilateurs hélico-centrifuges, la puissance à l'arbre reste relativement plate sur une large plage de débit. La charge du moteur ne varie donc pas brutalement lorsque la résistance du réseau s'écarte un peu de la valeur de calcul. Ce comportement dépend toutefois de la conception ; sur certains modèles la puissance augmente à faible débit, sur d'autres elle continue de croître à fort débit. La puissance du moteur est déterminée en lisant sur la courbe du fabricant le point de fonctionnement le plus sévère susceptible de se produire en service.

Lorsque le débit est trop étranglé, un décollement de l'écoulement sur les pales et un fonctionnement instable peuvent apparaître, comme sur les hélicoïdes. Maintenir le ventilateur en permanence dans cette zone impose des charges fluctuantes à la roue comme aux roulements du moteur.

Entraînement direct, par courroie et caisson à moteur isolé

Entraînement direct : Dans la disposition la plus courante, le moteur se trouve dans la virole tubulaire, derrière la roue, et la roue est montée directement sur l'arbre moteur. Le moteur est refroidi par l'air véhiculé ; si cet air est propre et à température normale, le refroidissement est bon. Le bout d'arbre et la bride doivent correspondre au moyeu de la roue et au support du moteur.

Par courroie : Le moteur est placé hors de la virole, sur une console ; la roue tourne sur son propre arbre à paliers. La vitesse du ventilateur se règle par le rapport des poulies et le moteur est isolé du flux d'air. La tension de courroie exerçant une charge radiale sur l'arbre moteur, la poulie doit être montée près de l'épaulement et la poulie moteur ne doit pas être choisie trop petite.

Caisson bifurqué : La virole contient un tunnel fermé autour duquel circule l'air ; le moteur se trouve dans ce tunnel, hors du flux, et il est refroidi par l'air extérieur. Cette solution est privilégiée pour les extractions de cuisine et de process véhiculant un air chaud, gras ou chargé. Le refroidissement du moteur dépendant de l'air extérieur, les ouvertures du tunnel ne doivent pas être obstruées.

Dans les ventilateurs à virole tubulaire, le moteur est généralement fixé à la platine support par une bride B5 ou B14, et dans les dispositions à courroie à la console par ses pattes B3. Selon la carcasse, les options B34, B35 et, en montage vertical, V1, V3, V5, V6, V15 existent aussi ; bride et diamètre d'arbre sont arrêtés à la commande au vu du plan du ventilateur.

Applications et modèles HEM d'exemple

Les ventilateurs hélico-centrifuges se rencontrent en ventilation en gaine, en extraction de parkings et de cuisines, en extraction de laboratoires et de process, et sur des lignes de filtration à forte perte de charge. Le tableau ci-dessous donne un aperçu côté moteur pour les dispositions courantes.

Ces lignes servent d'orientation ; la sélection définitive se fait avec la puissance à l'arbre donnée par le fabricant du ventilateur, la vitesse de la roue, la disposition d'entraînement et l'état de l'air véhiculé.

Le moteur dans un air chaud, gras ou humide

Si un ventilateur à entraînement direct véhicule de l'air chaud, le moteur reste lui aussi dans cet air et sa marge de refroidissement diminue. C'est pourquoi il est important d'indiquer à la commande la température de l'air véhiculé ; à haute température ou en présence de vapeurs d'huile, un caisson bifurqué ou un entraînement par courroie peut convenir davantage. Les ventilateurs exigeant une certification pour le désenfumage en cas d'incendie forment une catégorie à part, et aucun moteur standard n'est proposé pour cet usage.

Pour les ventilateurs qui s'arrêtent et redémarrent en véhiculant de l'air humide, une résistance anti-condensation contre l'humidité dans le bobinage, et pour les moteurs difficiles d'accès dans la virole, une sonde PTC/PT100 de surveillance de température sont des options de commande. Nos moteurs IP55 sont protégés contre la poussière et les projections d'eau ; le lavage au jet, les gaz corrosifs ou une atmosphère explosive sortent de cette protection et exigent des mesures complémentaires du fabricant du ventilateur.

Variation de vitesse

Les ventilateurs hélico-centrifuges sont souvent utilisés dans des systèmes à débit variable, et le débit se règle le plus souvent par variateur. Nos moteurs triphasés peuvent fonctionner sur variateur de fréquence. La charge du ventilateur diminuant vite avec la vitesse, le moteur est généralement à l'aise à bas régime ; si un couple élevé est requis longtemps à basse vitesse, on envisage une ventilation forcée indépendante, et si le câble entre variateur et moteur est long, un filtre de sortie. Les détails figurent sur la page moteurs électriques compatibles variateur. La puissance du ventilateur variant approximativement comme le cube de la vitesse, vérifiez la puissance du moteur avant d'augmenter la vitesse ; la relation est approximative et dépend du réseau.

Ce qu'il faut envoyer pour une offre

Il nous suffit de connaître la machine ou l'installation où le ventilateur est utilisé, le type de disposition (directe, courroie, caisson bifurqué), la puissance et la vitesse requises, la tension du réseau, le mode de montage, la température de l'air véhiculé et le nombre d'unités nécessaires. Vous pouvez rechercher un équivalent en envoyant la plaque signalétique de l'ancien moteur.

Les prix figurent sur les pages produits de notre boutique. Les numéros WhatsApp et téléphone sont sur la page contact.

Questions fréquentes

Un ventilateur hélico-centrifuge sollicite-t-il davantage le moteur qu'un hélicoïde ?

Comme il produit plus de pression au même débit, la puissance à l'arbre est généralement plus élevée. Mais la courbe de puissance est plus plate sur la plupart des conceptions ; le moteur est choisi pour le point de fonctionnement le plus sévère de la courbe.

Pourquoi le moteur d'un caisson bifurqué n'est-il pas affecté par l'air chaud ?

Le moteur se trouve dans un tunnel fermé autour duquel circule l'air, et il est refroidi par l'air extérieur. Tant que les ouvertures du tunnel restent dégagées, l'air chaud véhiculé n'entre pas directement en contact avec le moteur.

Qu'est-ce qui compte le plus lors du remplacement du moteur d'un ventilateur en gaine ?

Outre la puissance et la vitesse, il faut vérifier que le type de bride, le bout d'arbre et la clavette correspondent au moyeu de la roue. Un moyeu mal adapté dégrade l'équilibrage et les vibrations passent aux roulements du moteur.

Les moteurs 4 pôles ou 6 pôles sont-ils plus courants sur ces ventilateurs ?

Les deux sont utilisés. Le 4 pôles domine sur les roues petites et moyennes, le 6 pôles sur les ventilateurs de grand diamètre où l'on recherche le silence. La décision finale se prend d'après la courbe du fabricant du ventilateur.