Moteur pour ventilateur hélicoïde réversible (bidirectionnel)

Le ventilateur hélicoïde réversible peut déplacer l'air dans les deux sens avec la même hélice. Le profil des pales est symétrique ou conçu pour fonctionner dans les deux sens ; lorsque le sens de rotation du moteur change, le flux d'air s'inverse aussi. Inverser le flux dans les tunnels selon le trafic ou le vent, utiliser la même ouverture d'un bâtiment tantôt pour l'air neuf tantôt pour l'extraction, ou régler le flux dans les bâtiments d'élevage selon la saison sont des tâches typiques de ce ventilateur. Cette page explique ce que l'on attend du moteur d'un ventilateur qui change de sens ; le cadre général du secteur se trouve sur la page moteurs pour ventilateurs et extracteurs.

Le moteur fixe le sens : inversion de deux phases

Le sens de rotation d'un moteur asynchrone triphasé s'inverse en permutant deux des phases d'alimentation. Dans les ventilateurs réversibles, on le fait généralement avec un circuit inverseur à deux contacteurs verrouillés ou avec la commande de sens d'un variateur de fréquence. Aucune modification du moteur n'est nécessaire ; un moteur triphasé standard peut tourner dans les deux sens.

Le point de vigilance est le moment de l'inversion. Raccorder directement le moteur dans le sens opposé alors que l'hélice tourne encore (freinage par contre-courant) provoque un courant très élevé, échauffe le bobinage et applique un violent choc de torsion à l'arbre, à la clavette et au moyeu de l'hélice. Le circuit de commande prévoit donc une temporisation pour laisser le moteur s'arrêter. Avec de grandes hélices, l'arrêt en roue libre peut être long ; la temporisation doit être réglée en constatant l'arrêt complet de l'hélice.

Inversion en douceur avec un variateur de fréquence

Dans les installations qui inversent souvent, le variateur simplifie nettement les choses. Il ramène d'abord la vitesse à zéro par une rampe, puis réaccélère dans le sens opposé ; la pointe de courant et la contrainte mécanique disparaissent en grande partie. Pendant la décélération, l'inertie de l'hélice fait fonctionner le moteur en génératrice ; la capacité du variateur à absorber cette énergie, et le besoin éventuel d'une résistance de freinage, s'évaluent côté variateur.

Côté moteur, voici ce qu'il faut savoir : nos moteurs triphasés peuvent être alimentés par un variateur ; si un couple élevé est demandé longtemps à basse fréquence, on envisage une ventilation forcée indépendante, et si la liaison entre variateur et moteur est longue, un filtre de sortie. Il suffit de mentionner ces conditions dans la demande d'offre. Les détails figurent sur la page moteurs électriques compatibles variateur.

Effort axial dans les deux sens et roulements

Quand une hélice axiale pousse l'air, une force de réaction s'exerce sur l'arbre en sens inverse. Dans un ventilateur à sens unique, cette force charge toujours le même roulement. Dans un ventilateur réversible, la direction de la force change avec le flux ; le montage des roulements du moteur doit pouvoir la reprendre dans les deux sens. L'hélice étant montée directement en bout d'arbre, son poids et son défaut d'équilibrage sont aussi transmis au roulement avant dans les deux sens.

Si le ventilateur est installé verticalement, par exemple dans une ouverture de toiture, le poids de l'hélice et du rotor s'ajoute à la poussée dans un sens et s'en retranche dans l'autre. C'est pourquoi nous vous demandons d'indiquer ensemble à la commande la position de montage (horizontale ou codes verticaux comme V1, V3, V5, V6, V15), le sens de l'arbre et le fonctionnement dans les deux sens. Selon la carcasse, les exécutions B3, B5, B14, B34 et B35 sont aussi proposées ; bride et diamètre d'arbre sont confirmés d'après le moyeu de l'hélice.

Refroidissement, environnement et effet thermique des inversions fréquentes

Le ventilateur de refroidissement propre au moteur est monté sur l'arbre et change de sens avec lui. Sur les petites et moyennes carcasses, ce ventilateur est conçu pour refroidir dans les deux sens ; sur les grandes carcasses, et surtout sur les modèles 2 pôles à haute vitesse, son aptitude au fonctionnement bidirectionnel doit être confirmée à la commande.

Chaque démarrage et chaque inversion ajoutent de la chaleur dans le bobinage. Un ventilateur de tunnel qui s'inverse plusieurs fois par heure et un ventilateur d'élevage inversé une fois par jour ne subissent pas la même charge moteur. En cas de démarrages et d'arrêts fréquents, une sonde PTC/PT100 intégrée au bobinage est le moyen le plus direct de surveiller l'échauffement. Dans les ambiances humides comme les tunnels, les parkings ou l'extérieur, une résistance anti-condensation est utile pendant les heures d'arrêt ; ce sont deux options de commande. La protection IP55 couvre la poussière et les projections d'eau ; le nettoyage direct à l'eau sous pression ou une atmosphère explosive sortent de ce cadre.

Modèles HEM d'exemple pour ventilateurs réversibles

Ces lignes offrent un point de départ. La décision finale dépend de la puissance à l'arbre donnée par le fabricant du ventilateur, des points de fonctionnement dans les deux sens, de la vitesse de l'hélice, du montage et des conditions ambiantes. Pour les ventilateurs de poussée des parkings souterrains et tunnels, voir aussi la page moteur de ventilateur jet ; les ensembles ventilateur-moteur certifiés pour le désenfumage ne relèvent pas d'un moteur standard.

Pourquoi les performances peuvent-elles différer selon le sens ?

Les hélices entièrement symétriques donnent à peu près le même débit dans les deux sens, mais un profil symétrique fonctionne avec un rendement inférieur à celui d'une pale optimisée pour un seul sens. Dans certaines conceptions, la pale privilégie un sens et déplace moins d'air dans l'autre. Pour le moteur, cela signifie que la puissance absorbée peut ne pas être identique dans les deux sens. À la mise en service, le courant doit être mesuré séparément pour chaque sens et la valeur la plus élevée comparée au courant nominal de la plaque.

Informations nécessaires pour la commande

Dans votre demande, indiquez la machine ou l'installation où travaille le ventilateur, la puissance et la vitesse requises, la tension du réseau, la position de montage et le sens de l'arbre, la fréquence des changements de sens, si l'inversion se fait par contacteurs ou par variateur, et la quantité. S'il existe un moteur en place, envoyer une photo de sa plaque accélère la recherche de l'équivalent.

Les prix actuels sont affichés sur la page de chaque modèle, dans la rubrique acheter des moteurs électriques. Pour WhatsApp et le téléphone, utilisez notre page contact.

Questions fréquentes

Un ventilateur réversible exige-t-il un moteur spécial ?

Non, un moteur asynchrone triphasé standard tourne dans les deux sens. Il faut surveiller le circuit inverseur, l'effort axial sur les roulements dans les deux sens et, sur les grandes carcasses, l'aptitude du ventilateur de refroidissement au fonctionnement bidirectionnel.

Puis-je changer de sens immédiatement pendant que le ventilateur tourne ?

Ce n'est pas recommandé. Inverser une hélice en rotation provoque un courant très élevé et un choc mécanique. Prévoyez une temporisation dans la commande ou une inversion en rampe par variateur.

Pourquoi le courant moteur diffère-t-il selon le sens ?

Le profil des pales peut ne pas avoir le même rendement dans les deux sens, et la résistance du réseau peut aussi varier selon le sens. On mesure le courant dans les deux sens et l'on retient la valeur la plus élevée.

Comment protéger le moteur d'un ventilateur qui s'inverse souvent ?

En plus du relais thermique, une sonde PTC ou PT100 intégrée au bobinage surveille directement l'échauffement dû aux démarrages répétés. La sonde peut être demandée à la commande.