Moteur pour ventilateur à pales inclinées vers l'arrière

Le ventilateur à pales inclinées vers l'arrière est un ventilateur centrifuge dont les pales sont orientées à l'opposé du sens de rotation. Les pales peuvent être en tôle plane (inclinées vers l'arrière), incurvées ou à profil aérodynamique (airfoil). L'air quitte la roue avec une vitesse tangentielle relativement faible ; pour une même pression, elle tourne donc plus vite, mais transmet l'énergie à l'air avec un bon rendement. On l'utilise dans un vaste domaine, des centrales de traitement d'air à l'extraction de process, et de l'air de combustion des chaudières à l'aspiration d'air propre. Tous les types de ventilateurs sont présentés sur la page moteurs pour ventilateurs et extracteurs ; nous nous concentrons ici sur l'influence de la roue à pales arrière sur le choix du moteur.

Une courbe de puissance autolimitée

La caractéristique la plus connue de la roue à pales arrière est que la puissance à l'arbre atteint un maximum quand le débit augmente, puis diminue. On parle de caractéristique non surchargeante. Même si la résistance du réseau s'avère plus faible que prévu, qu'un registre reste grand ouvert ou qu'un filtre soit retiré, la puissance absorbée ne dépasse pas ce maximum.

Si le moteur est choisi pour ce maximum, les évolutions du réseau ne le mettent pas en surcharge. Un moteur choisi pour le point de calcul sans marge jusqu'au maximum peut en revanche être sollicité au-delà lorsque les conditions d'exploitation changent. La bonne démarche consiste à lire sur la courbe du fabricant la puissance au point de fonctionnement et la puissance maximale, puis à choisir le moteur en conséquence.

Vitesse plus élevée, roue plus lourde

Pour fournir la même pression, ce type de roue exige une vitesse périphérique plus élevée qu'une roue à pales avant. Dans les ventilateurs à entraînement direct, les moteurs 2 pôles (classe 3000 tr/min) et 4 pôles (classe 1500 tr/min) sont donc courants ; avec les roues de grand diamètre, on rencontre aussi des moteurs 6 pôles. Dans les entraînements par courroie, la vitesse voulue du ventilateur est obtenue par le rapport des poulies.

Les roues à pales arrière sont généralement réalisées en tôle épaisse, avec peu de pales mais de grande taille, et leur masse est élevée. Combinée à la vitesse élevée, l'énergie cinétique que le moteur doit fournir au démarrage est importante. Il en résulte un démarrage long et un courant élevé pendant toute sa durée. Le mode de démarrage (étoile-triangle, démarreur progressif ou variateur) et la classe de déclenchement du relais thermique doivent être choisis selon cette durée ; sinon, la protection peut déclencher avant que le ventilateur n'atteigne sa vitesse.

Mode d'entraînement et charges sur les roulements

Lorsque la roue est montée directement sur l'arbre moteur, son poids et son balourd résiduel s'exercent sur les roulements du moteur. À haute vitesse, même un léger balourd se traduit par des vibrations sensibles. Un contrôle d'équilibrage doit donc suivre tout remplacement ou nettoyage de la roue.

En entraînement par courroie, le moteur repose sur une glissière et la tension de courroie exerce une charge radiale sur son arbre. La tension doit être maintenue à la valeur préconisée par le fabricant et la poulie montée près de l'épaulement. Sur les grands ventilateurs où une forte charge radiale est attendue, le signaler à la commande permet d'évaluer le montage des roulements.

Selon la carcasse, sont proposées des exécutions à pattes (B3), à bride (B5, B14), à pattes et bride (B34, B35) et verticales (V1, V3, V5, V6, V15) ; les cotes d'arbre et de bride sont arrêtées à la commande d'après le plan du ventilateur. Pour les exécutions à pattes et bride, voir la page moteurs B34/B35.

Forme des pales et air véhiculé

Une pale plane inclinée vers l'arrière peut fonctionner en air légèrement poussiéreux ; la poussière adhère moins à sa surface. Les pales à profil aérodynamique sont l'option la plus performante mais sont généralement creuses ; en poussière abrasive, si une pale est percée, elle se remplit de matière et l'équilibrage de la roue se dégrade brutalement. Cela peut endommager rapidement les roulements du moteur. Sur les lignes poussiéreuses, adapter le type de roue à l'air véhiculé relève du fabricant du ventilateur ; côté moteur, il s'agit de surveiller les vibrations et de graisser les roulements à temps.

Le moteur doit être placé hors de l'air chaud ou chargé. La protection IP55 couvre la poussière et les projections d'eau ; un flux de gaz chaud, des vapeurs corrosives, le nettoyage à l'eau sous pression ou une atmosphère explosive ne relèvent pas de cette protection et exigent des mesures complémentaires du fabricant du ventilateur ou un moteur spécial. En ambiance humide, une résistance anti-condensation pour les périodes d'arrêt et une sonde PTC/PT100 de surveillance du bobinage peuvent être ajoutées à la commande.

Variation de vitesse à débit variable

Étant performants, les ventilateurs à pales arrière se prêtent bien à l'entraînement par variateur dans les systèmes à débit variable. Réduire la vitesse plutôt que d'étrangler par registre tire parti de la baisse de charge du ventilateur, approximativement selon le cube de la vitesse ; la relation est approximative et dépend de la résistance du réseau. Nos moteurs triphasés peuvent être alimentés par un variateur ; lorsqu'un couple élevé est nécessaire longtemps à basse vitesse, on envisage une ventilation forcée indépendante, et lorsque le câble moteur est long, un filtre de sortie. Les détails figurent sur la page moteurs électriques compatibles variateur. Monter la vitesse au-delà de la fréquence du réseau peut en revanche dépasser à la fois la vitesse maximale admissible de la roue et la puissance du moteur ; cette étape ne doit être franchie qu'avec l'accord du fabricant du ventilateur.

Modèles HEM d'exemple pour ventilateurs à pales arrière

Ces moteurs ne sont qu'une suggestion de départ ; le choix final dépend de la puissance maximale du ventilateur, de la vitesse requise, du montage et des conditions ambiantes. Nos modèles de 75 kW et plus ont un facteur de service de 1,15.

Pour demander une offre

Pour établir une offre, il suffit de connaître la machine ou l'installation du ventilateur, le type de roue, la puissance requise (de préférence avec la puissance maximale de la courbe), la vitesse, la tension du réseau, le mode de montage, le type d'entraînement, le mode de démarrage et la quantité. Si vous remplacez un moteur existant, joindre une photo de sa plaque signalétique accélère le traitement.

Les prix des produits sont affichés sur les pages de notre boutique. Pour nous joindre par WhatsApp ou par téléphone, utilisez la page contact.

Questions fréquentes

Le moteur d'un ventilateur à pales arrière peut-il être surchargé ?

Si le moteur a été choisi pour la puissance maximale de la courbe, les variations de débit ne le surchargent pas. Un moteur choisi uniquement pour le point de calcul, sans marge, peut en revanche être trop sollicité quand la résistance du réseau baisse.

Pourquoi ce ventilateur met-il autant de temps à démarrer ?

La roue est en tôle épaisse, lourde, et tourne en outre à grande vitesse. L'énergie cinétique à fournir par le moteur étant importante, le démarrage est long ; le mode de démarrage et le réglage thermique sont choisis en conséquence.

Puis-je augmenter la vitesse du ventilateur au-delà de 50 Hz avec un variateur ?

Il faut d'abord vérifier la vitesse maximale admissible de la roue et la puissance du moteur. La puissance augmentant vite avec la vitesse, même une faible hausse peut porter le moteur au-delà de sa valeur nominale.

Les roues à profil aérodynamique posent-elles problème en air poussiéreux ?

En poussière abrasive, une pale creuse peut être percée et se remplir de matière, ce qui déséquilibre la roue. Les vibrations atteignent les roulements du moteur ; sur ces lignes, le type de roue doit être défini avec le fabricant du ventilateur.