Moteurs Électriques pour Pompes Hydrauliques

Dans une centrale hydraulique, le moteur électrique n'a qu'une mission : faire tourner l'arbre de la pompe à une vitesse stable. La force qui pousse le vérin, ferme le moule ou soulève la charge ne vient pas du moteur, mais de l'huile refoulée par la pompe et du bloc de distribution. Cette page traite du moteur triphasé qui entraîne cette pompe ; pour une vue d'ensemble de tous les types de pompes, consultez la page Moteurs électriques pour pompes.

Le moteur fournit la rotation, l'huile transmet la force

La partie électrique de la centrale ne fournit que de la puissance mécanique. La pompe la transforme en débit ; lorsque ce débit rencontre une résistance, la pression monte. Sans résistance devant le vérin, la pompe déplace beaucoup d'huile à basse pression et le moteur tourne sans effort. Dès que le plateau de la presse touche la pièce, la pression grimpe, la puissance à l'arbre nécessaire pour le même débit augmente et le courant du moteur s'élève.

C'est pourquoi les kW inscrits sur la plaque du moteur n'indiquent pas directement la force de la machine en tonnes. Un vérin lent fournit une force donnée avec un petit moteur ; un vérin rapide demande un moteur plus gros pour la même force. Le choix se ramène toujours à deux questions : combien de litres d'huile, et à quelle pression ?

Du débit et de la pression à la puissance moteur

Pour un prédimensionnement, une relation approchée suffit :

P [kW] ≈ Q [l/min] × p [bar] / (600 × η)

Ici η est une hypothèse sur le rendement global de la pompe et de la transmission ; pour les pompes à engrenages, on peut retenir 0,85 à titre d'exemple. Exemple : un circuit demandant 20 litres d'huile par minute à 160 bar donne 20 × 160 / (600 × 0,85) ≈ 6,3 kW. La puissance normalisée suivante, 7,5 kW, par exemple le moteur en fonte 132M-4 (7,5 kW, 1460 tr/min), constitue un point de départ raisonnable pour ce calcul.

Le débit dépend lui-même de la vitesse : la cylindrée de la pompe (cm³/tr) multipliée par la vitesse et divisée par 1000 donne des litres par minute. Une pompe de 14 cm³/tr à 1460 tr/min fournit environ 20 l/min ; la même pompe sur un moteur 2 pôles fournit presque le double, mais demande aussi la puissance correspondante. Ce calcul n'est qu'une première estimation ; la valeur exacte provient de la courbe du fabricant de la pompe et du cycle de la machine.

Vitesse et démarrage des pompes à engrenages, à palettes et à pistons

Pompe à engrenages : cylindrée fixe, simple et robuste. Dans la plupart des centrales, elle tourne avec un moteur 4 pôles (classe 1500 tr/min). Son débit étant proportionnel à la vitesse, changer de moteur modifie aussi la vitesse du vérin.

Pompe à palettes : plus silencieuse ; ses versions à cylindrée variable réduisent d'elles-mêmes le débit quand la pression monte et limitent ainsi la charge du moteur. Pour que les palettes sortent correctement, ne descendez pas sous la vitesse minimale indiquée par le fabricant de la pompe.

Pompe à pistons (axiale) : préférée pour les circuits haute pression et en service continu. Avec les modèles à compensateur de pression, la puissance moteur peut être choisie en supposant que la pression maximale et le débit maximal ne sont pas demandés en même temps ; faites valider cette hypothèse par le fournisseur de la pompe.

Une centrale bien conçue démarre à vide, en renvoyant l'huile au réservoir. Dans ce cas, un démarrage étoile-triangle ou un démarreur progressif suffit généralement. Si la pompe doit démarrer sous pression, le couple de démarrage du moteur doit être vérifié à part.

Liaison avec la pompe : B35, B5, accouplement et lanterne

Dans les centrales horizontales, le moteur repose généralement sur un châssis par ses pattes et se fixe à la lanterne par sa bride avant ; c'est la disposition du moteur à pattes et bride B35. Dans les centrales verticales posées sur le couvercle du réservoir, le moteur est porté uniquement par sa bride : on utilise B5 ou la position verticale V1 ; voir les options sur la page moteurs à bride.

La lanterne abrite deux demi-accouplements : l'un se monte sur l'arbre du moteur, l'autre sur celui de la pompe. Comme la lanterne reporte le centrage de la bride moteur sur la bride de la pompe, elle évite en grande partie le désalignement des arbres. À la commande, comparez le type de bride, le diamètre d'arbre et la clavette avec la lanterne côté pompe. Selon la carcasse, les formes B3, B5, B14, B34, B35 et V1/V3/V5/V6/V15 sont proposées ; les cotes de bride et d'arbre sont confirmées à la commande.

Cycles des presses, presses à injecter et appareils de levage

Le point commun des machines hydrauliques est une charge qui varie sans cesse. Un cycle de presse enchaîne l'approche rapide, le pressage, le maintien en pression et le retour. Une presse à balles pour déchets fonctionne avec de longues courses de compactage ; une presse à injecter les plastiques demande des débits différents pendant la fermeture du moule, l'injection, le maintien et le temps de refroidissement.

Les modèles du tableau sont des exemples ; le choix définitif dépend de la charge de la machine, de la vitesse requise, du montage et des conditions de fonctionnement.

Marche à vide, échauffement et protection du bobinage

Sur beaucoup de machines hydrauliques, le moteur tourne à vide pendant une bonne partie du cycle : la pompe renvoie l'huile au réservoir à basse pression. Le courant baisse alors, mais le moteur ne s'arrête pas ; on préfère la rotation continue aux arrêts-démarrages fréquents, car chaque démarrage échauffe le bobinage. Sur les appareils de levage, en revanche, le moteur redémarre à chaque mouvement ; indiquez toujours le nombre de démarrages par heure.

La chaleur a deux origines. La première est le bobinage : de brefs pics de pression peuvent porter le moteur au-delà de sa puissance nominale, et des pics répétés accumulent de la chaleur même si la charge moyenne reste faible. La seconde est la centrale elle-même : un moteur posé sur un réservoir d'huile chaude aspire son air de refroidissement dans un environnement déjà réchauffé. Laissez libre l'espace devant le capot de ventilateur et prévoyez une ventilation dans les armoires fermées.

Les sondes de bobinage PTC ou PT100 et la résistance anticondensation sont des options de commande. Si vous souhaitez régler la vitesse de la pompe avec un variateur de fréquence, nos séries triphasées s'y prêtent ; si le moteur doit tourner longtemps à basse vitesse avec plein couple, une ventilation forcée est envisagée, et si le câble entre variateur et moteur est long, un filtre dv/dt ou sinus. Détails sur la page moteurs compatibles variateur.

Quelles informations faut-il pour un devis ?

Pour un devis rapide et précis, indiquez-nous : le type de machine (presse, presse à injecter, levage, etc.), la puissance moteur (kW) ou le débit et la pression de la pompe, la vitesse (tr/min), la tension du réseau, la forme de montage (B35, B5, V1) et la quantité. Si vous remplacez un moteur existant, envoyez une photo de la plaque signalétique ; nous trouvons l'équivalent à partir de celle-ci.

Les modèles livrés sur stock se trouvent dans notre boutique de moteurs électriques, et le prix actuel figure sur chaque fiche produit. En cas de doute sur les cotes de la lanterne et de l'accouplement, transmettez les données de la pompe via notre page contact.

Questions fréquentes

Faut-il un moteur 2 pôles ou 4 pôles pour une centrale hydraulique ?

La plupart des pompes à engrenages et à palettes sont conçues pour la classe 1500 tr/min, d'où la prédominance du moteur 4 pôles. Pour un fonctionnement en classe 3000 tr/min, vérifiez dans les données du fabricant que la pompe admet cette vitesse.

Peut-on déduire la puissance moteur du tonnage de la presse ?

Pas directement. Le tonnage dépend de la surface du vérin et de la pression ; la puissance moteur dépend de la pression et aussi du débit qui fixe la vitesse du vérin. Définissez d'abord débit et pression, puis appliquez la formule approchée.

Pourquoi le moteur consomme-t-il du courant même à vide ?

Même en position de décharge, la pompe continue de tourner et renvoie l'huile au réservoir ; le moteur absorbe son courant magnétisant plus ce qu'il faut pour les pertes par frottement. C'est normal ; pour de longues pauses, le constructeur de la machine peut prévoir l'arrêt automatique du moteur.

Peut-on monter le moteur verticalement sur le couvercle du réservoir ?

Oui, la forme à bride V1 est prévue pour cela. L'arbre est dirigé vers le bas et le moteur se relie à la pompe par la lanterne. Précisez le montage vertical et la cote de bride de la lanterne à la commande.

Mon moteur actuel chauffe comme s'il était sous-dimensionné ; que faire ?

Vérifiez d'abord que le réglage de pression correspond aux valeurs de la pompe et de la machine et que le ventilateur aspire de l'air propre. Envoyez-nous ensuite les données de plaque et la durée du cycle ; une puissance supérieure ou une version avec sondes de bobinage sera étudiée ensemble.