Moteurs électriques pour la ventilation

Ventiler, c'est renouveler l'air d'un bâtiment ou d'une usine, évacuer l'air vicié et, si nécessaire, fournir de l'air à un procédé. L'extracteur de toiture d'une usine, le ventilateur jet sous le plafond d'un parking, la ligne d'aspiration des poussières d'un atelier, le ventilateur mural d'une serre et la soufflante qui insuffle de l'air dans un bassin d'épuration servent le même but ; dans chacun, un moteur asynchrone triphasé fait tourner la roue ou le rotor. Cette page donne une vue d'ensemble du côté moteur des machines de ventilation : comment chaque machine charge le moteur, comment choisir la vitesse, où placer le moteur et ce qu'exige une commande.

Les machines d'une ligne de ventilation et le rôle du moteur

Les extracteurs de toiture et muraux évacuent l'air chaud, humide ou odorant des zones de production. La plupart sont axiaux ; le moteur porte la roue directement sur son arbre et tourne à vitesse constante toute la journée.

Les ventilateurs de gaine et les centrales de traitement d'air déplacent l'air neuf contre la résistance des filtres, batteries et gaines. Comme il faut davantage de pression, les roues centrifuges et l'entraînement par courroie et poulie y sont courants.

Les ventilateurs de parking et de tunnel poussent les gaz d'échappement vers le point d'extraction. Les détails de ces ventilateurs figurent sur notre page moteur de ventilateur jet ; lorsqu'un ensemble certifié est exigé pour le désenfumage en cas d'incendie, le moteur doit être la version approuvée par le fabricant du ventilateur.

Les lignes d'aspiration des poussières conduisent la poussière ou les copeaux des machines vers le filtre. À mesure que le filtre se charge, la résistance change et le courant moteur varie avec elle.

Les soufflantes fournissent un volume d'air plus faible à des pressions qu'un ventilateur n'atteint pas : bassins d'épuration, transport pneumatique ou air de procédé. Une sous-page dédiée est en préparation : la page Moteur de soufflante d'air traite en détail des moteurs des soufflantes roots et à canal latéral ; ici, nous n'abordons que le cadre général.

Les ventilateurs de serres et de bâtiments d'élevage ainsi que la ventilation des mines et des fronts de tunnel appartiennent à la même famille ; dans ces machines, qui travaillent dans la poussière, l'humidité ou en extérieur, les conditions ambiantes pèsent davantage sur le moteur.

Le coût du déplacement d'air : de quoi dépend la puissance du moteur ?

La puissance sur l'arbre d'un ventilateur est proportionnelle au produit du volume d'air déplacé par la perte de charge rencontrée, et augmente quand le rendement du ventilateur diminue. En gros : P [kW] ≈ débit [m³/s] × différence de pression [Pa] ÷ (1000 × rendement du ventilateur). Ce n'est qu'une première estimation ; la valeur exacte est donnée par la courbe du fabricant.

Les lois des ventilateurs disent : quand la vitesse augmente, le débit croît dans la même proportion, la pression avec le carré et la puissance sur l'arbre à peu près avec le cube. En pratique, une petite hausse de vitesse augmente nettement la puissance du moteur. Le résultat dépend de l'installation et reste approximatif ; il suffit toutefois à justifier un contrôle de la puissance moteur avant de changer une poulie.

Côté soufflante, c'est différent. Dans une machine roots volumétrique, le couple augmente avec la pression ; étrangler la sortie ne soulage pas le moteur, au contraire.

Choisir la vitesse : 2, 4 ou 6 pôles

Sur un réseau 50 Hz, un moteur bipolaire tourne dans la classe 3000 tr/min, un tétrapolaire dans la classe 1500 tr/min et un hexapolaire dans la classe 1000 tr/min ; la vitesse nominale de la plaque est un peu plus basse en raison du glissement en charge. Par exemple, notre modèle 90L-4 tourne à 1445 tr/min et le 160M-6 à 970 tr/min.

Les roues de grand diamètre demandent une faible vitesse pour la vitesse périphérique et le bruit ; 4 et 6 pôles sont donc le choix le plus courant en ventilation. Les 2 pôles s'imposent sur les petits ventilateurs haute pression et les soufflantes à canal latéral. Sur un ventilateur à entraînement direct, le nombre de pôles fixe exactement la vitesse ; avec une courroie, des vitesses intermédiaires s'obtiennent par le rapport de poulies.

Le moteur est-il dans le flux d'air ou en dehors ?

Dans les extracteurs axiaux, le moteur se trouve généralement au centre de la virole, dans l'air déplacé. Si cet air est propre et frais, il aide au refroidissement ; s'il transporte de la vapeur, des gouttelettes d'huile ou de la poussière, le moteur y est exposé aussi. Un moteur IP55 standard convient à une humidité et une poussière ordinaires. En revanche, gaz chauds, vapeurs corrosives ou atmosphère explosive sortent des limites de conception de ce moteur ; des mesures complémentaires du fabricant du ventilateur ou un moteur spécial sont nécessaires, et la condition doit être indiquée à la commande.

Dans les ventilateurs centrifuges à courroie, le moteur est hors du flux d'air et repose sur des glissières. Le point à surveiller est la charge latérale que la tension de la courroie impose à l'arbre ; la poulie moteur ne doit pas être choisie trop petite.

Selon la hauteur d'axe, les dispositions à pattes (B3), à bride (B5, B14), à pattes et bride (B34, B35) et verticales (V1, V3, V5, V6, V15) sont possibles ; la bride et le diamètre d'arbre sont arrêtés au stade de la commande. Pour les ventilateurs de toiture à arbre vertical, notre article montage vertical V1/V5 sert de guide. La résistance anti-condensation pour les ventilateurs extérieurs et la sonde PTC/PT100 de bobinage pour les ventilateurs à démarrages fréquents sont des options de commande.

Démarrage et variation de vitesse

La charge d'un ventilateur est faible à basse vitesse ; en revanche, l'inertie des grandes roues allonge le démarrage. Si la classe de déclenchement du relais thermique n'est pas choisie pour cette durée, le moteur peut être coupé avant d'atteindre sa vitesse. Un démarreur progressif ou un couplage étoile-triangle réduit la pointe de courant.

En ventilation, il est courant de réduire la vitesse par variateur de fréquence plutôt que d'étrangler le débit par un registre. Les moteurs triphasés de nos séries peuvent être alimentés par variateur. Si le ventilateur est maintenu longtemps à très basse vitesse tout en exigeant le plein couple, une ventilation de refroidissement indépendante peut être nécessaire ; si le câble entre variateur et moteur est long, un filtre dv/dt ou sinus est envisagé. Il suffit d'indiquer ces deux conditions à la commande. Détails : moteurs électriques compatibles variateur.

Présélection du moteur selon la machine de ventilation

Ces lignes ne donnent qu'une première idée ; le bon moteur est déterminé ensemble par la charge réelle de la machine, la vitesse requise, le montage et les conditions de service. En cas de remplacement, partez des valeurs de la plaque de l'ancien moteur.

À nous transmettre pour une commande

Pour établir une offre, il nous faut : le type de machine (extracteur, ventilateur de gaine, aspiration des poussières, soufflante, etc.), la puissance en kW et la vitesse en tr/min souhaitées, la tension d'alimentation, la forme de montage, si le moteur se trouve dans le flux d'air et la quantité. Photographier la plaque du moteur existant est le moyen le plus rapide ; voir notre article envoyer la plaque de votre moteur.

Les prix sont sur la page acheter des moteurs électriques ; pour WhatsApp et téléphone, consultez notre page contact. Le choix détaillé du moteur par type de ventilateur est traité sur moteurs pour ventilateurs et extracteurs, et la climatisation des bâtiments sur moteurs électriques pour le secteur CVC.

Questions fréquentes

Réduire la vitesse d'un ventilateur de ventilation fatigue-t-il le moteur ?

En général non, car la charge du ventilateur chute rapidement avec la vitesse. Si le variateur fait tourner le ventilateur très lentement pendant longtemps, le ventilateur de refroidissement sur l'arbre moteur ralentit aussi ; la nécessité d'une ventilation externe est alors examinée avec la commande.

Le moteur d'un extracteur peut-il fonctionner dans l'air qu'il déplace ?

Oui, si l'air est à température normale et propre ou légèrement humide. En présence de gaz chauds, de vapeurs corrosives ou d'une atmosphère explosive, un moteur standard ne convient pas ; indiquez-le à la commande.

Y a-t-il une différence entre un moteur de soufflante et un moteur de ventilateur ?

Le moteur lui-même est le même moteur triphasé standard ; la différence vient de la machine. Dans une soufflante roots, le couple augmente avec la pression, alors que dans un ventilateur la puissance varie à peu près avec le cube de la vitesse. Les détails figurent dans la sous-page Moteur de soufflante d'air.

Peut-on monter un moteur standard sur un ventilateur de désenfumage ?

Les ventilateurs de désenfumage qui doivent fonctionner pendant un incendie exigent un ensemble ventilateur-moteur certifié. Dans ce service, le moteur doit être la version approuvée par le fabricant du ventilateur ; notre moteur standard n'est envisagé que pour la ventilation normale.