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Quoi de plus classique qu’un moteur électrique ? Et pourtant il existe de nombreuses gammes qui, selon leurs caractéristiques, répondent aux besoins spécifiques de chaque application que ce soit dans le secteur de l’agroalimentaire, de la pétrochimie oil&gas, du traitement de l’eau, du désenfumage et bien d’autres encore.
Le rendement énergétique et le couple d’un moteur synchrone triphasé, nécessairement utilisé avec un variateur de vitesse, est constant sur la toute la plage là où les moteurs asynchrones triphasés ou monophasés présentent une variation du rendement énergétique selon leur fonctionnement. Les zones explosives (ATEX) nécessitent, elles, une protection des moteurs particulière afin de respecter la sécurité des humains, des installations ainsi que de l’environnement.
Moteur asynchrone, synchrone ou ATEX : différentes technologies pour différents usages
Synchrone ou asynchrone, la différence essentielle entre ces moteurs réside dans la génération du champ magnétique. Pour le moteur asynchrone, le courant induit alternatif par les lignes de flux du stator au travers du rotor sont à l’origine d’un champ magnétique. Ce dernier est généré par des aimants permanents sans utilisation d’un courant induit alternatif. Le moteur synchrone est autonome.
La réglementation des zones explosives est contraignante dès lors qu’elle assure la protection des personnes, des installations et également de l’environnement. Les moteurs WEG conçus pour les zones ATEX répondent aux exigences les plus élevées en termes de protection des différentes zones gaz et des zones poussières.
La conception des moteurs antidéflagrants WEG contient l’explosion à l’intérieur du moteur et garantit que sa propagation à l’atmosphère environnante soit impossible.
Le moteur électrique asynchrone : fiabilité et polyvalence
Le moteur électrique asynchrone (aluminium ou fonte) possède une alimentation monophasée ou triphasée, communément appelé mono ou tri.
Le démarrage d’un moteur asynchrone monophasé est distinctif du démarrage d’un moteur asynchrone triphasé en ce qu’il nécessite un condensateur pour le déphasage ou d’un second enroulement décalé de 90°. Son couple étant nul à l’arrêt du moteur, due à ses deux champs inversés, la phase de démarrage ne pourrait s’engager sans un artifice supplémentaire.
La technologie performante des moteurs asynchrones triphasés les rend fiables et polyvalents. Cette technologie est composée de trois enroulements monophasés décalés de 120°. Lorsque ces enroulements sont alimentés par un système triphasé, les courants produisent trois champs magnétiques différents déphasés de 120°. À tout instant, l’addition des vecteurs de champ H1, H2 et H3 sont égal au champ total résultant H. L’enroulement du stator triphasé génère alors un “champ tournant” comme si une seule paire de pôles était présente et alimentée par un courant constant.
Au niveau du rotor, les barres conductrices court-circuitées subissent des tensions générant un courant et créant ainsi un champ sur le rotor dont la polarité est inversée par rapport à celle du champ tournant. Le rotor va alors suivre le champ statorique H tournant à 360° due à l’attraction des polarités opposées. Suite à cela, le couple moteur va apparaître au sein du rotor et déclencher sa rotation qui par conséquent va entraîner la charge. L’asynchronisme du moteur tient son nom à cause du glissement, en effet la vitesse de rotation rotorique est légèrement inférieure à la vitesse de rotation du champ tournant H.
Un moteur électrique peut aussi se distinguer par le type de carcasse, fermée ou ouverte. En standard, un moteur WEG à carcasse fermée sera doté d’une protection IP55 alors que notre gamme W40 IP23, par exemple, est conçue pour assurer une dissipation thermique maximale dans les environnements à faible présence de saleté et d’humidité.
Le moteur synchrone triphasé : le choix du rendement
Pour un moteur électrique, le rendement est égal au rapport de la puissance utile (puissance mécanique délivrée en bout d’arbre) sur la puissance absorbée sur le réseau électrique :
Le rendement est donc une grandeur sans unité et peut s’exprimer en %. Cette valeur relative permet d’avoir une indication sur la performance d’un système ou d’un moteur. Dans le cas d’un moteur :
- la puissance absorbée est la puissance consommée sur le réseau électrique
- la puissance utile est la puissance mécanique disponible au niveau de l’accouplement
L’évolution de la technologie développée autour des moteurs synchrones triphasés produit un excellent rendement sur toute la plage afin d’obtenir un maximum d’efficacité énergétique réduisant la consommation d’énergie. Le prix initial de la machine est plus rapidement amorti grâce à la réduction du prix de votre facture d’électricité.
La large gamme de moteurs synchrones WEG se décline en différentes technologies dont celle à aimants permanents, celle combinant aimants permanents et reluctance synchrone, celle à commutation électronique.
Les technologies, de plus en plus poussées, offrent aux nouvelles générations de moteurs électriques synchrones triphasés une efficience énergétique et un rendement toujours plus élevés. Le plus haut niveau de rendement établi, IE5, est une évolution qui se traduit par des pertes inférieures de 20 % vis-à-vis du niveau IE4. Avec notre nouvelle gamme de moteurs synchrones, WEG a franchi la barrière du niveau actuel et établi de nouvelles normes : IE6 et au-delà, avec des pertes inférieures de 20 % à celles de l’IE5. Et les niveaux supérieurs suivent le même pourcentage de pertes en moins par rapport au niveau précédent.
Les moteurs synchrones PMSynRM
Ce type de moteur électrique utilise le meilleur des deux technologies : aimants permanents et reluctance synchrone. En effet, la technologie des aimants permanents offre une excellente efficacité énergétique. La technologie de la reluctance synchrone supporte des vitesses élevées, des surcharges importantes et offre un bon facteur de puissance.
En combinant ces deux technologies, la nouvelle génération de moteurs synchrones améliore encore le rendement pouvant aller jusqu’à IE6 et même au-delà. Leur efficacité est la meilleure, comparativement aux autres moteurs électriques, à basse vitesse et sur toute la plage.
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Les moteurs électriques à commutation électronique
Les moteurs à commutation électronique, sont également appelés moteurs brushless ou moteurs EC. Ils sont dotés d’un rotor équipé d’aimants permanents. Aucun contact mécanique n’est ainsi créé entre le rotor et le stator et l’électronique est embarquée sur le moteur.
Cette technologie offre aux moteurs à commutation électronique une longue durée de vie et une maintenance réduite. Les premières générations de moteurs électriques Brushless disposaient d’une puissance maximale de 1.1 kW. Aujourd’hui, cette puissance va jusqu’à 7,5 kW en triphasé.
La protection des moteurs électriques en zone ATEX
La réglementation est drastique dès lors que l’on entre en zone ATEX (ATmosphère EXplosive) ou en zones explosibles dans les secteurs industriels tels que les plateformes offshore, les usines pétrochimiques, les mines ou encore les minoteries. À l’instar des moteurs électriques tous les composants (commutateur, contacteur, disjoncteur) d’une même zone doivent respecter les mêmes exigences pour éviter les risques d’explosion.
Dans ces atmosphères dangereuses, la protection de l’humain, de chaque installation et de l’environnement répond à des normes édictées par des directives telles que la directive européenne 2014/34/UE, la norme CEI 60079-0 ainsi qu’à des certifications ATEX et IECEx. La directive européenne applicable depuis 2016 régit les appareils et les systèmes de protection destinés à être utilisés en atmosphères explosibles. La norme CEI 60079-0 concerne les moteurs antidéflagrants offrant une protection maximale aux équipements selon leurs groupes (I, II ou III).
D’autres part, dans les atmosphères explosibles ou ambiances explosives, les normes spécifient le type de protection nécessaire en fonction des zones, gaz et/ou poussières, concernées.
Les principaux domaines d’application des moteurs électriques WEG
Les domaines d’application pour lesquels l’utilisation d’un moteur électrique sont nombreux. Que le moteur soit synchrone, asynchrone, en alimentation triphasée ou monophasée, il apporte la puissance nécessaire au fonctionnement des installations tout en réduisant au maximum la consommation d’énergie.
Moteurs électriques pour l’agroalimentaire et la pharmaceutique
WEG a développé un moteur étanche et adapté, W22 WASH, aux contraintes exigeantes de l’industrie agroalimentaire et de la pharmaceutique. Il répond parfaitement aux normes d’hygiène, résiste à l’eau, aux milieux humides et aux bactéries.
Sa peinture externe Nobac® est antimicrobienne et limite presque totalement la prolifération des bactéries (99.8 %). Les pièces internes du moteur (arbre et visserie) sont en acier inoxydable offrant une grande résistance à la corrosion tout comme la peinture anti-corrosion préserve l’intégrité du rotor et du bobinage statorique pendant la longue durée de vie du moteur.
De plus, la boîte à borne et le couvercle sont isolés grâce à une résine de polycarbonate (Permatex®) qui protège de l’usure et de la corrosion toutes les connexions électriques.
Applications pour l’industrie agroalimentaire
Le traitement, le stockage et le transport des produits, les boissons (embouteillage et emballage par exemple), les plumeuses, les machines de boulangerie, petits tapis roulants, les silos à grains et bien d'autres encore
Applications pour l’industrie pharmaceutique
Les lignes de conditionnement, les lignes de fabrication et bien d'autres encore
Moteurs électriques pour la pétrochimie / oil & gas
WEG développe pour le secteur de la pétrochimie et de l’oil & gas toute une gamme de moteurs électriques répondant aux normes en vigueur et produisant la puissance nécessaire à l’alimentation des machines et des installations tout en gardant un objectif d’efficacité énergétique élevé.
Nos moteurs répondent aux normes industrielles les plus usitées dans le secteur oil & gas (API 541, API 546, API 547 et IEEE 841, selon NEMA ou IEC, ATEX et IECEX). Ils sont performants, durables et leur maintenance est réduite pour améliorer la productivité.
WEG fabrique la totalité des peintures et vernis recouvrant les moteurs. Ces produits sont anticorrosifs et anti-salissures avec une durabilité jusqu’à 5 ans.
Les revêtements WEG répondent aux critères de performance les plus stricts décrits dans la norme ISO 12944. Ils satisfont aux exigences des produits installés en ambiances dangereuses et agressives et assurent à long terme une protection de la surface.
Catégorie corrosivité | Ambiance extérieure | Ambiance intérieure |
|---|---|---|
C1 (Très faible) | Bâtiments chauffés à atmosphère propre (bureaux, magasins, écoles, hôtels) | |
C2 (Faible) | Atmosphère avec un faible niveau de pollution (zones rurales) | Bâtiments non chauffés où il y a possibilité de condensation (entrepôts, salles de sport) |
C3 (Moyenne) | Atmosphères urbaines et industrielles, pollution modérée par le dioxyde de soufre. Zones côtières à faible salinité | Ateliers de fabrication avec humidité élevée et une certaine pollution de l’air (industrie alimentaire, blanchisseries, brasseries, laiteries) |
C4 (Elevée) | Zones industrielles et côtières à salinité modérée | Usines chimiques, piscines, chantiers navals côtiers |
C5-I (Très élevée – Industrie) | Zones industrielles avec humidité élevée et atmosphère agressive | Bâtiments ou zones avec une condensation permanente et une pollution élevée |
C5-M (Très élevée – Marine) | Zones côtières et maritimes à salinité élevée | Bâtiments ou zones avec une condensation permanente et une pollution élevée |
Au-delà de la performance de nos produits, WEG met à la disposition de ses clients un service après-vente mondialement reconnu. Une équipe vous accompagne tout au long de votre parcours, de l’installation (moteurs électriques, variateurs de vitesse et autres produits) jusqu’aux interventions de maintenance sur site grâce à un support terrain international.
Moteurs électriques pour l’eau et traitement de l’eau
Dans le domaine de l’eau et du traitement de l’eau, les moteurs WEG allient fiabilité et efficacité énergétique. Ils permettent un traitement de plus en plus important du volume d’eau traité par seconde avec un besoin en énergie pouvant être réduit jusqu’à 42 %.
En triphasé, une large gamme de moteurs à induction, de moteurs synchrones et de moteurs moyenne tension répond aux besoins mondiaux grâce à la personnalisation des caractéristiques techniques (puissance de sortie, taille de la carcasse, fréquence, tension, nombre de pôles, options spéciales…). Celles-ci sont adaptées à chacune des applications, allant de l’approvisionnement au traitement de l’eau usée, tout en respectant les exigences normatives du pays de destination.
Fonctionnant avec des variateurs de fréquence, des démarreurs progressifs, des tableaux et des contrôleurs à basse et moyenne tension ou encore des salles électriques de type conteneur, la technologie des moteurs WEG permet un approvisionnement en eau économe.
Pour une protection totale du système de pompage, WEG a développé un logiciel “Pump Genius” permettant de contrôler avec précision la pression et le débit de l’eau tout au long du cycle de traitement.
Personnalisation des moteurs électriques
Grâce à une production verticalisée et intégrée, nous proposons des moteurs entièrement fabriqués dans nos usines à l’exception de certains éléments tels que les roulements. Grâce à une personnalisation de masse, nos moteurs électriques répondent aux diverses applications et conditions environnementales.
Montage
La sélection du type de montage d’un moteur électrique est importante car elle doit s’adapter à la machine finale. Selon les applications (pompe, ventilateur ou d’autres), un montage peut être vertical ou horizontal avec une fixation par bride ou directement accouplé à l’arbre de sortie.
C’est pourquoi une multitude de montages sont à votre disposition, les types de bride pour l’Europe sont généralement à trous lisses (bride « FF ») ou à trous taraudés (bride « C-DIN ») :
Les moteurs W22 sont équipés en standard de roulements à billes. En option, un moteur ayant une taille égale ou supérieure à 160 peuvent être équipés de roulements NU dès lors que les charges radiales sont très élevées.
Un roulement à billes répond à plusieurs fonctionnalités : la réduction des frottements, la rotation de l’arbre moteur et son positionnement en fonction de son logement et la transmission des efforts axiaux et/ou radiaux.
Au niveau de l’arbre moteur, si une charge a une direction parallèle à son axe alors l’effort transmis du roulement à billes sera axial (= axe). Cependant, si le roulement à billes transmet un effort radial (= rayon) cela signifie que la charge est cette fois-ci perpendiculaire par rapport à l’axe.
Enfin, un roulement à billes est composé de 4 éléments : billes, bague extérieure, bague intérieure et d’une cage.
Un moteur électrique, monophasé ou triphasé, peut être personnalisé spécialement pour votre application telle qu’une pompe ou un ventilateur. Nos machines sont modifiables sur plusieurs points :
- Visserie inox
- Arbre (diamètre et longueur, inoxydable ou standard, simple ou double)
- Ajout d’un frein
- Taille du moteur
- Vitesse simple ou multi-vitesses
- Aluminium ou en Fonte
- Types de bride : Trous taraudés ou à Trous lisses
- Avec ou sans pattes
- Indice de protection IP23 à IP66 (étanche)
- Et bien d’autres encore
Un moteur électrique est applicable à une multitude de machines (pompe, ventilateur, compresseur, etc…) et nécessite certaines caractéristiques techniques dédiées en fonction de l’environnement et de la machine entraînée.
Vous préférez un moteur standard avec une livraison sous 24 – 48 heures ? Utilisez notre stock WEG France, composé de plus de 35 000 références, et dépannez votre client rapidement grâce à une livraison rapide et efficiente !
Vous pouvez également modifier une machine en atelier ou dans l’un de nos centres de service agréés WEG :
- Montage d’une bride B5 ou d’une bride B14 ;
- Montage/Démontage des pattes sur les moteurs Aluminium jusqu’à 200 de hauteur d’axe ;
- Montage roulement à rouleaux à l’avant à partir de 160 de hauteur d’axe ;
- Changement des roulements, et bien d’autres encore.
Pour connaître toutes les prestations disponibles, veuillez contacter notre équipe WEG France. La livraison en cas de modifications de 3 semaines, ces délais de livraison sont à confirmer directement avec nos équipes.
