Le moteur asynchrone dispose d’une technologie de pointe lui assurant une fiabilité à toute épreuve, un rendement économe en énergie, une polyvalence et une durée de vie particulièrement longue. Ils sont également appelés « moteur à cage d’écureuil » ou « moteur à induction » et peuvent être monophasés ou triphasés.
Ce sont des moteurs robustes et durables que l’on retrouve dans les secteurs de l’industrie les plus variés pouvant être exigeants avec des contraintes mécaniques, contraintes d’ambiance (thermiques, corrosives, sonores, ATEX…) et des contraintes liées à l’application et aussi réglementaires. Outils technologiques performants, ces moteurs s’inscrivent naturellement dans le cadre de la maintenance préventive de l’industrie 4.0 limitant ainsi les coûts d’exploitation.
Moteur asynchrone triphasé : une fiabilité à toute épreuve
L’efficacité pour des économies d’énergie
Ce type de moteur est idéal lorsque l’on recherche des économies d’énergie. Les moteurs asynchrones triphasés basse tension répondent ainsi aux exigences les plus élevées de la norme internationale concernant le rendement énergétique et sont classifiés en IE4, soit dans la classe la plus haute « Super Premium ».
Les moteurs WEG classifiés IE4 permettent une diminution de l’ordre de 15 à 25 % de perte par rapport aux moteurs de la classe de rendement IE3. À titre d’exemple, le fonctionnement de 40 moteurs d’une puissance de 2,2 kW en 4 pôles pour une période de 10 ans représente une économie de 237 334 kW/h par rapport à un moteur asynchrone triphasé de classe IE3. Il en découle ainsi une efficacité énergétique importante réduisant la consommation énergétique d’un appareil, d’une machine ou d’un groupe de machines.
Une conception simple pour une maintenance réduite
La technologie simplifiée des moteurs asynchrones triphasés à cage d’écureuil et la fabrication 100 % WEG de nos produits (hors paliers et presse-étoupes) leur assurent une fiabilité, une robustesse et une longévité à toute épreuve.
En effet, la simplicité de ce type d’appareil, avec les paliers pour seules pièces d’usure, leur offre une durabilité très importante. La maintenance en est également grandement réduite.
À noter que les paliers utilisés lors de la conception de nos moteurs ont une durée de vie de L10h (de 20 000 à 50 000 heures suivant les efforts axiaux et radiaux).
WEG s’appuie sur un modèle d’affaires singulier permettant une flexibilité de production. Notre ambition est de fournir à chacun de nos clients, partout dans le monde, des solutions personnalisées de manière compétitive que ce soit pour le développement de produits au cas par cas ou la production de masse.
L’innovation, la diversification, la flexibilité, la verticalisation de la production au service de nos clients :
- FONDERIE : création des carcasses et des composants
- TREFILERIE : fils de bobinage des moteurs, transformateurs et générateurs
- EMBOUTISSAGE : tôles des stators et rotors, traitement thermique
- TRANSFORMATION DE L'ACIER : carcasses et composants
- CENTRE D'USINAGE : développement et production d'outils et de machines
- PEINTURES ET VERNIS : vernis isolants et peintures spéciales
- EMBALLAGE : respect de l'environnement, sauvegarde des forêts
Cette simplicité permet un fonctionnement optimal des machines avec très peu de pannes et d’arrêts des installations. La maintenance ainsi que son coût s’en trouvent naturellement faibles.
Par ailleurs, l’utilisation des moteurs asynchrones triphasés s’inscrit parfaitement dans des processus de maintenance préventive avec la présence de capteurs permettant l’anticipation d’éventuelles pannes et une intervention par un opérateur en amont de l’arrêt d’une machine.
La production verticalisée et intégrée de WEG offre également l’opportunité de personnaliser entièrement son moteur pour répondre à l’ensemble de vos caractéristiques techniques telles que l’ajout d’un frein, un arbre, une puissance ou une taille de carcasse spécifique.
Des moteurs robustes, économes et durables
La carcasse d’un moteur asynchrone triphasé WEG est conçue en aluminium ou plus souvent en fonte FC200. Cette qualité de fonte dispose d’une haute résistance mécanique. Les moteurs WEG sont conformes au niveau d’impact IK08 (impact mécanique de 5J) tel que défini dans la norme EN 62262:2002 : Degrés de protection procurés par les enveloppes des équipements électriques contre les impacts mécaniques externes (code IK) – assurant ainsi une résistance mécanique supérieure pour les applications les plus exigeantes.
En effet, leur robustesse assure de hautes performances même dans des conditions d’utilisation difficiles telles que les applications de concasseur où à-coups et fortes vibrations sont prédominants. De plus, les ailettes positionnées sur l’ensemble de la carcasse permettent une dissipation de la chaleur et une protection contre les surchauffes.
Les moteurs WEG sont utilisables dans des conditions diverses et variées telles que :
- des ambiances poussiéreuses agressives (mines et cimenteries),
- une atmosphères explosives et/ou une ambiance corrosive (secteur pétrolier et gazier),
- une ambiance à haute température (extraction de fumée dans les tunnels)
Les couplages des moteurs asynchrones triphasés
Les moteurs asynchrones triphasés sont généralement couplés en étoile ou en triangle, bien que les options de couplage étoile-triangle ou Dahlander soient également envisageables. Choisir le bon couplage garantit un fonctionnement sûr et optimal du moteur mais comment sélectionner correctement le couplage en étoile ou en triangle en fonction de la tension du réseau ?
Deux types de couplage sont possibles pour permettre à un moteur électrique de fonctionner en fonction de différentes tensions : en étoile ou en triangle grâce à des barrettes conductrices. Les barrettes sont horizontales pour un couplage en étoile au niveau des enroulements statoriques et verticales pour un couplage en triangle.
La tension nominale est définie par les enroulements au stator. Selon les tensions subies par le moteur, l’un ou l’autre couplage lui permettra de fonctionner de façon optimale et en toute sécurité.
La plus petite tension correspond à la tension maximale supportée par un seul enroulement :
Pour un moteur 230/400V, la plus petite tension est de 230V.
Pour un moteur 400/690V, la plus petite tension est de 400V.
Afin d’obtenir cette plus petite tension, le moteur doit être couplé en triangle. Les enroulements sont connectés entre phase et sont donc alimentés par une tension composée.
La plus grande tension correspond à la tension maximale supportée par deux enroulements :
Pour un moteur 230/400V, la plus grande tension est de 400V.
Pour un moteur 400/690V, la plus grande tension est de 690V.
Afin d’obtenir cette plus grande tension, le moteur doit être couplé en étoile. Pour ce couplage, un point neutre est créé artificiellement. Un enroulement est donc alimenté par une tension simple soit entre phase et neutre.
NB : les plaques signalétiques des moteurs notifient les différentes tensions et les diagrammes de connexion pour le couplage étoile ou le couplage en triangle.
Le moteur asynchrone monophasé : léger et polyvalent
Les moteurs asynchrones monophasés associent polyvalence, robustesse, légèreté et interchangeabilité. Les barres constituant leur rotor sont majoritairement en aluminium. L’absence de balais d’alimentation rend le moteur asynchrone particulièrement robuste bien que léger et simple d’entretien.
Légèreté et robustesse
Le faible poids de ces moteurs asynchrones est particulièrement apprécié dans des applications industrielles telles que la ventilation ou les pompes.
Ils peuvent aisément être installés en hauteur ou être suspendus. Ils sont généralement utilisés dans le cadre d’installations de ventilation (extraction d’air, systèmes de refroidissement).
Les moteurs asynchrones monophasés de la nouvelle gamme WEG sont robustes. Ils ont été conçus grâce aux technologies issues d’industrie 4.0 (imprimantes 3D pour les tests sur les prototypes).
Polyvalence et interchangeabilité
Le système de fixation de ce type de moteur le rend polyvalent. En effet, un système d’encliquetage a été spécifiquement conçu pour cette gamme afin de changer le montage facilement sans utiliser une seule vis de fixation : ajout d’une bride, de pattes, changement du système de ventilation (TEAO ou TEFC) ou encore la position de la boîte à bornes comme le passage d’un moteur électrique de B3T à B3L vue face bout d’arbre.
Les moteurs monophasés, support de pattes inclus, sont normalisés et interchangeables pour les tailles de carcasse dont la hauteur d’axe est de 56, 63 ou 71.
Monophasé ou triphasé, une alimentation électrique différente
Le courant alternatif se distingue par une tension, qui au lieu d’être constante comme par exemple entre les pôles d’une batterie, varie avec le temps en inversant alternativement sa direction.
Dans les systèmes monophasés, la tension alternative U (Volts) est générée et appliquée entre deux fils auxquels la charge absorbant le courant I (Ampères) est connectée.
On peut noter que les ondes de tension et de courant ne sont pas « en phase », c’est-à-dire qu’elles ne passent pas le point zéro simultanément, bien qu’elles aient la même fréquence. Cela se produit avec de nombreux types de charges électriques comme par exemple les moteurs électriques.
La fréquence est le nombre de fois par seconde où le courant alternatif change de direction, elle s’exprime en « cycle par seconde » ou en « Hertz (Hz) »
Lorsque les enroulements sont alimentés, les courants I1, I2 et I3 génèrent chacun un champ magnétique au niveau du stator qu’on nommera H1, H2 et H3. Un champ tournant H résulte de l’addition de ces trois vecteurs.
Contrairement au moteur synchrone, une des principales caractéristiques du moteur asynchrone est son glissement. En effet, la vitesse de rotation du champ magnétique tournant H au stator est légèrement supérieure à la vitesse de rotation du rotor.
Le champ magnétique est généré par le moteur asynchrone à l’aide du courant alternatif induit. Ce courant est créé par les lignes de flux du stator qui traversent le rotor.
Le démarrage d’un moteur asynchrone diffère en fonction de son alimentation : monophasée ou triphasée. Le déphasage d’un moteur monophasé est réalisé à l’aide d’un condensateur, de démarrage ou permanent, ou d’un second enroulement. Un moteur asynchrone triphasé, lui, ne nécessite pas d’artifice additionnel pour la phase de démarrage.
Quand utilise-t-on une alimentation en monophasé ou en triphasé ?
En France, le fournisseur d’électricité distribue un réseau triphasé 400V et une fréquence de 50Hz.
Dans nos domiciles, la tension est monophasée mais celle-ci provient d’un réseau triphasé où l’on utilise le neutre avec une des trois phases. La distribution est réalisée en triphasé car cette alimentation génère moins de pertes. Concrètement, la différence entre une alimentation en triphasé ou en monophasé se situe au niveau des pertes énergétiques.
C’est pourquoi le triphasé est privilégié pour le transport de l’énergie ou les professionnels utilisant des machines énergivores. Le monophasé, lui, est plutôt adapté à une utilisation domestique.
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