Le moteur électrique : des gammes différentes pour un large panel d’applications

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 ou du traitement de l’eau

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

La différence essentielle des moteurs synchrones et asynchrones réside dans la génération du champ magnétique. Pour le moteur asynchrone, le courant induit par les lignes de flux du stator au travers du rotor sont à l’origine d’un champ magnétique. Le moteur synchrone est autonome. Son champ magnétique est généré par des aimants permanents sans utilisation d’un courant induit.

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 asynchrone : fiabilité et polyvalence

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 du champ tournant H. 

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 et la puissance utile est la puissance mécanique disponible sur le bout d’arbre.

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. 

Ainsi, les moteurs WEG répondent d’ores et déjà aux critères les plus exigeants de la réglementation actuelle, les classant sur un rendement IE4 permettant une réduction de perte d’énergie de l’ordre de 20 à 25 % par rapport au niveau IE3.

De plus, la technologie de pointe, la conception des plus efficientes et le rendement de haute performance produit par les derniers nés des moteurs électriques synchrones triphasés à aimants permanents leur permettent de répondre aux exigences de la future classe Ultra Premium IE5 avec, là aussi, une réduction des pertes d’énergie d’environ 20 % par rapport au niveau Super Premium IE4. 

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 adapté aux contraintes d’étanchéité et d’hygiène 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.

 

Les moteurs WEG sont utilisés dans l’industrie agroalimentaire pour : 

  • 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.


Les moteurs WEG sont utilisés dans l’industrie pharmaceutique pour : 

  • les lignes de conditionnement,
  • les lignes de fabrication.

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 %.

Une large gamme de moteurs à induction triphasés, 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, dimensions de l’arbre, 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 fréquencedes 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. 

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