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Comment choisir le moteur à engrenages AC adapté à vos besoins en matière d'équipement industriel

Une usine de machines d'emballage à Foshan a remplacé le même moteur à engrenages CA de 90 W trois fois en 18 mois sur une formeuse de cartons. La première unité a calé sous un flan coincé car le couple de démarrage était trop faible. Le second avait un rapport de démultiplication de 3:1 qui faisait fonctionner les courroies pliantes bien au-dessus de la vitesse nominale de la ligne. Le troisième utilisait un condensateur en fonctionnement évalué à 220 V sur une ligne d'alimentation qui dérivait au-dessus de 235 V. Les trois échecs étaient des erreurs de sélection et non des défauts de composants. Choisir le Motoréducteur AC droit pour équipement industriel se résume à cinq décisions vérifiables : le couple de sortie, le rapport de transmission, le type de moteur, la compatibilité d'entrée électrique et le montage mécanique. Zhejiang Saiya Intelligent Manufacturing Co., Ltd., le fabricant derrière la marque SY Motor, constate la même tendance chaque trimestre ; ce guide transforme ces modèles en une liste de contrôle de sélection reproductible.

Commencez par le couple de sortie requis, pas par la puissance du moteur

Le couple de sortie requis est la première spécification à verrouiller, car le couple est ce qui déplace physiquement la charge. La puissance du moteur en watts n’a de sens qu’une fois le couple et la vitesse définis. Le couple de sortie est égal au couple du moteur multiplié par le rapport de transmission et le rendement de la boîte de vitesses, de sorte qu'un moteur de 25 W avec une réduction de 50 : 1 peut fournir plus de couple qu'un moteur de 90 W avec une unité de 10 : 1. La capacité statique existe, mais la marge thermique, l’efficacité et la durée de vie mécanique de la plus petite unité sont bien inférieures.

Calculer la demande de l'élément entraîné : pour un convoyeur, traction de la courroie multipliée par le rayon du pignon ; pour une table rotative, l'inertie de la charge multipliée par l'accélération angulaire plus le couple de friction. Appliquez un facteur de service de 1,5 pour les charges de choc légères et de 2,0 pour les bourrages, les inerties élevées ou les inversions fréquentes. Considérez le couple nominal du catalogue comme un plafond et non comme un objectif de fonctionnement.

Applications typiques des motoréducteurs AC et classes de puissance suggérées
Exemple d'application Caractéristique de charge Classe de puissance suggérée
Petit convoyeur à bande, bande de 300 mm Charge continue et uniforme 40 à 90W
Table à index rotatif légère Intermittent, positionnement 90 à 120W
Formeuse de cartons, machine d'emballage Choc à chaque cycle 120 à 200W
Mélangeur à faible viscosité Charge continue et uniforme 90 à 200W
Petit élévateur vertical, réversible Freinage, marche arrière 200 W ou plus
1350 tr/min Vitesse du moteur 4 pôles à 50 Hz
1,5x facteur de service pour choc léger
2,0x facteur de service pour choc violent
500:1 rapport standard max dans le catalogue
Couple de sortie typique en Nm à 90 tr/min, motoréducteur AC 4 pôles
6W
0.4
15W
1.0
25W
1.6
40W
2.8
60W
4.2
90W
6.5
120W
8.5
200W
14

Une boîte de vitesses à angle droit ou cycloïdale modifie à nouveau la valeur de couple finale, vérifiez donc le rapport et l'efficacité de l'étage de transmission spécifique avant de confirmer la puissance du moteur.

Faites correspondre le rapport de transmission à la vitesse du processus, puis vérifiez la sortie réelle

La vitesse de sortie au niveau de l'arbre mené détermine le rapport de transmission. Un moteur à induction AC 4 pôles standard à 50 Hz a une vitesse nominale d'environ 1 350 tr/min. Divisez 1350 par la vitesse de sortie requise et sélectionnez le rapport standard le plus proche, puis remplacez le rapport réel pour confirmer la vitesse de sortie réelle.

La gamme du catalogue SY Motor couvre des rapports standard de 3:1 à 500:1. Un rapport qui se situe entre les valeurs standards ne nécessite pas automatiquement une boîte de vitesses personnalisée. Si la vitesse standard la plus proche se situe à moins de 5 % de l’objectif du processus, la plupart des convoyeurs et des alimentateurs l’acceptent. Sinon, un moteur à contrôle de vitesse avec un rapport standard est généralement plus rapide et moins cher qu'un jeu d'engrenages personnalisé.

Vitesse de sortie obtenue avec des rapports de démultiplication standard d'un moteur de 1 350 tr/min
Vitesse de sortie requise Rapport standard Vitesse de sortie réelle
270 tr/min 5:1 270 tr/min
135 tr/min 10:1 135 tr/min
68 tours 20:1 67,5 tr/min
45 tours 30:1 45 tours
27 tours 50:1 27 tours
13,5 tr/min 100:1 13,5 tr/min

Puissance moteur fixe, rapport modifié : un motoréducteur de 90 W à 10:1 délivre environ un tiers du couple du même moteur à 30:1. Confirmez le couple au niveau de l'arbre de sortie après la sélection du rapport, pas avant.

Moteur à engrenages CA à induction, réversible ou à vitesse contrôlée : faites correspondre le type au cycle de service

Le cycle de service est le facteur décisif. Le fonctionnement continu dans une direction sélectionne un moteur à engrenages à induction AC. Les changements de direction fréquents nécessitent un motoréducteur AC réversible. La vitesse de processus réglable nécessite un moteur à engrenages AC à contrôle de vitesse. Il s'agit de la troisième décision de la séquence.

Un moteur à engrenages à induction AC est la valeur par défaut pour les convoyeurs, les pompes, les ventilateurs et les rouleaux d'alimentation qui fonctionnent dans une seule direction. Il a le rendement le plus élevé des trois types, n'a pas de frein intégré et n'est pas conçu pour une inversion rapide.

Induction AC Gear Motors with Gearbox for Continuous One-Way Duty Moteurs à engrenages CA à induction avec boîte de vitesses pour un service unidirectionnel continu Cette gamme de produits couvre les moteurs à engrenages à induction AC de 6 W à 250 W, conçus pour un fonctionnement continu dans un seul sens avec un rendement élevé et sans frein intégré. Idéal pour les convoyeurs, les pompes, les ventilateurs et les rouleaux d'alimentation. Voir le produit →

Un moteur à engrenages AC réversible est enroulé et freiné pour les opérations avant et arrière. Il génère un couple de démarrage plus élevé et comprend un frein à friction pour arrêter l'arbre rapidement. Utilisez-le pour positionner les tables, les portails, les petits ascenseurs et les lecteurs de scanner. La fréquence d'inversion est une limite nominale, généralement de 10 à 20 démarrages par minute ; le dépasser entraîne une surchauffe de la bobine de frein.

Reversible AC Gear Motors with Built-In Friction Brake Moteurs à engrenages CA réversibles avec frein à friction intégré Ces moteurs à engrenages CA réversibles comprennent un frein bobiné pour un arrêt et des changements de direction rapides, offrant un couple de démarrage plus élevé pour le positionnement des tables, des portails, des petits ascenseurs et des lecteurs de scanner. Voir le produit →

Un motoréducteur AC à contrôle de vitesse fonctionne avec un contrôleur de vitesse externe qui réduit la tension en dessous de la valeur nominale, donnant environ 90 à 1 350 tr/min sur une unité à 4 pôles. Utilisez-le pour l'alimentation, le dosage et le réglage de la vitesse de ligne où le couple de charge reste raisonnablement constant. À très basse vitesse, le ventilateur de refroidissement délivre moins de débit d'air, la limite de couple doit donc être réduite.

Speed Control AC Gear Motors with External Controller Moteurs à engrenages AC à contrôle de vitesse avec contrôleur externe Ces moteurs à engrenages AC fonctionnent avec un contrôleur externe pour ajuster la vitesse d'environ 90 à 1 350 tr/min, adaptés à l'alimentation, au dosage et au réglage de la vitesse de ligne où le couple reste assez constant. Voir le produit →
Comparaison de sélection entre motoréducteurs asynchrones, réversibles et à vitesse variable
Facteur de sélection Induction Réversible Contrôle de vitesse
Rotation Sens unique Réversible Simple ou réversible
Couple de démarrage 1,5 à 2 fois noté Plus haut, plus frein Cela dépend du contrôleur
Fréquence d'inversion Non prévu Classé catalogue, 10 à 20 démarrages par minute Non prévu
Réglage de la vitesse Pas possible Pas possible Variable en dessous de la vitesse nominale
Application typique Convoyeurs, pompes, ventilateurs Tables de positionnement, ascenseurs, portails Doseurs, dosage, réglage

N'utilisez pas de cadre à induction pour effectuer une opération d'inversion. L'échange de deux fils d'alimentation inverse un moteur triphasé, mais le rotor sans frein passera par la position d'indexation. Sélectionnez plutôt le cadre réversible.

Vérifiez la tension, la phase, la fréquence et la capacité nominale de votre moteur à engrenages CA avant de commander

Un motoréducteur à courant alternatif est enroulé pour une tension et une fréquence spécifiques. Son fonctionnement avec une alimentation différente modifie la vitesse, le couple et la température du bobinage. Confirmez la tension de ligne à l'emplacement de l'équipement plutôt que la tension nominale du bâtiment et vérifiez si l'alimentation est monophasée ou triphasée.

  • Les alimentations monophasées de 100 à 120 V et de 220 à 240 V couvrent la plupart des petites installations de motoréducteurs AC.
  • Les alimentations triphasées de 200 à 230 V et de 380 à 415 V conviennent aux moteurs plus gros et aux variateurs à plus haut rendement.
  • La valeur du condensateur de fonctionnement en microfarads, imprimée sur la plaque signalétique, doit correspondre à celle de l'enroulement du moteur ; un condensateur de même taille avec une valeur différente modifie le couple et la consommation de courant.
  • La fréquence indiquée sur la plaque signalétique compte autant que la tension ; à 60 Hz, le même moteur tourne environ 20 % plus vite qu'à 50 Hz.

Si un convoyeur qui fonctionnait auparavant à 135 tr/min fonctionne désormais à 162 tr/min, vérifiez d'abord la fréquence d'alimentation. Faire fonctionner un moteur de 50 Hz sur une ligne de 60 Hz augmente la vitesse d'environ 20 pour cent et réduit le couple disponible à la charge ; le moteur peut également surchauffer en service continu.

Confirmer les valeurs nominales de la face de montage, de l'arbre de sortie et des charges radiales

L'interface mécanique entre le motoréducteur et le châssis de l'équipement est le lieu où se produisent les erreurs de mise à niveau. Choisissez entre un montage sur pied, un montage sur bride ou une combinaison basée sur le schéma de perçage existant, et vérifiez le diamètre pilote de la bride par rapport à l'alignement de l'arbre mené avant de commander.

  • Les unités montées sur pieds sont les plus faciles à aligner et à remplacer sur le terrain.
  • Les unités montées sur bride localisent l'arbre de sortie avec précision sur l'axe central entraîné et conviennent aux installations verticales ou dans un espace restreint.
  • Le diamètre de l'arbre de sortie, la dimension de la clavette et la longueur de l'arbre doivent correspondre à l'alésage de l'accouplement, du pignon ou de la poulie.
  • La charge suspendue est la défaillance cachée la plus courante. Lorsqu'un pignon ou une poulie est monté directement sur l'arbre du moteur, la force radiale doit rester inférieure à la charge nominale du fabricant ; si elle dépasse cette valeur, utilisez un arbre de vérin ou un moteur avec un roulement de sortie plus solide.

La charge radiale, ou OHL, est la force radiale appliquée à l'arbre de sortie à une distance indiquée de la face du roulement, évaluée en newtons. Un dépassement de 25 % de la valeur OHL nominale peut réduire la durée de vie des roulements de plus de moitié.

FAQ sur la sélection des moteurs à engrenages CA

Si vous enlevez une habitude de ce guide, enregistrez les données de la plaque signalétique et la tension secteur mesurée avant chaque remplacement. Il transforme la prochaine sélection de motoréducteur à courant alternatif d'un jeu de devinettes en une recherche de cinq minutes.

Quelle est la différence entre les motoréducteurs à induction et les motoréducteurs AC réversibles ?

Les motoréducteurs à induction AC fonctionnent dans un sens et n’ont pas de mécanisme de freinage. Les moteurs à engrenages CA réversibles sont conçus pour des changements de direction fréquents, produisent un couple de démarrage plus élevé et comprennent un frein pour arrêter rapidement l'arbre de sortie.

Comment calculer le rapport de démultiplication de mon convoyeur ?

Divisez la vitesse nominale du moteur par la vitesse de sortie requise. Pour un moteur 4 pôles à 50 Hz, cela représente environ 1350 tr/min ; à 60 Hz, environ 1620 tr/min. Sélectionnez le rapport standard le plus proche et vérifiez la vitesse de sortie réelle avec ce rapport.

Puis-je faire varier la vitesse d’un motoréducteur à induction AC ?

Oui, mais uniquement en dessous de la vitesse nominale et uniquement avec un régulateur de vitesse externe ; cette combinaison est ce qui définit un motoréducteur AC à contrôle de vitesse. Lorsque la tension est réduite, le ventilateur de refroidissement ralentit également, le couple de charge doit donc être réduit à basse vitesse.

Pourquoi mon motoréducteur AC a-t-il surchauffé après avoir remplacé le modèle de même puissance ?

Les causes les plus fréquentes sont une valeur incorrecte du condensateur de fonctionnement, un rapport de transmission qui charge le moteur au-dessus du couple nominal, une tension d'alimentation supérieure à la plage indiquée sur la plaque signalétique ou un débit d'air restreint autour du corps du moteur. Vérifiez ces quatre éléments avant de supposer que la nouvelle unité est défectueuse. Si la plaque signalétique est illisible, contactez-nous avec les anciennes dimensions de l'unité et les mesures de montage.