Comment déterminer un motoréducteur ?

Qu'est ce qu’un réducteur mécanique ?

Un réducteur mécanique, également appelé réducteur de vitesse, est un dispositif utilisé sur divers applications industrielles, agricoles et tous autres systèmes d’ingénieries pour réduire la vitesse de rotation d’un moteur électrique ou d'un moteur hydraulique. Son rôle principale est de diminuer la vitesse de sortie tout en augmentant le couple de sortie. Cela permet d’adapter la puissance du système à des besoins spécifiques.

Les réducteurs mécaniques sont couramment utilisés dans divers domaines tels que l’industrie, l’automobile, la robotique et d’autres applications où il est nécessaire de diminuer la vitesse de d’une application tout en augmentant le couple à transmettre.

Ils sont composés d’un ensemble d’engrenages qui fonctionnent ensemble pour réduire la vitesse de rotation. Les engrenages peuvent être conçus de différentes manières, y compris des engrenages droits, des engrenages hélicoïdaux, des engrenages coniques, d’une roue en bronze et d’une vis sans fin, etc. En choisissant le type d’engrenages approprié et le rapport de réduction, on peut ajuster la vitesse de rotation selon les besoins spécifiques de l’application.

Quelle est la différence entre un réducteur et un motoréducteur ?

La différence entre un réducteur mécanique est un motoréducteur est simple. Un réducteur mécanique peut être entrainé par une poulie, un pignon, un cardan, un volant ou tous types d’accessoires. Un motoréducteur est un réducteur mécanique accouplé à un moteur électrique ou un moteur hydraulique.

Un motoréducteur permet de mettre en mouvement tous types d’applications industrielles comme :

•         Industrie : Les motoréducteurs sont utilisés dans les machines industrielles telles que les convoyeurs, les machines-outils, les presses, les lignes de productions, les broyeurs, les pompes, etc.
•         Robotique : Les motoréducteurs sont présents sur une multitude de robots installés dans l’industrie. Ils permettent de mettre en mouvement l’ensemble de l’application.
•         Équipements agricoles : Ils sont présents dans les équipements agricoles tels que les déterreurs à pommes de terre, les épandeurs, etc.
•         Systèmes de contrôle d’accès : On les trouve dans les portes automatiques, les barrières et d’autres systèmes de contrôle d’accès.

En résumé, les motoréducteurs sont utilisés dans de nombreuses applications où il est nécessaire de convertir la puissance d'un moteur électrique en un mouvement mécanique à une vitesse et un couple spécifiques. Ils jouent un rôle crucial dans de nombreuses industries et contribuent à l'automatisation et à l'efficacité des systèmes mécaniques.

Quels sont les différents types de motoréducteurs ?

Ils existent de nombreux motoréducteurs pour mettre en mouvement les applications industrielles. Nous allons vous présenter les principaux types et vous expliquer les avantages et les inconvénients des différents motoréducteurs présents dans l’industrie.

•         Motoréducteur à roue et vis sans fin : Ces motoréducteurs utilisent une vis sans fin en acier et une roue dentée en bronze (roue vis sans fin) pour réduire la vitesse. Ils sont compacts, économiques, silencieux et peuvent offrir un rapport de réduction élevé.
•         Motoréducteurs à engrenages hélicoïdaux : Les engrenages hélicoïdaux ont des dents obliques, ce qui réduit le bruit et améliore la douceur du fonctionnement par rapport aux engrenages droits. Ces motoréducteurs conviennent aux applications nécessitant une transmission de puissance silencieuse.
•         Motoréducteurs à engrenages droits : Ces motoréducteurs utilisent des engrenages droits pour réduire la vitesse de rotation. Ils sont simples, compacts et efficaces, adaptés à des applications nécessitant un couple élevé.
•         Motoréducteurs à couple conique : Ces motoréducteurs utilisent des engrenages coniques pour réaliser une réduction de vitesse. Ils sont souvent utilisés dans des applications nécessitant une transmission de puissance à des angles droits.
•         Motoréducteurs à arbres parallèles : Ces motoréducteurs possèdent des engrenages droits ou hélicoïdaux, ce type de motoréducteur est très populaire car il est plus compacts qu’un motoréducteur à engrenages cylindriques ou qu’un motoréducteur à couple conique.
•         Motoréducteurs planétaires : Ces motoréducteurs utilisent un ensemble d'engrenages planétaires pour fournir une transmission de puissance efficace avec une grande précision et une compacité élevée. Ils sont souvent utilisés dans des applications nécessitant un couple élevé et un encombrement réduit.
•         Motoréducteurs à engrenages épicycloïdaux : Aussi connus sous le nom de motoréducteurs cycloïdaux, ils utilisent un ensemble d'engrenages épicycloïdaux pour fournir une transmission de puissance fiable et précise.

Quelles sont les informations à savoir pour remplacer un motoréducteur ?

De nombreuses informations sont indiquées sur la plaque signalétique de celui-ci. Nous allons vous expliquer à quoi correspond chaque information.

1 : Le type de motoréducteur :

Le type du motoréducteur se compose de lettre et de chiffres, la première lettre « R » définie le type du motoréducteur ( à engrenages cylindriques, à roue et vis, à couple conique, à arbres parallèles, etc). Le chiffre « 37 » définie la taille de la boite de vitesse. Les lettres « DRE » définissent la série du moteur. Le chiffre « 90L » correspond à la taille et au type de moteur ( stator compact, long ou court ) et le chiffre « 4 » définie le nombre de pôles du moteur qui entraîne le motoréducteur. (2 pôles = 3000Tr/min, 4 pôles = 1500Tr/min, 6 pôles = 1000Tr/min et 8 pôles = 750 Tr/min)

2 : Le numéro de série :

Nous prenons en exemple la plaque signalétique d’un motoréducteur de marque SEW-USOCOME, cependant le numéro de série est indiqué sur la plaque signalétique de tous les constructeurs de motoréducteurs. Il permet de retrouver les spécificités et les options du motoréducteur.

3 : La Fréquence :

La fréquence électrique, également appelée fréquence du courant alternatif, mesure le nombre de cycles complets d'alternance d'un courant électrique par unité de temps. Elle est exprimée en hertz (Hz), où un hertz équivaut à un cycle par seconde.

Dans le contexte de l'alimentation électrique, la fréquence est un aspect important, car elle détermine le nombre de fois que la direction du courant change chaque seconde. Dans la plupart des systèmes électriques à travers le monde, la fréquence standard est de 50 hertz ou 60 hertz. Les pays et les régions adoptent généralement l'une de ces deux fréquences.

•         50 Hertz : Utilisé dans la plupart des pays européens, en Asie, en Afrique et dans d’autres régions du monde.
•         60 Hertz : Utilisé en Amérique du Nord, en Amérique du Sud, au Japon et dans certaines parties de l’Asie.

4 : La vitesse de rotation sous 50Hz :

La première vitesse correspond à la vitesse de rotation du moteur (à l’entrée du réducteur) et la deuxième vitesse correspond à la vitesse en sortie du motoréducteur. La vitesse de sortie correspond à la vitesse d’entrée, divisée par le rapport de réduction.

5 : La tension d’alimentation du moteur électrique :

La tension d’un motoréducteur peut être en 230V monophasée ou en triphasée. La tension triphasée peut être en 230V ou en 400V.

6 : La puissance du moteur électrique :

La puissance du moteur électrique est une caractéristique importante. Elle est exprimée en Kw ou en Cv.

7 : L’intensité absorbée en charge sous 50Hz :

Certains constructeurs de motoréducteurs indiquent l’intensité absorbée en charge sous 50Hz et sous 60Hz. Elle est différente car la tension n’est pas la même sous 50 et sous 60Hz.

8 : Le Cos Phi :

Le cos phi, également appelé facteur de puissance (ou cosinus phi), est un paramètre important dans les systèmes électriques. Il mesure l'efficacité de la conversion de l'énergie électrique en énergie utile, notamment dans les systèmes utilisant du courant alternatif (CA). Le cos phi est une valeur comprise entre 0 et 1, où 1 représente un facteur de puissance idéal.

Le cos phi est défini comme le cosinus de l'angle de déphasage entre la tension et le courant dans un circuit. Un facteur de puissance proche de 1 indique que la tension et le courant sont en phase, ce qui signifie qu'ils atteignent simultanément leur valeur maximale et minimale. Un cos phi plus bas, proche de 0, indique un déphasage plus important entre la tension et le courant.

Un facteur de puissance bas peut entraîner une utilisation inefficace de l'énergie électrique dans un système. Cela est souvent dû à la présence de charges inductives, telles que les moteurs électriques, les transformateurs, etc. Ces charges induisent un déphasage entre la tension et le courant, réduisant ainsi le facteur de puissance.

9 : Le rendement du moteur électrique :

Il permet de calculer la puissance absorbée et donc l’intensité consommée par le motoréducteur. Plus le rendement est élevé, moins la consommation électrique sera importante. Le rendement est compris entre 0 et 1.

13, 14, 15 et 16 : Puissance, intensité, facteur de puissance et rendement sous 60Hz :

Les données indiquées en en 13, 14, 15 et 16 indiquent la puissance, l’intensité, le facteur de puissance et le rendement sous une fréquence de 60Hz.

10 : La fréquence en 60Hz :

Cette fréquence permet de retrouver les caractéristiques du motoréducteur sous 60Hz. Elle permet à l’utilisateur de connaitre la vitesse d’entrée et la vitesse de sortie sous une fréquence d’utilisation de 60Hz.

12 : La tension d’alimentation sous 60Hz :

La tension d’alimentation n’est pas la même sous 50hz et sous 60Hz. La tension sous 60Hz sera toujours plus élevée. La tension 254-277V indique que le moteur doit être couplé en triangle si la tension du réseaux est comprise entre ces valeurs et la tension de 440-480V indique que le moteur doit être couplé en étoile si la tension du réseau est comprise entre 440 et 480V.

18 : Le facteur de service :

Cette donnée est calculée en divisant la puissance d’un moteur électrique installé sur le motoréducteur par la puissance thermique du réducteur.

Le facteur de service est à déterminer lors de la conception de l’application pour garantir la durée de vie du motoréducteur.

19 : Le rapport de réduction :

Il est déterminé en fonction du nombre de trains d’engrenages et du nombre de dents des pignons du motoréducteur. Exemple, le motoréducteur possède deux étages de réduction. Le premier étage possède un pignon de 14 dents et 57 dents et le deuxième étage possède un pignon de 12 dents et de 67 dents.

Le rapport de réduction du premier étage est calculé en divisant le nombre de dents du grand pignon par le nombre de dents du petit pignon ( 57/14 = 4.07 ) et le deuxième trains de réduction est également calculé avec la même formule ( 67/12 = 5.58 ). En prenant en compte que la vitesse d’entrée est de 1450 Tr/min. La vitesse de sortie du motoréducteur sera calculée en suivant la formule suivante. Diviser la vitesse d’entrée par le premier rapport de réduction ( 1450/4.07 = 356.26 ) et rediviser cette vitesse par le deuxième rapport de réduction du motoréducteur ( 356.26/5.58 = 63.84. La vitesse de sortie du motoréducteur est donc de 63.84 Tr/min.

20 : Le couple de sortie :

Le couple de sortie du motoréducteur est calculé en multipliant le couple du moteur, par le rapport de réduction et par le rendement du réducteur.

21 : La position de montage du motoréducteur sur l’application :

Cette caractéristique est importante pour ajuster la quantité d’huile du réducteur. Celle-ci sera différente si le motoréducteur est installé à l’horizontale ou à la verticale.

22 : Le type d’huile et la quantité :

Cette information permet au service de maintenance de savoir si le motoréducteur utilise une huile minérale, synthétique ou alimentaire et de connaitre la quantité à mettre dans le réducteur en cas de maintenance de celui-ci.

23 : Le poids du motoréducteur.