Chaque compresseur d'air a un cœur, et dans la plupart des machines, ce cœur est le moteur. Le moteur fournit la puissance de rotation qui entraîne la pompe, et la pompe effectue la compression proprement dite. Si vous vous êtes déjà demandé comment fonctionne un moteur de compresseur, ce guide est fait pour vous. Nous examinerons les moteurs électriques, les systèmes de démarrage, l'alimentation monophasée et triphasée et la maintenance qui permet à un compresseur de fonctionner. Chez Gooddeer, nous construisons des compresseurs à pistons et à vis dans notre propre usine à Yancheng. Ce sont donc les détails que nous vérifions sur chaque unité avant son expédition.
Si vous êtes prêt à réfléchir aux candidatures, notre machines générales La section peut vous aider à adapter une machine à une configuration d'usine ou d'atelier.
Que fait réellement le moteur du compresseur ?
Le moteur n'est pas le compresseur. Le compresseur est la pompe. Le rôle du moteur est de convertir l'énergie électrique en couple mécanique. Ce couple fait tourner un arbre. Dans un compresseur à piston entraîné par courroie, l'arbre du moteur porte une petite poulie qui fait tourner un volant plus grand sur la pompe. Cela réduit la vitesse de la pompe et donne à la pompe un avantage mécanique. Dans une conception à entraînement direct, l'arbre du moteur se connecte directement au rotor de la pompe. Dans tous les cas, le moteur fixe le plafond de puissance.
Si le moteur est trop petit, il aura des difficultés, déclenchera des surcharges et surchauffera. Si le moteur est trop gros, vous payez pour la capacité que vous n’utilisez pas. C'est pourquoi le choix du moteur est une véritable décision technique, et pas seulement une question de puissance.
Comment fonctionne un moteur électrique étape par étape
La plupart des compresseurs stationnaires utilisent un moteur à induction AC. Il comporte deux parties principales : le stator et le rotor. Le stator est la partie extérieure fixe avec des enroulements en cuivre. Lorsque le courant alternatif traverse les enroulements, il crée un champ magnétique tournant. Le rotor se trouve à l’intérieur de ce champ. Le champ tournant induit un courant dans le rotor et le rotor commence à tourner. Étant donné que le rotor est monté sur l’arbre de sortie, l’arbre fait tourner la pompe.
Les moteurs monophasés ont besoin d'aide pour démarrer. Dans une alimentation monophasée, le champ magnétique ne tourne pas tout seul à l'arrêt. Un condensateur de démarrage crée un déphasage temporaire afin que le moteur développe un couple de démarrage suffisant. Une fois que le moteur atteint environ 75 pour cent de sa pleine vitesse, un interrupteur centrifuge déconnecte le condensateur de démarrage. Un condensateur de fonctionnement peut rester dans le circuit pour améliorer le facteur de puissance et un fonctionnement fluide.
Démarrage, fonctionnement et protection du moteur
Le moteur n'est pas censé fonctionner sans contrôle. Un pressostat contrôle le cycle. Lorsque la pression du réservoir atteint le réglage de coupure, l'interrupteur s'ouvre et arrête le moteur. Lorsque la pression chute jusqu'au réglage de démarrage, l'interrupteur se ferme et redémarre le moteur. C'est pourquoi les moteurs des compresseurs s'allument et s'éteignent pendant une utilisation normale.
La protection thermique est également indispensable. Un protecteur de surcharge thermique surveille le courant et la chaleur. Si le moteur devient trop chaud ou consomme un courant excessif, il déconnecte le circuit jusqu'à ce que le moteur refroidisse. Les principales pièces électriques comprennent :
- Condensateur de démarrage, pour un couple de démarrage supplémentaire.
- Faites fonctionner le condensateur, pour une efficacité et un fonctionnement stable.
- Interrupteur centrifuge, pour déconnecter le condensateur de démarrage en vitesse.
- Protecteur de surcharge thermique, pour se prémunir contre la surchauffe.
- Pressostat, pour faire fonctionner le moteur en fonction de la pression du réservoir.
Lorsqu’un compresseur bourdonne mais ne démarre pas, ces composants sont généralement le premier endroit à rechercher.
Moteurs de compresseur monophasés ou triphasés
L'une des premières décisions concerne l'alimentation électrique. Les moteurs monophasés sont courants dans les garages domestiques, les petits ateliers et les sites commerciaux légers, car ils peuvent fonctionner à partir d'une prise standard. Les moteurs triphasés sont courants dans les installations industrielles où un câblage triphasé est disponible. Le tableau ci-dessous résume la différence.
| Caractéristique | Moteur monophasé | Moteur triphasé |
|---|---|---|
| Alimentation | Prise monophasée standard | Alimentation triphasée industrielle |
| Gamme de tailles commune | Jusqu'à environ 5-7,5 ch | Puissance plus élevée disponible |
| Couple de démarrage | Inférieur, assisté par condensateur | Plus haut et plus uniforme |
| Efficacité | Bon pour un service intermittent | Mieux pour un service continu |
| Utilisation typique | Garage, atelier de réparation, petits travaux | Usine, ligne de production, cycles lourds |
Pour un atelier alimenté en monophasé, un compresseur à piston fiable est souvent la meilleure première machine.
Compresseur d'air à piston monophasé pour ateliers Ce compresseur convient aux ateliers de production d'énergie monophasée. Son mécanisme à piston délivre une compression pulsée, le moteur a donc besoin d'un bon couple de démarrage et d'un volant d'inertie pour un fonctionnement stable dans les tâches légères. Voir le produit → Comment les pompes à piston et à vis affectent le moteur
Le type de pompe modifie la façon dont le moteur fournit de la puissance. Dans un compresseur à piston, la compression se produit par impulsions. Lors de la course de compression, le moteur travaille dur. Lors du retour, la charge chute. C'est pourquoi les compresseurs à piston utilisent des volants d'inertie et pourquoi le couple de démarrage est important. Dans un compresseur rotatif à vis, deux rotors emprisonnent l'air et le compriment en continu. La charge est beaucoup plus douce. Le moteur peut fonctionner à une vitesse plus constante et la pompe peut être entraînée directement. Moins de pièces mobiles signifie également moins d’entretien.
Pour une utilisation industrielle continue, un compresseur à vis à entraînement direct offre un coût total de possession inférieur car il n'y a pas de courroie à remplacer ni d'alignement des poulies à vérifier.
Compresseur d'air rotatif à vis à entraînement direct Ce compresseur à vis à entraînement direct élimine les courroies et les accouplements, réduisant ainsi les pertes d'énergie et la maintenance. La compression continue et douce convient à une utilisation industrielle et se marie bien avec un contrôle de vitesse variable pour répondre à une demande fluctuante. Voir le produit → Entraînement à fréquence variable et vitesse du moteur
Tous les moteurs de compresseur ne doivent pas nécessairement fonctionner à une vitesse fixe. Un variateur de fréquence, ou VFD, modifie la fréquence et la tension fournies au moteur. Une fréquence plus basse signifie une vitesse de moteur plus lente et un débit d'air plus faible. Une fréquence plus élevée signifie une vitesse de moteur plus rapide et plus de puissance. Lorsque la demande d'air est faible, le VFD ralentit le moteur au lieu de le démarrer et de l'arrêter à plusieurs reprises. Lorsque la demande augmente, le moteur accélère en douceur. Cela réduit le stress électrique, maintient la pression stable et permet d'économiser de l'énergie dans les ateliers utilisant une utilisation variable de l'air comprimé.
Les compresseurs à vis VFD sont particulièrement utiles dans les environnements de production où la demande en air change au cours de la journée.
Compresseur à vis rotatif à fréquence variable Ce compresseur à vis entraîné par inverseur ajuste la vitesse du moteur en fonction de la demande d'air, économisant ainsi de l'énergie et stabilisant la pression. Ses rotors à revêtement de précision fonctionnent sans problème, ce qui le rend idéal pour les lignes de production avec des charges changeantes. Voir le produit → Entretien et dépannage du moteur
Un moteur de compresseur peut durer des années s’il est bien traité. Gardez les évents du moteur exempts de poussière, car la poussière emprisonne la chaleur. Vérifiez la tension d'alimentation et assurez-vous que le moteur est câblé pour la bonne phase. Écoutez les bruits de roulement ou les vibrations inhabituelles. Sur les unités entraînées par courroie, vérifiez la tension et l’alignement de la courroie. Si un moteur monophasé déclenche sa surcharge encore et encore, suspectez le condensateur de démarrage avant de remplacer le moteur. Si un moteur triphasé chauffe, vérifiez l'équilibre de la tension d'alimentation et la charge de la pompe.
Pour les compresseurs entraînés par moteur, la même idée de base s'applique, mais le moteur principal est un moteur à essence ou diesel. L’alimentation en carburant, les filtres à air, l’huile et les systèmes de refroidissement nécessitent une attention particulière plutôt que des condensateurs. Gooddeer propose des compresseurs à pistons et à vis électriques et motorisés pour les sites ne disposant pas d'un réseau électrique fiable.
Choisir le bon moteur de compresseur
Le bon moteur dépend de l’alimentation électrique, du cycle de service et de la quantité d’air dont vous avez besoin au cours d’une journée typique. Le cycle de service est particulièrement important. Un moteur conçu pour un service continu peut fonctionner avec uniquement des cycles marche/arrêt normaux tout au long d'un quart de travail. Un moteur à service intermittent est conçu pour des trajets plus courts. Si vous avez besoin d'air comprimé pendant de longues périodes, choisissez une unité à service continu. Et rappelez-vous que la puissance du moteur n’est pas la même que le débit d’air de sortie. Le débit en CFM dépend de la pompe, de la vitesse du moteur et de la pression de fonctionnement.
Si vous comparez toujours les technologies de pompes, notre comparaison piston/vis peut vous aider à décider quel profil de charge moteur correspond à votre travail.
Le moteur du compresseur n’est pas simplement une boîte qui fait tourner un arbre. C'est le système qui convertit l'énergie électrique en air comprimé fiable. La prochaine fois que vous entendrez un compresseur démarrer, pensez à la séquence : le pressostat se ferme, le moteur tourne, la pompe augmente la pression et le cycle se répète. Comprendre cette séquence vous aide à acheter la bonne machine, à la faire fonctionner en toute sécurité et à résoudre les problèmes avant qu'ils n'arrêtent la production.
