MOTEURS ASYNCHRONES

Les moteurs les plus fréquemment utilisés aujourd’hui encore dans les installations de ventilation sont les moteurs asynchrones. Ils sont alimentés en courant alternatif. Le régime du moteur dépend directement de la fréquence du courant alternatif, du nombre de pôles du moteur et de la charge du couple (glissement). Un moteur asynchrone 2 pôles alimenté par du courant de ligne de 50 Hz présente un régime de près de 3000 tr/min, ou de près de 1500 tr/min pour un moteur 4 pôles. De tels moteurs sont largement répandus. Leurs degrés d’efficacité sont normés selon les classes d’efficacité énergétique IE1 à IE4. Conformément à la norme en vigueur IEC 60064-30-1, il est obligatoire de recourir, depuis début 2017, à un moteur IE2 au moins équipé d’une régulation du régime ou d’un moteur IE3 pour une puissance nominale de 0.75 kW à 375 kW. Vu la grande
longévité des moteurs, les modèles les plus efficients sont en principe rentabilisés. Le rendement des gros moteurs est meilleur que celui des petits modèles. Le régime des moteurs asynchrones peut être régulé en adaptant la fréquence du courant alternatif à l’aide d’un convertisseur de fréquence (CF) séparé. Dans le cas où la classe d’efficacité et le rendement sont inconnus, il est également possible d’attribuer les moteurs asynchrones aux classes d’efficacité énergétique à l’aide de leur année de construction.

MOTEURS À AIMANTS PERMANENTS (AP)

Dans les moteurs à aimants permanents, le champ magnétique est généré dans le rotor par le biais d’aimants permanents à la place de bobines de cuivre. Un dispositif électronique intégré ou externe régule le régime du moteur. Ces moteurs sont plus onéreux que leurs pendants asynchrones, mais leur rendement est nettement supérieur, surtout en mode de charge partielle. Ils entrent dans la classe IE4 par défaut. Un des points critiques des moteurs à aimants permanents est l’utilisation fréquente, pour les aimants, de métaux exotiques du groupe des terres rares, qui représentent un problème sur le plan écologique. Pour des raisons de durabilité et de réduction des coûts, les moteurs dotés d’aimants en ferrite, moins efficaces mais plus écologiques et avantageux gagnent en importance.

MOTEURS CE

L’appellation moteur CE est courante pour désigner les moteurs compacts à aimants permanents avec dispositif électronique intégré. Par le passé, les moteurs CE étaient surtout utilisés pour les plages de puissance basses jusqu’à 1 kW. Entre-temps, les moteurs CE interviennent également, dans le secteur de la ventilation, sur des installations moyennes à grandes jusqu’à 10 kW et débits d’air pouvant atteindre 20 000 m3/h. Le régime des moteurs CE est directement régulé via un signal de commande envoyé par l’unité de contrôle du moteur intégrée (typiquement via un signal 0–10V ou par modbus). Il n’est plus nécessaire de recourir à un CF supplémentaire. De tels moteurs compacts n’entraînent aucun problème de comptabilité électromagnétique (CEM). Vu leur flexibilité et leur rendement élevé, les moteurs CE à entraînement direct sont aujourd’hui la norme dans les appareils de ventilation moderne jusqu’à 4 kW env.

MOTEURS SYNCHRONES À RÉLUCTANCE (SRL)

À l’instar des moteurs à aimants permanents, les moteurs synchrones à réluctance ne disposent d’aucune bobine au niveau du rotor. En revanche, vu qu’ils ne nécessitent pas de magnétiser le rotor, ils ne doivent pas recourir à des métaux problématiques en termes de ressources et affchent un rendement tout aussi performant, correspondant à la classe IE4. Le rendement est surtout très bon en mode de charge partielle. Cette technologie, encore peu répandue, est pour le moment développée et proposée principalement par ABB, Siemens et KSB. Ce n’est que depuis peu que ces modèles fonctionnant dans les plages de puissance basses (< 5 kW) sont disponibles sur le marché. Néanmoins, les petits moteurs ne satisfont pas systématiquement à la classe de rendement IE4. Il convient donc de les installer en association avec des CF ajustés. Cette solution peut s’avérer rentable en cas d’utilisation de moteurs plus grands et pour un fonctionnement fréquent en charge partielle. Il est conseillé d’observer l’évolution du rendement et des prix.

Source : OFEN