Faire fonctionner un moteur Premium NEMA au-dessus de la charge nominale réduit l’efficacité.
Auteurs : John Malinowski et Jack Zedek, Baldor Electric Co. ; Récemment certains fabricants de moteurs ont commencé à marquer leurs moteurs de facteurs de service (SFs) de 1,25 plutôt que 1.15, qui était utilisé pendant des années. Bien que cela puisse indiquer un moteur plus robuste, la capacité de couple actuelle n’est pas optimisée. Fonctionnant à SF , le moteur a longtemps passé son efficacité maximale et le maximum du facteur de puissance (PF) utilisera plus d’énergie pour le travail produit et pourrait avoir une plus courte durée de vie en matière d’enroulement, de roulement et de graissage. La plupart des moteurs utilisés aux États-Unis sont marqués des lettres SF, qui est défini par la National Electrical Manufacturers Association (NEMA) dans MG 1-2011 :
1.42 SF – moteurs c.a.– Le SF d’un moteur c.a.est un multiplicateur qui, lorsqu’appliqué au cheval-vapeur nominal indique une charge permissible de cheval-vapeur qui peut être obtenue dans les conditions précisées pour le SF (voir Section 14.37: Application des moteurs à courant alternatif avec des facteurs de service).
Section 14.37 – Application de moteurs c.a. avec SF : - Lorsqu’un moteur est en fonction avec un SF plus grand que 1, il peut avoir un rendement, PF et une vitesse qui diffèrent de ceux à une charge nominale, mais le couple du rotor bloqué et le courant et le couple de rupture resteront les mêmes. Un moteur qui fonctionne en continu avec un SF plus élevé que 1 aura une durée de vie écourtée en comparaison à un moteur fonctionnant à la puissance assignée indiquée sur sa plaque signalétique. La durée de vie de l’isolation et du roulement est réduite par la charge du SF.
Durée de vie réduite de l’enroulement, du roulement et de la graisse. Un fonctionnement continu au-dessus de la charge nominale augmente la température du moteur. En règle générale, pour chaque 10° C d’élévation de température d’un moteur, son isolation est coupée de moitié. Jetons un coup d’œil au moteur NEMA à rendement Premium TEFC 100 c-v. Celui-ci a une température de 60° C à la charge nominale et de 76° C à 1,15 SF. Cela signifie que la durée de vie de l’isolation est coupée de 250 % sur un fonctionnement du moteur à la charge nominale.
Le fonctionnement à une température plus élevée a aussi une incidence sur la durée de vie du roulement et de la graisse. À la charge nominale, la graisse du moteur de 100 c-v aurait une durée de vie de 5000 heures. Lorsqu’il fonctionne à 1,25 SF, la durée de vie de la graisse est écourtée à 1750 heures – une réduction de 65 %.
La charge nominale de fonctionnement citée ci-dessus réduit le rendement du moteur de 100c-v qui a une charge nominale de 95,4 % et un PF de 82,6 %. Faire fonctionner ce moteur à 1,25 SF réduit l’efficacité à 94,9 % ET pf à 87,4 %. À la charge nominale et fonctionnant en continu à 0,075/kWh, le même moteur de 100 c-v utilise 51 375 $ d’électricité par année. Lorsqu’il fonctionne à 1,25 SF et chargé à 125 c-v, il utilise 64 558 $ d’électricité par année, une augmentation de 14 183 $.
Idéalement, le rendement maximal pour un moteur c.a à induction est d’environ 80 % de sa charge nominale, pas au-dessus de la charge maximale. Certaines industries de traitement ont adopté le point à 80 % comme pratique exemplaire.
Un moteur fonctionnant à une charge de 80 % utilise 61 138 $ et 815 173 kWh.
Certaines entreprises de compresseurs choisissent la taille d’un moteur pour un fonctionnement selon le SF, appelant un moteur qui fonctionne à une charge nominale « surdimensionné ». Les utilisateurs doivent demander le moteur de la bonne taille pour une efficacité accrue. Les frais d’achat additionnels du moteur plus grand seront facilement contrebalancé par les coûts de cycle de vie d’un moteur plus petit fonctionnant dans son SF. Le prix achat d’un moteur est environ seulement 2 % de son coût global de possession.
1.42 SF – moteurs c.a.– Le SF d’un moteur c.a.est un multiplicateur qui, lorsqu’appliqué au cheval-vapeur nominal indique une charge permissible de cheval-vapeur qui peut être obtenue dans les conditions précisées pour le SF (voir Section 14.37: Application des moteurs à courant alternatif avec des facteurs de service).
Section 14.37 – Application de moteurs c.a. avec SF : - Lorsqu’un moteur est en fonction avec un SF plus grand que 1, il peut avoir un rendement, PF et une vitesse qui diffèrent de ceux à une charge nominale, mais le couple du rotor bloqué et le courant et le couple de rupture resteront les mêmes. Un moteur qui fonctionne en continu avec un SF plus élevé que 1 aura une durée de vie écourtée en comparaison à un moteur fonctionnant à la puissance assignée indiquée sur sa plaque signalétique. La durée de vie de l’isolation et du roulement est réduite par la charge du SF.
Durée de vie réduite de l’enroulement, du roulement et de la graisse. Un fonctionnement continu au-dessus de la charge nominale augmente la température du moteur. En règle générale, pour chaque 10° C d’élévation de température d’un moteur, son isolation est coupée de moitié. Jetons un coup d’œil au moteur NEMA à rendement Premium TEFC 100 c-v. Celui-ci a une température de 60° C à la charge nominale et de 76° C à 1,15 SF. Cela signifie que la durée de vie de l’isolation est coupée de 250 % sur un fonctionnement du moteur à la charge nominale.
Le fonctionnement à une température plus élevée a aussi une incidence sur la durée de vie du roulement et de la graisse. À la charge nominale, la graisse du moteur de 100 c-v aurait une durée de vie de 5000 heures. Lorsqu’il fonctionne à 1,25 SF, la durée de vie de la graisse est écourtée à 1750 heures – une réduction de 65 %.
La charge nominale de fonctionnement citée ci-dessus réduit le rendement du moteur de 100c-v qui a une charge nominale de 95,4 % et un PF de 82,6 %. Faire fonctionner ce moteur à 1,25 SF réduit l’efficacité à 94,9 % ET pf à 87,4 %. À la charge nominale et fonctionnant en continu à 0,075/kWh, le même moteur de 100 c-v utilise 51 375 $ d’électricité par année. Lorsqu’il fonctionne à 1,25 SF et chargé à 125 c-v, il utilise 64 558 $ d’électricité par année, une augmentation de 14 183 $.
Idéalement, le rendement maximal pour un moteur c.a à induction est d’environ 80 % de sa charge nominale, pas au-dessus de la charge maximale. Certaines industries de traitement ont adopté le point à 80 % comme pratique exemplaire.
Un moteur fonctionnant à une charge de 80 % utilise 61 138 $ et 815 173 kWh.
Certaines entreprises de compresseurs choisissent la taille d’un moteur pour un fonctionnement selon le SF, appelant un moteur qui fonctionne à une charge nominale « surdimensionné ». Les utilisateurs doivent demander le moteur de la bonne taille pour une efficacité accrue. Les frais d’achat additionnels du moteur plus grand seront facilement contrebalancé par les coûts de cycle de vie d’un moteur plus petit fonctionnant dans son SF. Le prix achat d’un moteur est environ seulement 2 % de son coût global de possession.