En raison des développements historiques, une fréquence de réseau de 50 Hz est utilisée en Europe, en Asie, en Australie, dans la plupart de l’Afrique et dans certaines parties de l’Amérique du Sud, tandis qu’une fréquence de réseau de 60 Hz s’est établie pour les réseaux électriques publics en Amérique du Nord.La spécification de la fréquence du réseau est nécessaire pour le choix de l’entraînement électrique. Pour les pompes qui fonctionnent avec des moteurs monophasés ou triphasés sans convertisseur de fréquence, la vitesse synchrone du moteur change dans le même rapport que les fréquences, c’est-à-dire de 50 à 60 Hz par un facteur de 1,2. Conformément aux lois d’affinité, cela modifie également les données de performance de la pompe.Un convertisseur de fréquence est souvent utilisé pour adapter les données de performance au point de fonctionnement. L’énergie électrique obtenue à la fréquence du réseau est convertie en une tension de fréquence différente afin de modifier la vitesse du moteur.
La puissance à l’arbre requise de la pompe est donnée sous forme de courbe caractéristique en fonction du débit. La caractéristique change lorsque la vitesse de la pompe change conformément aux lois d’affinité.La puissance à l’arbre de la pompe est directement proportionnelle à la densité du fluide pompé. Dans le cas de fluides très visqueux, la puissance de l’arbre dépend également de la viscosité.Selon l’application et la taille de la pompe, le variateur est conçu de manière à ce que la puissance du moteur soit supérieure ou égale
- la puissance de l’arbre au point de fonctionnement ou
- la puissance maximale de la caractéristique,
chacun plus un supplément de sécurité d’au moins 5%.La marge de sécurité requise dépend de la puissance moteur requise. Alors que le supplément de sécurité est réduit jusqu’à 5 % pour les gros moteurs, des suppléments de plus de 20 % sont appliqués pour les plus petites puissances. De plus, la puissance nominale du moteur pour les moteurs standard doit être convertie en fonction des conditions ambiantes.P
2 est utilisé comme symbole pour la puissance de l’arbre.
n
sync = vitesse synchrone
f = fréquence du réseau du réseau triphasé
p = nombre de paires de pôles du moteur triphaséIl est à noter que dans la relation ci-dessus, la vitesse est obtenue en s
-1 si la fréquence est utilisée en Hz.
| nombre de paires de pôles | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Vitesse synchrone (à 50 Hz) n [rpm] | 3000 | 1500 | 1000 | 750 | 600 | 500 |
| Vitesse synchrone (à 60 Hz) n [rpm] | 3600 | 1800 | 1200 | 900 | 720 | 600 |
La vitesse nominale à pleine charge des moteurs asynchrones triphasés est inférieure de quelques pour cent à la vitesse synchrone en raison du glissement.
La puissance requise ou la puissance consommée de la pompe est donc également représentée dans un diagramme comme le débit hydraulique de la pompe.
- La dépendance de la puissance d’entraînement de la pompe sur le débit est indiquée.
- Avec de nombreux types de pompes, la puissance maximale requise de la pompe est également atteinte au débit maximal.
Le moteur d’entraînement de la pompe est conçu pour ce point si la pompe fonctionne sur toute la courbe caractéristique.Les petites pompes (par exemple les pompes de circulation de chauffage) sont généralement équipées de moteurs qui permettent un fonctionnement sur toute la courbe caractéristique. Cela réduit le nombre de types et, par conséquent, un stockage plus simple des pièces de rechange est assuré.Pour les pompes plus grandes, plusieurs options de moteur sont généralement proposées afin que le bon entraînement puisse être sélectionné en fonction des conditions de fonctionnement. Si le point de fonctionnement calculé pour une pompe est par ex. B. dans la zone avant de la courbe caractéristique, le moteur d’entraînement peut être sélectionné pour être plus petit en fonction de la puissance requise associée. Dans ce cas, cependant, il existe un risque de surcharge du moteur si le point de fonctionnement réel est à un débit supérieur à celui calculé (la caractéristique du réseau de canalisations est plus plate).Étant donné qu’un décalage du point de fonctionnement est toujours à prévoir dans la pratique, le moteur d’entraînement d’une pompe fonctionnant à sec doit être conçu pour être environ 5 à 20 % plus grand que la puissance requise.Lors du calcul des coûts d’exploitation d’une pompe, une distinction fondamentale doit être faite entre la puissance mécanique requise de la pompe P2 [kW] (puissance à l’arbre ou puissance d’accouplement) et la consommation électrique du moteur d’entraînement P1 [kW].Cette dernière information sert de base au calcul des coûts d’exploitation. Si seule la puissance requise P2 est spécifiée, celle-ci peut être convertie en consommation électrique P1 en la divisant par le rendement du moteur.La consommation électrique P1 [kW] est spécifiée lorsque la pompe et le moteur d’entraînement forment une unité encapsulée, comme c’est le cas avec les pompes dites à fonctionnement humide. Dans ce cas, il est même de pratique courante d’indiquer les deux valeurs P1 et P2 sur la plaque signalétique de la pompe.La puissance d’arbre requise P2 [kW] est spécifiée pour les unités où la pompe et le moteur sont couplés via un accouplement ou une connexion d’arbre rigide, c’est-à-dire pour les pompes fonctionnant à sec. Ceci est nécessaire avec ces conceptions de pompes car les conceptions de moteurs les plus variées – du moteur standard CEI au moteur spécial – avec leurs différents niveaux de consommation d’énergie et d’efficacité sont attachées à la pompe.
