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Moteur moyenne tension (moteur MT) destiné aux charges industrielles lourdes

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MV Motor

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Un moteur moyenne tension (moteur MT) est un moteur électrique conçu pour fonctionner à des niveaux de tension moyenne, généralement compris entre 1 kV et 35 kV (et pouvant atteindre 69 kV dans certaines applications). Les moteurs MT sont utilisés pour entraîner de lourdes charges industrielles nécessitant une puissance de sortie élevée, un rendement optimal et une grande fiabilité.

Parmi les applications courantes, on peut citer :
·Les pompes
·Les ventilateurs
·Les compresseurs
·Les convoyeurs
·Les concasseurs
·Les broyeurs
·Les équipements de traitement de grande taille

1. Principe de fonctionnement

Les moteurs MT convertissent l’énergie électrique en énergie mécanique grâce à l’interaction électromagnétique entre le stator et le rotor.

Lorsqu’une tension alternative est appliquée :
· L’enroulement du stator produit un champ magnétique tournant.
· Le rotor suit ce champ tournant.
· Un couple mécanique est généré.
· L’arbre entraîne la charge connectée.

2. Composants principaux

A.) Stator
Partie fixe du moteur.
Comprend :
·Noyau en acier laminé
·Enroulement triphasé MT
·Système d’isolation
Fonctions :
·Crée un champ magnétique tournant
·Supporte les contraintes de haute tension

B.) Rotor
La partie en rotation.
Types :
·Rotor à cage d’écureuil
·Construction robuste
·Faible entretien
·Couramment utilisé pour les pompes et les ventilateurs
·Rotor bobiné
·Possibilité de commande par résistance externe
·Couple de démarrage élevé
·Utilisé pour les charges de démarrage importantes

C.) Roulements
Ils soutiennent l’arbre en rotation.
Types :
·Paliers lisses
·Roulements à éléments roulants
·Les grands moteurs MT utilisent souvent des paliers lisses pour une fiabilité élevée.

D.) Système de refroidissement
Méthodes de refroidissement :
·Refroidissement par ventilateur en enveloppe entièrement fermée (TEFC)
·Refroidissement air-air (TEAAC)
·Refroidissement air-eau (TEWAC)
·Refroidissement par ventilation ouverte

E.) Boîtier de raccordement
Assure la connexion entre :
· Le câble d’alimentation MT
· L’enroulement du moteur
Conçu pour :
· Une isolation haute tension
· Le contrôle des contraintes au niveau des extrémités de câbles

3. Types de moteurs MT

A.) Moteur à induction MT
Le type le plus courant.
Caractéristiques :
·Construction simple
·Grande fiabilité
·Faible entretien
Applications :
·Pompes
·Ventilateurs
·Compresseurs

B.) Moteur synchrone MT
Caractéristiques :
·Fonctionne à vitesse constante
·Rendement élevé
·Peut assurer la correction du facteur de puissance
Applications :
·Grands compresseurs
·Broyeurs à boulets
·Cimenteries

C.) Moteur MT à rotor bobiné
Caractéristiques :
·Couple de démarrage élevé
·Possibilité de régulation de la vitesse
Applications :
·Concasseurs
·Palans
·Convoyeurs

4. Caractéristiques techniques types des moteurs MT
·Tension : 1 kV – 35 kV
·Puissance nominale : 200 kW – plus de 50 MW
·Fréquence : 50/60 Hz
·Vitesse : 300–3 600 tr/min
·Rendement : 90–97 %
·Indice de protection : IP23–IP56
·Classe d’isolation : F ou H
·Refroidissement : par air ou par eau

5. Méthodes de démarrage des moteurs

A.) Démarrage direct à pleine tension (DOL)
Avantages :
·Simplicité
·Faible coût
Inconvénients :
·Courant de démarrage élevé

B.) Démarreur à tension réduite
Exemples :
·Démarreur à autotransformateur
·Démarreur à réacteur
·Démarreur progressif
Avantages :
·Courant de démarrage plus faible
·Contraintes mécaniques réduites

C.) Variateur de fréquence (VFD)
Permet :
·Un contrôle de la vitesse variable
·Des économies d’énergie
·Un démarrage en douceur
Applications :
·Pompes
·Ventilateurs
·Systèmes de contrôle de processus

6. Protection des moteurs MT

La protection type comprend :

·Protection électrique
·Protection contre les surintensités
·Protection contre les courts-circuits
·Protection contre les défauts à la terre
·Protection contre la perte de phase
·Protection contre les séquences négatives
·Protection contre le rotor bloqué

Protection thermique
·Capteurs de température RTD
·Surveillance de la température des roulements
·Surveillance de la température des enroulements

Protection mécanique
·Surveillance des vibrations
·Surveillance de l'état des roulements

7. Applications
·Pétrole et gaz
·Pompes
·Compresseurs
·Ventilateurs
·Centrales électriques
·Pompes d'alimentation de chaudières
·Pompes à eau de refroidissement
·Ventilateurs
·Exploitation minière
·Concasseurs
·Convoyeurs
·Broyeurs
·Industrie du ciment
·Entraînements de fours
·Broyeurs de matière première
·Ventilateurs
·Traitement de l’eau
·Grandes stations de pompage
·Énergies renouvelables
·Systèmes auxiliaires
·Grandes pompes et compresseurs

Présentation des moteurs MT :
Un moteur moyenne tension est un moteur électrique de forte puissance fonctionnant généralement entre 1 kV et 35 kV, conçu pour le fonctionnement en continu de grands équipements industriels. Les types les plus courants sont les moteurs à induction MT et les moteurs synchrones, qui offrent un rendement élevé, un courant réduit et un fonctionnement fiable pour les centrales électriques, l'exploitation minière, le secteur pétrolier et gazier, le secteur de l'eau et les applications industrielles lourdes.