Optimisez la Performance de vos Installations de Recyclage et de Manutention des Matériaux en Vrac

Les processus de recyclage et de manutention des matériaux en vrac imposent des contraintes extrêmes aux systèmes d'entraînement : pics de charge élevés, matériaux abrasifs, environnements poussiéreux et variations importantes de flux. Des solutions robustes et fiables sont nécessaires, capables de fournir un couple élevé tout en garantissant une optimisation des consommations énergétiques et des coûts d’exploitation. 

Vos Applications 

Vos Défis

  • Contraintes mécaniques élevées sur les moteurs et les réducteurs
  • Couples fortement fluctuants et démarrages fréquents
  • Fonctionnement continu à forte consommation énergétique
  • Conditions environnementales sévères (poussière, humidité, température)
  • Contraintes d’intégration, de maintenance et de coûts


Application Guide:​ Recycling and bulk material plants with Lenze VFDs
           

 


Quick Start Guide:​ Recycling and bulk material plants with Lenze VFDs
            

 

Vos Avantages avec les Variateurs de Vitesse Lenze

Les variateurs de vitesse Lenze couvrent une large plage de puissance allant de 0,25 à 132 kW et sont disponibles en indices de protection IP20, IP55 ou IP66. Ils peuvent être installés en armoire, en montage mural ou directement sur moteur. 

Ils garantissent un fonctionnement fiable dans des conditions extrêmes, de -30 °C à +60 °C, et sont parfaitement adaptés aux environnements industriels difficiles. Leur conception permet également de réduire les coûts de développement et d’exploitation. 

Le i550 motec, jusqu'à 45 kW, est une solution compacte montées sur un moteur, idéale pour les architectures décentralisées et les espaces d’installation réduits 

Le i650 motec intègre un automate programmable basé sur Codesys, un maître IO-Link ainsi qu’une fonction de régénération d’énergie. Cette intégration permet de réduire le câblage, l’encombrement et les coûts système. 

Les variateurs Lenze sont développés en Suisse, fabriqués en Allemagne, aux États-Unis et en Chine, et bénéficient d’un support local à l’échelle mondiale.

Solutions en armoire de commande

i550 cabinet

IP20 | NEMA 250 Open Type

  • Jusqu’à 40 % de gain de place avec montage côte à côte sans déclassement
  • Surcharge jusqu’à 200 %
  • Rampes en S pour des démarrages en douceur
  • Compatible moteurs asynchrones et synchrones à aimants permanents
  • Commande de frein de maintien intégrée
  • Hacheur de freinage intégré
  • Fonctionnalités avancées : unités utilisateur [m/s], PID, redémarrage à la volée, bypass secteur, …
  • Intégration ATEX via module i550 STO (SIL3/PLe) en connectant un relais de protection thermique ATEX externe

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Variateurs de vitesse décentralisés pour environnements difficiles

i550 protec

IP66 | NEMA 4X
IP55 | NEMA 12

  • Conception robuste adapté à une utilisation en extérieur et capables de résister à des températures de -30 à +60 °C
  • Jusqu’à 60 % plus compact que les solutions comparables disponibles sur le marché
  • Options personnalisables (boutons, voyants, sectionneur) grâce au boîtier d'extension

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i550 / i650 motec

IP66 | NEMA 4X
IP55 | NEMA 12

  • Alimentation CC intégrée pour frein de maintien (180 Vcc ou 215 Vcc), indépendante de la tension réseau
  • Freinage dynamique avec renvoi d'énergie vers le réseau
  • Large plage de tension auxiliaire :
    • 24 V interne jusqu'à 0,4 A
    • 24 ou 48 V externe jusqu'à 1 A
  • Installation rapide grâce aux connecteurs intégrés (plug & play)
  • i650 motec avec fonctions avancées intégrées : automate programmable basé sur Codesys, maître IO-Link, sécurité étendue et positionnements basiques

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Ensembles d'entraînements performants et facile à intégrer

L’association des motoréducteurs g500 avec les variateurs de vitesse i550/i650 constitue une solution d’entraînement puissante, fiable et simple à mettre en œuvre. Elle est spécialement conçue pour supporter des charges élevées et répondre aux exigences dynamiques des applications de recyclage et de manutention de matériaux en vrac.

Ces ensembles intègrent différents types de motoréducteurs adaptés à chaque application :

  • Motoréducteurs à Couple Conique
  • Motoréducteurs à Arbres Parallèles
  • Motoréducteurs à Engrenages Hélicoïdaux à Arbre Sortant

Couples disponibles jusqu'à 20 000 Nm.

Les moteurs sont disponibles en classes d'efficacité énergétique IE3, IE5 ou IE6 avec plusieurs configurations possibles : soit en version standard 50/60 Hz, soit en version compacte 87/120 Hz.

Les versions à 120 Hz permettent d'obtenir des solutions nettement plus compactes à puissance équivalente. Cela permet ainsi de réduire l’encombrement, le poids et les coûts d'investissement.

En combinaison avec les variateurs i550 / i650, les moteurs IE5 offrent une capacité de surcharge jusqu’à 250 %, ainsi qu'un positionnement sans capteur pour moins de maintenance.

Pour les applications simples et décentralisées, les Smart Motor m300 jusqu'à 1,36 kW, complètent la gamme avec 5 vitesses fixes prédéfinies pour une mise en œuvre rapide et économique. La conception et le dimensionnement sont réalisés avec les outils logiciels Lenze permettant une solution parfaitement optimisée en termes de charge, de consommation énergétique et de coût global.

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Applications Optimales de la Technologie d'Entraînement dans le Recyclage et les Matériaux en Vrac

Les variateurs de vitesse Lenze sont parfaitement adaptés à une large variété de matériaux et d’applications industrielles. Ils sont utilisés dans la manutention du gravier et des pierres, de l'asphalte, de béton, des granulés plastiques, des céréales, des semences ainsi que dans l’industrie agroalimentaire et l’alimentation animale. Ils trouvent également toute leur pertinence dans le secteur du recyclage, notamment pour le traitement des déchets ménagers, de la biomasse, des déchets de construction, des plastiques et des déchets électroniques.

Technologies de Convoyage

Les convoyeurs à bande, à chaîne ou à vis, utilisés pour le transport de matériaux en vrac, de déchets, ou de pierres, nécessitent des systèmes d’entraînements robustes, faciles à installer et capables de garantir un fonctionnement continu et fiable.

Les solutions Lenze permettent d’optimiser les performances globales des installations grâce à des fonctions intégrées telles que la commande du frein de maintien, le récupération d'énergie ou encore le positionnement. En association avec les moteurs synchrones IE5 et IE6 elles offrent notamment des capacités de positionnement sans capteur, améliorant la simplicité de mise en œuvre.

Broyage, Concassage et Criblage

Les broyeurs, concasseurs, cribles à tambour et systèmes de criblage imposent des exigences élevées variateurs de vitesse. Ils requièrent une forte capacité de surcharge, un démarrage maîtrisé ainsi qu’un arrêt sécurisé afin d’assurer la protection des personnes et des installations et la continuité des opérations

Tri, Nettoyage et Séchage

Dans les applications de tri, de nettoyage et de séchage, les moteurs vibrants, ventilateurs, soufflantes et pompes bénéficient d'un contrôle précis de la vitesse. Les variateurs Lenze offrent une grande flexibilité d’intégration, que ce soit en architecture décentralisée ou en armoire de commande, avec une commande simple via entrées/sorties ou avancée via de nombreux protocoles de communication industriels. 

Systèmes Mobiles et Installations en Plein Air

Les installations mobiles de recyclage et de traitement de matériaux en vrac, fonctionnant en extérieur, évoluent progressivement vers des solutions électriques en remplacement des systèmes hydrauliques. Cette transition offre plusieurs avantages :

  • Une précision accrue pour un contrôle optimal des machines et des processus
  • Une réduction du bruit jusqu’à 30% (soit environ 2 à 5 dB) pour un fonctionnement plus silencieux
  • Des coûts de maintenance réduits grâce à une technologie fiable et durable
  • Une disponibilité maximale des machines, limitants les arrêts de production

FAQ – Foire Aux Questions

Quels défis les processus de recyclage et de manutention des matériaux en vrac posent-ils à la technologie d'entraînement ?

Les processus de recyclage et de manutention de matériaux en vrac soumettent les systèmes d’entraînement à des contraintes particulièrement importantes. Ils doivent faire face à des pics de charge élevés, à des couples très fluctuants, ainsi qu’à des démarrages et arrêts fréquents liés aux variations de process. À cela s’ajoute la présence de matériaux abrasifs, qui accélèrent l’usure des composants. Les conditions environnementales difficiles, telles que la poussière, l’humidité et les variations de température, exercent également une influence importante sur la fiabilité et la durée de vie des moteurs et des variateurs de fréquence.

Pour quelles tâches d'entraînement les solutions Lenze sont-elles adaptées dans le domaine du recyclage ?

Les solutions d’entraînement Lenze couvrent l’ensemble des applications clés dans les installations de recyclage et de traitement des matériaux en vrac. Elles sont particulièrement adaptées aux opérations de transport, broyage, concassage, criblage, tri, nettoyage et séchage, ainsi qu’aux installations mobiles utilisées en extérieur.

Conçues pour répondre aux exigences des environnements industriels les plus contraignants, elles assurent une excellente performance même en présence de charges élevées. Elles garantissent également un fonctionnement continu fiable, tout en s’adaptant efficacement aux variations des conditions de process.

Les variateurs de vitesse et les moteurs Lenze sont-ils adaptés aux environnements poussiéreux et difficiles ?

Oui, les variateurs de vitesse et les moteurs Lenze sont spécialement conçus pour fonctionner de manière fiable dans des environnements industriels exigeants.

Grâce à des indices de protection allant jusqu’à IP66, ils sont parfaitement adaptés aux applications soumises à des conditions difficiles, telles que la poussière, l’humidité ou les fortes contraintes mécaniques. Ils peuvent être utilisés aussi bien en intérieur qu’en extérieur, notamment dans les installations de recyclage et de manutention de matériaux en vrac.

Les entraînements hydrauliques peuvent-ils être remplacés par des entraînements électriques ?

Oui, dans de nombreuses applications de recyclage et de manutention de matériaux en vrac, les entraînements hydrauliques peuvent être avantageusement remplacés par des solutions électriques.

Les systèmes d’entraînement électriques Lenze offrent plusieurs bénéfices : une consommation d’énergie réduite, des coûts de maintenance plus faibles, un fonctionnement nettement plus silencieux ainsi qu’un pilotage plus précis des machines. Ils se révèlent particulièrement adaptés aux installations mobiles, où la performance, la flexibilité et la fiabilité sont essentielles.

En quoi les variateurs de vitesse Lenze contribuent-ils à l'efficacité énergétique ?

Les variateurs de vitesse Lenze améliorent l’efficacité énergétique en adaptant précisément la vitesse du moteur aux besoins réels de l’application. Associés à des moteurs à haut rendement et à des systèmes d’entraînement parfaitement dimensionnés, ils permettent d’optimiser la consommation d’énergie à chaque phase de fonctionnement.

Cette approche réduit significativement les dépenses énergétiques tout en diminuant les coûts d’exploitation, notamment dans les applications exigeantes du recyclage et de la manutention de matériaux en vrac.

Lenze apporte-t-il son soutien dans la conception des systèmes d'entraînement ?

Oui, Lenze accompagne les constructeurs et les exploitants de machines à chaque étape de la conception, grâce à des outils d’ingénierie performants, une solide expertise applicative et un support technique spécialisé.

L’objectif est de définir une solution d’entraînement parfaitement adaptée aux exigences spécifiques des applications de recyclage et de manutention de matériaux en vrac. En s’appuyant sur des données d’application telles que les courbes de vitesse et de couple, il est possible d’identifier la solution optimale en termes de coût, d’encombrement, de durabilité et d’efficacité énergétique.

Comment la technologie 120 Hz de Lenze permet-elle de concevoir des motoréducteurs plus compacts ?

La taille d’un moteur est principalement déterminée par le couple à transmettre, alors que l’augmentation de la vitesse n’entraîne pas nécessairement un accroissement de son encombrement.

Ainsi, en passant d’une vitesse de 1500 tr/min (50 Hz) à 3600 tr/min (120 Hz), il est possible de presque doubler la puissance tout en conservant des dimensions et un poids similaires. En adaptant le rapport de réduction du motoréducteur, il devient alors possible d’obtenir les mêmes performances avec un ensemble d’entraînement nettement plus compact.

Cette approche permet de réduire significativement l’encombrement, le poids et les coûts d’investissement, tout en maintenant un haut niveau de performance.

Le fonctionnement à 120 Hz nécessite l’utilisation d’un variateur de vitesse. Celui-ci apporte également des avantages supplémentaires, tels qu’une meilleure efficacité énergétique, une capacité de surcharge plus élevée ainsi qu’un démarrage progressif, contribuant à limiter les sollicitations mécaniques et à prolonger la durée de vie des équipements.

Comment Lenze parvient-il à un positionnement sans capteur avec des moteurs IE5 et IE6 ?

Les méthodes de commande conventionnelles des moteurs à aimants permanents (PM) assurent une régulation à basse vitesse, jusqu’à environ 10 % de la vitesse nominale, à l’aide d’un courant dépendant de la fréquence, avant de basculer vers une commande vectorielle. Cette approche convient aux applications telles que les pompes ou les ventilateurs, mais elle atteint ses limites pour les applications exigeantes, comme les mélangeurs ou les systèmes de manutention, qui nécessitent des couples de démarrage élevés.

La technologie de commande des systèmes d’entraînement Lenze IE5 et IE6 va plus loin : elle est capable de déterminer en permanence la position exacte du rotor, de la vitesse nulle jusqu’à environ 4 500 tr/min, avec une précision de quelques degrés seulement.

Cette maîtrise du positionnement permet d’assurer un fonctionnement fiable et performant, avec une capacité de surcharge pouvant atteindre 250 % dès la vitesse nulle. Le résultat est une amélioration significative des performances, associée à une réduction des pertes d’énergie et à une simplification de l’architecture, puisqu’aucun capteur supplémentaire n’est nécessaire.

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