Lewa élargit son offre avec une régulation de vitesse à large plage : outre les moteurs asynchrones et les servomoteurs, des PMSM pour « Permanent Magnet Synchronous Motor » sont également utilisés aujourd'hui. Ces derniers se caractérisent par une très bonne efficacité énergétique et une plage de régulation large de 1 à 200, voire plus. Avec les PMSM, il n'est plus nécessaire d'utiliser des pompes différentes selon le débit souhaité, ni de surdimensionner les moteurs asynchrones tournant à faible vitesse. Étant donné que les PMSM peuvent se passer de ventilateur, ils restent compacts et faciles à nettoyer, les destinant ainsi aux applications hygiéniques. Le rendement élevé de toute la gamme de régulateurs, conformes à la classe d'efficacité énergétique IE5+, permet également de réduire les coûts énergétiques, et donc le coût total de possession (CTP).
Applications alimentaires et pharmaceutiques
Les pompes doseuses à membrane Lewa de la série Ecodos sont particulièrement bien adaptées aux applications alimentaires et pharmaceutiques. Tous les matériaux utilisés dans les pompes qui sont en contact avec les fluides transportés répondent aux exigences de la FDA et de l'USP Classe VI, ainsi qu’à la directive CE 1935/2004 pour l'industrie alimentaire. Dans la version hygiénique, par exemple, la tête de pompe est en polypropylène (PP) ou en acier inoxydable électropoli, avec une rugosité de surface inférieure à 0,5 μm. Cela facilite le nettoyage des surfaces en contact avec le produit.
Les technologies de moteurs utilisées jusqu'à présent ont dû faire des sacrifices : « Pour les moteurs asynchrones classiques à rotor en cage d'écureuil, la plage de régulation reste limitée à un rapport de 1 à 10 (voire 1 à 50 dans certains cas). Avec le retour d'information d’un codeur, ce rapport peut être sensiblement étendu, » déclare Maurice Wirkner, responsable applications chez Lewa. « En outre, le variateur de vitesse offre un piètre rendement en dehors de la plage de vitesse nominale, en particulier à basse vitesse. Cela nécessite de surdimensionner l'entraînement, ce qui augmente les coûts d'exploitation ».
Les servomoteurs sont optimisés pour les besoins très dynamiques et couvrent aussi toute la plage de commande (1 à 210 coups par minute), mais ils sont plus chers à l'achat et nécessitent en outre un servo-onduleur pour la commande. Une régulation de vitesse à large plage, associée à un moteur PMSM permet d’élargir l’éventail d'applications.
Régulation de vitesse à large plage et moteur PMSM
« Contrairement à celui d’un moteur asynchrone, le rotor de ce type d’entraînement est constitué d'aimants permanents et tourne de manière synchrone, c'est-à-dire sans glissement en fonction de la charge », explique Maurice Wirkner. Un tel entrainement se caractérise en autres par une plage de régulation très large, qui permet le plus souvent d'éviter le recours à des pompes différentes pour obtenir des débits différents ». En particulier, dans le cas de plusieurs pompes, il est possible de se passer d'un réglage supplémentaire, manuel ou électrique, pour régler la course, et d’obtenir le débit désiré uniquement grâce à la régulation de vitesse.
Le PMSM offre également l’avantage de produire un couple constant. Tout le couple est applicable dès 0 tr/min (arrêt), jusqu'au régime nominal du moteur. Cela garantit un démarrage particulièrement souple et doux du système, puisque chaque processus peut être lancé avec une capacité de pompe de 1% au lieu des habituels 10%.
La capacité de surcharge à court terme est également assez élevée, ce qui permet de concevoir un entraînement sans avoir à surdimensionner le couple de démarrage. On peut ainsi obtenir des solutions plus compactes et plus économiques qu'avec un entraînement classique.
« Comme le moteur asynchrone, le PMSM peut être commandé à l’aide d’un convertisseur de fréquence standard, ce qui permet aux utilisateurs de s’appuyer sur des composants courants » explique Maurice Wirkner ». Un servomoteur à l’inverse, nécessite une servocommande coûteuse ».
Destinés à des applications hygiéniques
L’entrainement compact est facile à nettoyer et offre un bon indice de protection, grâce à sa conception sans ventilateur. Si nécessaire, un processus de traitement supplémentaire, le nsd tupH, est appliqué au corps en aluminium pour répondre aux exigences de la FDA américaine. Ce traitement rend la surface extrêmement résistante et encore plus facile à nettoyer, ce qui est idéal pour les applications soumises à des exigences d’hygiène strictes, comme le dosage d’arômes dans l'industrie alimentaire ou d’additifs dans l'industrie pharmaceutique.
Le PMSM IE5+ permet une réduction des coûts et des solutions décentralisées. La seule limite du PMSM actuellement utilisé est qu'il n'est disponible que pour les zones sûres. « Grâce à la régulation de vitesse à large plage associée au moteur PMSM IE5+, nous pouvons répondre aux demandes croissantes de nos clients pour une plage de réglage plus large et une consommation d'énergie plus faible, et des coûts globaux également plus faibles, » résume M. Wirkner. « Le problème de l'efficacité énergétique, en particulier, est de plus en plus important pour nos clients. Une solution décentralisée, dans laquelle le convertisseur de fréquence est installé directement sur le PMSM, peut désormais être mise en œuvre grâce à Nord, le partenaire moteur de LEWA pour les PMSM ».
