Couple d’un moteur de 30kW 3000rpm — 95,5 N·m
Un moteur de 30kW 3000rpm donne un couple nominal de 95,5 N·m. C’est 30000 W divisé par une vitesse angulaire de 314,16 rad/s, le même couple s’écrivant 9,74 kgf·m ou 70,4 lb·ft. En chevaux, 30 kW valent 40,8 ch métriques et 40,2 hp britanniques.
Le nombre de pôles et la fréquence fixent la vitesse
La vitesse de synchronisme d’un moteur asynchrone ne se choisit pas : elle vaut 120 × fréquence ÷ nombre de pôles. Le même moteur à quatre pôles tourne donc à 1800 tr/min en 60 Hz et à 1500 tr/min en 50 Hz — la Corée, les États-Unis et l’est du Japon sont en 60 Hz, l’Europe, la Chine et l’Inde en 50 Hz. Même puissance, vitesses dans un rapport 6 : 5, donc couples dans un rapport 5 : 6. En service le rotor retarde du glissement, d’où une plaque qui indique par exemple 1746 tr/min.
- 50 Hz · 3000 rpm95,5 N·m
- 60 Hz · 3600 rpm79,6 N·m
- Puissance nominale
- 30 kW · 30000 W
- Vitesse de synchronisme
- 3000 rpm
- Fréquence du réseau
- 50 Hz
- Nombre de pôles
- 2
- Vitesse angulaire
- 314,16 rad/s
- Couple
- 95,5 N·m
- Couple en kgf·m
- 9,74 kgf·m
- Couple en lb·ft
- 70,4 lb·ft
- Chevaux métriques (ch)
- 40,8 PS
- Chevaux britanniques (hp)
- 40,2 hp
- Vitesse à pleine charge
- 2910 rpm · 98,4 N·m
Avec un réducteur
Avec un rapport de réduction i, l’arbre de sortie tourne à 1/i de la vitesse et le couple est multiplié par i. La puissance n’augmente pas : elle diminue du rendement η, donc le couple vaut i × η fois celui d’entrée. Les valeurs supposent η = 0,95, typique d’un réducteur à engrenages hélicoïdaux. Une roue et vis sans fin descend à 0,5–0,8 et donne bien moins. Plus de couple ne veut jamais dire plus d’énergie : la même puissance est simplement rendue plus lente et plus lourde.
- Rapport de réduction 3 · 1000 rpm272 N·m
- Rapport de réduction 5 · 600 rpm454 N·m
- Rapport de réduction 10 · 300 rpm907 N·m
- Rapport de réduction 20 · 150 rpm1810 N·m
Courant triphasé par tension
Pour un moteur asynchrone triphasé, le courant vaut I = P ÷ (√3 × V × cosφ × η). La puissance nominale est celle qui sort de l’arbre : l’entrée électrique est donc plus grande du rendement, et seule la part qui travaille compte via le facteur de puissance. La tension du réseau change selon le pays : le même moteur consomme 1,7 fois plus en 220 V qu’en 380 V. Le facteur de puissance et le rendement utilisés ici sont des valeurs représentatives par taille ; les vraies figurent sur la plaque et se lisent en premier.
- 230 V · cosφ 0,87 · η 0,9294,1 A
- 400 V · cosφ 0,87 · η 0,9254,1 A
Cas voisins
Même puissance, autres vitesses
Même vitesse, autres puissances
Bon à savoir
- Le couple (N·m) est la puissance (W) divisée par la vitesse angulaire (rad/s), qui vaut 2π × tr/min ÷ 60.
- Le 9550 de T = 9550 × P(kW) ÷ n(tr/min) est 60000 ÷ 2π arrondi au-dessus.
- À puissance constante, doubler la vitesse divise le couple par deux : ils sont inversement proportionnels.
- Le cheval métrique (ch) vaut 735,49875 W et le britannique (hp) 745,699872 W : deux nombres distincts.
Tables liées
Questions fréquentes
Q. Quel couple donne un moteur de 30kW 3000rpm ?
95,5 N·m : 30000 W divisé par une vitesse angulaire de 314,16 rad/s. Le même chiffre vaut 9,74 kgf·m ou 70,4 lb·ft.
Q. Que donne un réducteur de 10:1 ?
La vitesse tombe à 300 tr/min et le couple monte à 907 N·m. Ce n’est pas un gain net de 10 car le rendement du réducteur, 0,95, s’applique aussi.
Q. Quel courant triphasé consomme-t-il ?
En 50 Hz : 94,1 A sous 230 V, 54,1 A sous 400 V. Cela suppose un facteur de puissance de 0,87 et un rendement de 0,92 pris comme valeurs représentatives ; la plaque prime.