Comparaison de puissance entre les broyeurs à ruban électriques et à essence
Les moteurs électriques ont plus de couple à puissance nominale égale. Voici une analyse des raisons de ce phénomène. 14 mars 2006
Question
Cela fait quelques mois que je suis à la recherche d'une scierie manuelle. J'en ai testé quelques-unes, j'en ai regardé quelques autres en personne et j'ai lu pendant d'innombrables heures ici et sur le net.
Forum Responses
(Forum Sciage et Séchage)
De la part du contributeur R :
Je dirais que mon moteur électrique de 10 ch ci-dessous est égal à un moteur à essence de 25 ch.
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De la part du questionneur d'origine :
De la part du contributeur R :
Je pense que c'est une question de couple. Un moteur électrique de 10 ch a autant de couple qu'un moteur à essence de 25 ch.
Du contributeur CÂ :
C'est vrai. Dans la plupart des cas, une machine qui nécessite 10 ch en nécessitera 2 à 3 fois plus si elle est équipée d'un moteur à essence. Je ne suis pas sûr pour le diesel. Je pense que le diesel serait un peu plus proche. Les diesels ont généralement plus de couple par ch que les moteurs à essence.
La puissance en elle-même ne définit pas grand-chose. Vous pouvez avoir un moteur de 10 chevaux qui tourne à 7000 tr/min et qui ne coupe même pas l'herbe, ou un moteur de 10 chevaux à 700 tr/min qui peut tirer une charrue. Les deux sont capables de produire 10 chevaux, mais l'un a beaucoup plus de couple que l'autre. L'effet de levier que le moteur exerce sur le vilebrequin est le couple. Pour avoir une idée réelle des performances d'un moteur, vous devez prendre en compte ces trois éléments :
le couple, la puissance en chevaux et le régime.
Du contributeur I :
La puissance en chevaux - c'est aussi simple que cela :
plus il y a de chevaux, plus la tâche est accomplie rapidement. 1 CV = soulever 33 000 livres sur 1 pied en 1 minute (c'est ainsi que la puissance en chevaux est calculée). Un moteur électrique de 1 CV peut soulever 33 000 livres sur 1 pied en 1 minute. Un moteur à essence de 1 CV peut soulever 33 000 livres sur 1 pied en 1 minute. Ils ont la même puissance en chevaux, mais peuvent nécessiter un engrenage différent pour effectuer la tâche.
Voici la partie où d'autres personnes se joignent à la physique des conflits. La puissance en chevaux, vous ne pouvez pas la battre. Un moteur électrique de 10 ch ne peut pas accomplir la tâche plus rapidement qu'un moteur à essence de 18 ch. Les arbres de sortie n'ont pas le même régime. Le moteur à essence doit donc réduire l'engrenage pour égaler le régime du moteur de 10 ch. Cela multiplie le couple. Et si le moteur de 10 ch s'emboîte pour répondre au moteur à essence, il perdrait du couple.
De la part du questionneur d'origine :
Du contributeur I :
Si vous souhaitez un jour utiliser un appareil portable, n'hésitez pas à vous procurer un moteur à essence. Si vous êtes stationnaire et vivez dans un quartier calme, un moteur électrique est le choix idéal. Mais cela peut coûter cher si vous n'avez pas le service nécessaire pour alimenter un moteur à haute puissance.
Du contributeur CÂ :
Le contributeur I l'a bien expliqué. En termes simples, la puissance est la quantité de travail qui peut être effectuée en une minute et le couple est la quantité de travail qui peut être effectuée en une révolution. Le moteur électrique tourne probablement à 1750 tr/min, tandis que le moteur à essence tourne à environ 3500 tr/min. Les rapports de démultiplication entrent en jeu ici, ainsi que la courbe de puissance du moteur.
Les moteurs électriques semblent généralement avoir une courbe de puissance plus parallèle que celle d'un moteur à essence. Les moteurs à essence perdent généralement rapidement de la puissance à mesure que le régime diminue. Un rapport de démultiplication variable serait donc le mieux adapté pour qu'un moteur à essence de 10 ch fonctionne de manière similaire à un moteur électrique de 10 ch. Quoi qu'il en soit, je suis d'accord. Si vous voulez de la portabilité, optez pour l'essence/diesel. Sinon, l'électrique serait le plus économique, le plus fiable et le plus silencieux.
De la part du questionneur d'origine :
Du contributeur I :
De Gene Wengert, conseiller technique du forum :
Une autre considération est la comparaison entre 110 et 220 et 440. Plus la tension est élevée, plus le courant est faible et plus le moteur est petit et moins cher. Il existe également des considérations sur les moteurs monophasés et triphasés. Ce sujet a déjà été abordé et il existe de bonnes discussions dans les archives - utilisez moteur électrique pour les termes de recherche.
De la part du contributeur P :
Un moteur à essence délivre sa puissance nominale dans une plage de régime étroite. La puissance (et le couple) chutent rapidement en dehors de cette plage de régime étroite. Un moteur électrique a une courbe CV/RPM plus plate (une large bande de puissance).
De la part du questionneur d'origine :
Du contributeur CÂ :
Pas vraiment. Cela dépend toujours du moteur et du moteur électrique comparés. La réponse est oui si le moteur et le moteur électrique sont tous deux capables de produire la même quantité de couple et de puissance au même régime. Il y aura un point dans la bande de puissance où les deux sources de puissance seront équivalentes. Le problème est que le moteur à essence chutera beaucoup plus rapidement lorsque le facteur de régime de la bande de puissance sera modifié.
De la part du contributeur K :
Je viens d'acheter une nouvelle fraiseuse à ruban manuelle et je vais la convertir en un moteur d'entraînement électrique pour la scie à ruban et l'entraînement du carrousel. Lorsque j'ai fait des recherches sur le moteur à combustion, j'ai été surpris par les petits caractères (ce qui était une recherche difficile) sur la façon dont le moteur a été testé. Les fabricants de moteurs suivent la norme SAE J1940. En un mot, ce test (et bien sûr, je peux me tromper) ne dure que 30 secondes pour déterminer le couple maximal au régime maximal (3600 tr/min), qu'ils peuvent annoncer comme le couple de sortie.
Ils recommandent également que le couple réel soit réduit à moins de 85 %. Le fabricant du moteur impose également une réduction de la puissance en fonction de l'altitude à laquelle le moteur va fonctionner. Cette réduction est de 3,5 % tous les 1 000 pieds au-dessus du niveau de la mer.
Dans mon application, je suis assis à 2500 pieds au-dessus du niveau de la mer, donc lorsque je recherchais un moteur de 21 ch, mon déclassement total était de 76,25 %. Cela a fait chuter le couple de sortie réel à 16 ch. J'utilise un Briggs & Stratton Vanguard V-twin OHV. Ces informations peuvent être trouvées sur leur site Web après quelques recherches.
Vous devez également tenir compte de la consommation de carburant du moteur. Je crois que la règle générale est de 0,41 livre par heure par CV ou 0,41 livre/ch heure à 2400 tr/min. L'essence pèse environ 6,15 livres par gallon. Ainsi, dans mon application, je consommerai environ 21 CV * 0,41 = 8,61 livres de carburant, soit 8,61 / 6,15 = 1,4 gallon par heure à 2400 tr/min.
Le couple moteur électrique peut être facilement trouvé sur le site Web de n'importe quel fabricant à des fins de comparaison. Vous pouvez facilement comparer les coûts énergétiques à partir des informations du site à partir de votre facture d'électricité.
De la part du contributeur F :
Un moteur à 1800 tr/min produira 3 pi-lb de couple par ch en pleine charge 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, sans problème. Il faut un moteur à essence beaucoup plus gros pour fonctionner dans ces conditions afin qu'il ne se détruise pas. La raison pour laquelle le moteur électrique surpassera un moteur à essence de 2 1/2 à 1 est que le couple du moteur peut doubler son couple pendant de courtes périodes. Dans les conditions de scierie où la lame ne scie que 50 % du temps, cela permet au moteur de refroidir en raison de l'augmentation de la demande de couple. Avec un moteur à essence, il n'y a pas de réserve de couple de sortie, le moteur ralentit simplement et perd du régime.
De la part du questionneur d'origine :
Alors laissez-moi vous poser cette question :
quand vous parlez de cette fluctuation de la bande de puissance qui provoque une chute de puissance dans les moteurs à combustion, qu'est-ce qui provoque en premier lieu cette fluctuation du régime moteur ? Est-ce la résistance du bois lorsque la lame ronge son chemin ? Est-ce ce qui fait que les moteurs diesel sont mieux adaptés aux travaux lourds que les moteurs à essence ? Ils ont une bande de puissance plus large et produisent plus de couple à bas régime ?
De la part du contributeur G :
Il n'est pas facile de répondre à cette question, car la seule prise en compte de la puissance n'est pas une bonne façon d'évaluer le fonctionnement d'un groupe électrogène. Si vous regardez une scie qui tourne à pleine vitesse nominale mais dont la lame tourne librement, elle ne tourne pas à pleine puissance nominale. Elle peut fonctionner à 40 à 50 % de la puissance nominale et elle consommera la même puissance quel que soit le type de groupe électrogène.
Lorsque la lame entre en contact avec le bois, il y a un besoin soudain de plus de couple et un moteur électrique a la capacité de répondre à la vitesse de la lumière pour demander plus d'électrons et dispose d'un système de génération de puissance de méga-mégawatt en réserve pour fournir ces électrons. Un moteur à combustion interne n'a aucune chance dans la course pour fournir plus de carburant (couple) car le carburateur ou le système d'injection ne peut pas réagir aussi vite. De plus, comme le régime du moteur à combustion interne diminue en attendant plus de carburant, le potentiel de sortie de couple est également plus faible à des régimes inférieurs (la courbe de couple plus raide), ce qui limite encore davantage sa capacité de réponse. C'est pourquoi vous avez besoin d'un moteur à combustion interne plus gros pour le comparer à un moteur électrique.
De la part du contributeur P :
Je pense que le contributeur G vient de dire ce que je pensais. Dès que la lame touche le bois (avec un moteur à essence), le régime chute soudainement et vous êtes hors de la plage de puissance. Un moteur électrique, avec sa large plage de puissance, ne perdra pas autant de vitesse de lame lorsqu'il heurte le bois.
De la part du contributeur V :
Un autre élément à prendre en compte est l'énergie consommée par le moteur à combustion interne en raison de la nature même de sa conception à mouvement alternatif. Il faut une quantité importante d'énergie pour maintenir les pistons en mouvement en faisant tourner le vilebrequin, ce qui entraîne une réduction de l'efficacité.
C'est pourquoi les moteurs de course haute performance ont été convertis en alliages légers et en équilibrage et conception de la masse alternative (composants internes du moteur à combustion interne) pour réduire la masse alternative, réduire la traînée, augmenter l'efficacité et envoyer plus de puissance aux roues. Les moteurs électriques, de par leur nature même, n'ont pas à faire face à ces mêmes problèmes. La seule traînée exercée sur le moteur est la rotation des roues à bande et de la lame coupant la bûche.
De la part du contributeur T :
Il est généralement admis qu'un moteur électrique produira ce que l'on peut interpréter comme de la puissance à environ 2,5 fois le régime d'un moteur à essence. Cela est dû à la capacité du moteur électrique à maintenir son régime avec un couple élevé sur une large plage. Les moteurs électriques démarrent avec un couple très élevé, se stabilisent légèrement en dessous et maintiennent ce niveau tout au long du processus. S'ils sont surchargés, le couple chute rapidement et le moteur cale. Les moteurs à essence sont généralement conçus pour une puissance et un couple à un régime spécifique, passent en dessous ou surtout au-dessus et le couple chute.
Comme le moteur électrique peut maintenir son régime sur une plage plus large en raison de sa plage de couple, en particulier lorsqu'il est poussé fort, il est plus susceptible de maintenir son régime élevé, de couper plus vite et de ne pas caler. J'ai fait fonctionner mon moulin 35 heures par semaine avec un moteur à essence de 18 chevaux, je l'ai parfaitement entretenu, j'ai cassé des lames, j'ai dépensé 25 $ par jour en carburant (alors que le carburant coûte 1/3 de ce qu'il coûte maintenant), j'ai écouté le bruit et je n'ai jamais compris pourquoi je ne pouvais pas obtenir une bonne production.
J'ai changé pour une scie électrique 240v triphasée de 20 cv et je dépense environ 30$ par mois en électricité pour tout. Elle ne casse presque jamais de lame, coupe 25 à 30 % plus de bois avec presque aucun bruit, il n'y a aucun entretien du moteur et vous n'avez pas besoin d'embrayage sur la scie. J'alimente à 55 pieds par minute avec la lame tournant à 6000 pieds par minute.
Comme j'ai l'électricité à proximité, j'ai des lumières sur le moulin pour une bonne visibilité, j'ai mis des vérins pneumatiques sur mes griffes de serrage et j'ai un petit compresseur pour faire fonctionner l'air. L'huile hydraulique est chère, tout comme les tuyaux, les pompes et les vannes.
De la part du contributeur F :
De la part du contributeur T :
Je suppose que je n'ai pas bien formulé les choses lorsque j'ai dit que si un moteur est surchargé, le couple chute. Ce que je veux dire, c'est que lorsque le régime chute en dessous d'un certain point (en fait, au moment où un rotor bloqué se produit), le couple est perdu. Cela se produit très rapidement et malgré ce qui est dit dans le livre, vous devez le voir se produire. J'ai beaucoup de moteurs 600 V, 450 V, 240 V triphasés ici et l'effet est le même, surchargez-le au point où le moteur est sur le point de caler et soudainement tout le processus s'effondre. Mais un moteur électrique a une large plage de couple, du point de départ au point de calage.
En ce qui concerne la chute de couple d'un moteur à essence, un moteur à essence perd du couple même lorsqu'il est accéléré au-delà de sa courbe de couple optimale. Désolé si j'ai rendu cela confus, mais je voulais essayer de faire comprendre qu'un moteur à essence produit son meilleur couple à une certaine vitesse, lorsque vous le chargez, le régime change et le couple aussi si vous allez trop loin en dessous de cette plage de fonctionnement optimale, vous pouvez le faire fonctionner au-delà de la vitesse optimale et si vous le chargez au point qu'il fonctionne à son meilleur régime, théoriquement tout devrait bien se passer, mais si vous n'avez pas assez de puissance au départ, vous allez vous battre constamment contre cela.
Si vous avez de l'électricité à disposition et que le déplacement de la machine ne pose pas de problème, utilisez un moteur électrique. J'ai travaillé sur des laminoirs équipés de moteurs de 2 000 ch et je peux vous assurer que l'utilisation d'essence ou de diesel ne serait jamais une option. Toutes les grandes usines du nord de l'Ontario utilisent l'électricité.
De la part du contributeur F :
Si vous vivez dans une région du pays où il y a beaucoup de pannes de courant, il serait judicieux d'acheter un générateur un peu plus gros pour faire fonctionner votre scierie. Il pourrait être utilisé comme alimentation de secours et également pour faire fonctionner votre scierie. Il existe de nombreux générateurs de 30 à 40 kW qui apparaissent sur E-bay. Vous pourriez faire fonctionner tout votre équipement de scierie avec une seule source d'alimentation.
De la part du contributeur O :
J'utilise un générateur de phase de 65 chevaux pour faire fonctionner mon moulin, mon collecteur de poussière et mon mouleur Danckaert à 6 têtes en même temps. L'entrée est de 240 V monophasé, 200 A. Un moulin seul ne nécessiterait pas une capacité aussi proche de celle-ci avec un moteur de 20 CV, 240 V triphasé.
De la part du contributeur R :
C'est très simple. Les moteurs à essence ne produisent de l'énergie qu'à chaque deuxième tour du vilebrequin. Les moteurs électriques produisent de l'énergie à chaque tour. C'est pourquoi un moteur électrique de 10 ch est identique à un moteur à essence de 20 ch. J'ai deux scieries, l'une est équipée d'un moteur électrique de 7,5 ch, l'autre d'un moteur à essence de 20 ch. Le moteur à essence de 20 ch est juste un peu meilleur que l'électrique.
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Commentaire du contributeur A :
La réponse est très simple. La puissance nominale d'un moteur est donnée à sa vitesse nominale. La vitesse nominale est d'environ 1 750 tr/min pour un moteur électrique et de 3 800 tr/min pour un moteur thermique. Puisque HP = Couple x Vitesse x 32 572 (où Couple est donné en lbs-ft) alors pour un moteur de 20 CV tournant à 3 800 tr/min et tournant à 1 750 tr/min (égal à la vitesse du moteur), il ne fournira qu'environ 9,21 CV) donc à cette vitesse, un moteur de 10 CV est suffisant. L'autre point est la différence de comportement entre un moteur thermique et un moteur thermique. Le moteur devient plus lent dès que le couple augmente. A l'inverse, un moteur fournit plus de couple dès que sa vitesse diminue. C'est la raison pour laquelle un moteur thermique est beaucoup plus agressif par rapport à un moteur thermique équivalent.
Commentaire du contributeur B :
Les moteurs électriques ont un rendement supérieur à 90 % et les moteurs à combustion interne ont un rendement de 30 à 35 % au mieux. C'est une autre raison pour laquelle il faut se baser sur une ligne directrice si vous avez besoin ou si vous avez un moteur à essence de 30 ch. Un moteur électrique de 12 ch aurait presque le même rendement. 30 % de l'énergie d'un moteur à combustion interne est gaspillée dans la chaleur de l'échappement. Les moteurs à combustion interne sont terriblement inefficaces. Un turbo est une bonne amélioration car il utilise l'énergie/pression d'échappement gaspillée et la transforme en plus de chevaux.
