Une potence fixe possède un moteur qui effectue un vrai travail et deux qui luttent surtout contre le frottement. Voici où va la puissance de 0.125 à 5 tonnes, pourquoi l'électricité coûte moins qu'une seule visite de maintenance, et les deux éléments qui comptent vraiment : l'alimentation et la classe de service.
Une potence fixe de 0.125 à 5 tonnes consomme environ 2 à 380 kWh d'énergie d'exploitation par an. À un tarif de USD 0.12 le kWh, cela représente USD 0.25 à USD 46, soit moins qu'une seule inspection annuelle de la même machine. Sur une potence sur poteau ou murale, le palan prend 93 à 96 % de cette énergie, l'entraînement de pivotement 1.5 à 5 %, et le chariot le reste. Ainsi, lorsqu'un acheteur demande comment réduire la facture d'électricité d'une grue à potence, la réponse honnête est : coupez l'interrupteur-sectionneur à la fin du poste, et arrêtez de chercher des moteurs à haut rendement.
Commencez par la forme de la machine. Une potence fixe n'a pas de longue translation. La flèche tourne, mais elle ne se déplace nulle part, donc le seul moteur qui déplace une charge contre la gravité est le palan. Tout le reste lutte contre le frottement ou l'inertie, et le frottement et l'inertie coûtent peu comparés au levage.
Cela n'est pas vrai de toutes les grues. Une grue de parc à conteneurs avec une portée de portique de 25 mètres dépense environ 60 % de son énergie pour le palan, environ 30 % pour le portique et 7 % pour le chariot, le temps d'arrêt et les pertes (Aston University, analyse de la consommation d'énergie des grues RTG). Un pont roulant d'usine se situe autour de 55 à 75 % pour le palan selon la longueur de sa voie. Supprimez la voie et la part du palan grimpe fortement, car il ne reste plus rien sur quoi dépenser l'énergie.
| Mouvement | Part sur une potence fixe | Pourquoi c'est ce que c'est |
|---|---|---|
| Palan, levage et descente | 93 - 96% | Le seul mouvement qui effectue un travail contre la gravité |
| Pivotement, s'il est motorisé | 1.5 - 5% | Frottement du roulement et inertie de la flèche, sans changement de hauteur ; nul si la flèche est poussée à la main |
| Chariot le long de la flèche | 1 - 3% | Courses courtes de 2 à 10 mètres contre la seule résistance au roulement |
| Commande, frein et veille | Hors des chiffres ci-dessus | Fonctionne dès que la machine est sous tension, pas seulement lorsqu'elle bouge. Voir la section sur la veille. |
Si vous voulez la même répartition sur une machine qui se déplace réellement, notre page produit sur la grue à potence couvre les trois types de montage et ce que chacun ajoute sur le plan électrique.
Une grue à potence embarque entre deux et quatre moteurs. Le palan est toujours présent. Le moteur de chariot est présent si la charge doit se déplacer le long de la flèche plutôt que d'être tirée en position. L'entraînement de pivotement n'est présent que si la flèche est motorisée. Une potence murale de 3 mètres de portée est très souvent manuelle en pivotement et électrique en levage, ce qui est la combinaison la moins chère qui existe.
Les chiffres ci-dessous proviennent de fiches techniques publiées de palans électriques à chaîne, le même matériel que celui monté sur une potence, et sont recoupés avec une potence à colonne de 3 tonnes fournie avec un palan à câble à 8 mètres par minute, qui embarque un moteur de levage de 7.5 kW et un moteur de translation de 0.8 kW.
| Capacité | Moteur de palan | Vitesse de levage | Moteur de chariot | Entraînement de pivotement |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 t | 0.25 - 0.4 kW à chaîne | 6 - 8 m/min | Chaîne manuelle | Manuel |
| 0.25 t | 0.4 - 0.75 kW à chaîne | 6 - 8 m/min | 0.12 kW ou chaîne manuelle | Manuel |
| 0.5 t | 0.75 - 0.9 kW à chaîne | 6.8 m/min | 0.12 kW | Manuel ou 0.25 kW |
| 1 t | 1.5 kW à chaîne, 0.75 kW petite vitesse | 3.4 - 6.6 m/min | 0.4 kW | 0.25 - 0.55 kW |
| 2 t | 1.5 - 3.0 kW à chaîne | 3.3 - 6.6 m/min | 0.4 kW | 0.4 - 0.75 kW |
| 3 t | 3.0 kW à chaîne, 7.5 kW à câble à 8 m/min | 4.4 - 8.0 m/min | 0.75 - 0.8 kW | 0.55 - 1.1 kW |
| 5 t | 3.0 kW à chaîne à 2.7 m/min | 2.7 m/min | 0.75 - 0.8 kW | 0.75 - 1.5 kW |
Deux choses méritent d'être remarquées. La première est que la vitesse de levage compte plus que la capacité : un palan à chaîne de 5 tonnes à 2.7 mètres par minute et un palan de 2 tonnes à 6.6 mètres par minute embarquent tous deux un moteur de 3 kW, car la puissance suit la masse multipliée par la vitesse, et non la masse seule. La seconde est que la colonne de pivotement est le chiffre le plus souple de la page, et c'est celui que les acheteurs se trompent le plus souvent.
Les trois types de montage utilisent les mêmes palans. Ce qui change, c'est la façon dont la flèche se déplace et si elle se translate.
| Type de montage | Rotation | Moteurs présents | Exigence structurelle |
|---|---|---|---|
| Sur poteau (autoportant) | 180, 270 ou 360 degrés | Palan, chariot, pivotement (manuel ou motorisé) | Bloc de fondation en béton et boulons d'ancrage |
| Mural | Généralement jusqu'à 180 degrés | Palan, chariot, pivotement généralement manuel | Un mur porteur vérifié, pas un mur de panneaux |
| Mural roulant | Comme ci-dessus, plus le déplacement le long du mur | Palan, chariot, pivotement, translation 0.4 - 0.8 kW | Une voie murale dimensionnée pour les charges de roues |
Les données publiées sur les potences sur poteau fixent la vitesse de pivotement à 0.5 à 1 tour par minute pour des capacités de 0.5 à 10 tonnes, avec une hauteur de levage de 3 à 12 mètres sur une alimentation triphasée 380 V, 50 Hz, et un pivotement disponible en version manuelle et motorisée. Un pivotement plus lent et plus doux n'est pas un compromis. C'est ce qui empêche la charge de balancer.
Presque aucune, et la raison mérite d'être comprise avant de payer pour un motoréducteur plus gros. Faire pivoter une potence est un travail de frottement. La charge ne monte pas, donc aucune énergie potentielle n'est stockée, et les seules pertes se trouvent dans le roulement de pivotement, le réducteur et les roues du chariot roulant sur la flèche.
Nous modélisons le couple de frottement à la couronne de pivotement à environ 0.4 % du moment de charge brut. Sur une potence de 5 tonnes avec une portée de 6 mètres, cela fait environ 1.2 kNm, ce qui correspond à l'effort manuel que la plupart des manuels de potence publient pour cette taille : environ 200 N au bout de la flèche. Voici le même calcul sur toute la gamme.
| Capacité et rayon | Moment de charge brut | Couple de frottement à la couronne de pivotement | Énergie par rotation de 90 degrés | Motoréducteur que nous spécifierions |
|---|---|---|---|---|
| 0.5 t à 3 m | 14.7 kNm | 59 Nm | 0.00004 kWh | 0.25 kW |
| 1 t à 4 m | 39.2 kNm | 157 Nm | 0.00010 kWh | 0.25 - 0.4 kW |
| 2 t à 4 m | 78.5 kNm | 314 Nm | 0.00020 kWh | 0.4 - 0.55 kW |
| 3 t à 5 m | 147 kNm | 589 Nm | 0.00037 kWh | 0.55 - 0.75 kW |
| 5 t à 6 m | 294 kNm | 1,177 Nm | 0.00073 kWh | 0.75 - 1.5 kW |
Ces tailles de motoréducteur paraissent importantes face au couple de frottement, et c'est le point à retenir. Le moteur n'a pas à vaincre le frottement. Il doit accélérer la flèche et la charge jusqu'à la vitesse voulue, puis les arrêter. Sur une potence de 5 tonnes à 6 mètres, faire passer la flèche du repos à 1 tour par minute en trois secondes demande environ 6,900 Nm à la couronne de pivotement, soit environ six fois le couple de frottement, et environ 0.7 kW de puissance d'accélération. Spécifiez l'entraînement de pivotement d'après le moment de charge et le temps de cycle, pas d'après le couple en régime établi, sinon vous monterez un moteur qui cale chaque fois que l'opérateur lance un pivotement avec la charge à pleine portée.
L'énergie d'un levage unique est la masse multipliée par la gravité et par la hauteur, divisée par le rendement du palan. Nous utilisons 0.85 pour un palan à chaîne, ce qui couvre le réducteur, la chaîne et le crochet. Le tableau ci-dessous utilise un facteur de charge de 50 % et un levage de 3 mètres, avec une course de chariot de 3 mètres et un pivotement de 90 degrés, et donne le total pour un cycle complet.
| Capacité (50% de charge) | Palan | Pivotement 90 degrés | Chariot 3 m | Cycle complet |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 t | 0.0006 kWh | 0.00002 kWh | 0.00001 kWh | 0.0006 kWh |
| 0.5 t | 0.0024 kWh | 0.00004 kWh | 0.00005 kWh | 0.0025 kWh |
| 1 t | 0.0048 kWh | 0.0001 kWh | 0.0001 kWh | 0.0050 kWh |
| 2 t | 0.0096 kWh | 0.0002 kWh | 0.0002 kWh | 0.010 kWh |
| 3 t | 0.0144 kWh | 0.0004 kWh | 0.0003 kWh | 0.015 kWh |
| 5 t | 0.024 kWh | 0.0007 kWh | 0.0005 kWh | 0.025 kWh |
Une potence de 5 tonnes effectuant un cycle complet toutes les deux minutes pendant huit heures n'utiliserait encore qu'environ 6 kWh d'énergie d'exploitation sur ce poste. Une bouilloire domestique en consomme plus en dix minutes d'ébullition. C'est pourquoi nous poussons les acheteurs vers la spécification de grue à potence qui correspond au cycle, et à l'écart des mises à niveau énergétiques qui ne peuvent pas s'amortir sur une machine de cette taille.
La classe de service est la plus grande variable du calcul, et elle est fixée bien avant que quiconque pense aux moteurs. Les bandes de service publiées des grues à potence situent la classe A3 à environ une heure de fonctionnement par jour et 15 levages, la classe A4 à une à deux heures et 30 levages, et la classe A5 à deux à quatre heures et 60 levages. En utilisant 250 jours ouvrables par an, on obtient l'énergie d'exploitation annuelle ci-dessous.
| Capacité | A3, 3,750 levages | A4, 7,500 levages | A5, 15,000 levages | Coût en A5 à USD 0.12/kWh |
|---|---|---|---|---|
| 0.125 t | 2.4 kWh | 4.7 kWh | 9.4 kWh | USD 1.13 |
| 0.5 t | 9.3 kWh | 18.7 kWh | 37.5 kWh | USD 4.50 |
| 1 t | 18.8 kWh | 37.6 kWh | 75.1 kWh | USD 9.01 |
| 2 t | 37.5 kWh | 75.0 kWh | 150.0 kWh | USD 18.00 |
| 3 t | 56.6 kWh | 113.3 kWh | 226.5 kWh | USD 27.18 |
| 5 t | 94.9 kWh | 189.8 kWh | 379.5 kWh | USD 45.54 |
Les capacités et le tarif varient selon le marché, et la machine s'en soucie peu. Ce qui déplace le chiffre, c'est le nombre de levages. Une potence de 0.5 tonne en A5 consomme quatre fois l'énergie de la même potence en A3, et elle ne coûte malgré tout qu'environ USD 4.50 par an.
Dix ans d'électricité, majorés de 3 % par an, voilà le chiffre qu'un service financier demandera réellement. Nous utilisons un facteur de majoration de 11.46 sur dix ans. La fourchette de prix du matériel provient de notre propre guide des coûts des grues à potence, où les machines sur poteau et murales vont d'environ USD 1,600 à USD 9,500 selon la capacité, la portée et le type de palan.
| Machine | Électricité sur 10 ans | Prix du matériel | Électricité en part du prix du matériel |
|---|---|---|---|
| 0.125 t, A3 | 27 kWh, USD 3.30 | USD 1,600 | 0.2% |
| 1 t, A4 | 431 kWh, USD 51.70 | USD 3,000 - 4,500 | 1.2 - 1.7% |
| 3 t, A5 | 2,596 kWh, USD 311.50 | USD 6,000 - 7,500 | 4.2 - 5.2% |
| 5 t, A5 | 4,349 kWh, USD 521.90 | USD 9,500 | 5.5% |
Moins de 6 % du prix d'achat sur dix ans, même sur la machine la plus utilisée de la gamme. Comparez cela avec un pont roulant à double poutre en classe A7, où dix ans d'électricité peuvent dépasser le prix d'achat de la grue elle-même. La différence n'est pas le rendement. C'est le nombre d'heures, la masse déplacée et la longueur de la translation. Une grue à potence ne fonctionne simplement pas assez longtemps pour que l'électricité devienne un coût de possession.
Les recommandations publiées sur la maintenance des grues à potence situent l'entretien annuel entre USD 1,800 et USD 5,000, avec une seule inspection professionnelle à USD 500 à USD 1,000 et les lubrifiants et consommables à USD 500 à USD 2,000 par an. La main-d'œuvre d'un technicien de grue coûte USD 50 à USD 150 de l'heure. Comparez cela aux chiffres d'énergie ci-dessus.
| Poste de coût annuel | Plage | Remarque |
|---|---|---|
| Électricité d'exploitation | USD 0.30 - 46 | De 0.125 t en A3 à 5 t en A5, à USD 0.12/kWh |
| Électricité de veille si laissée sous tension | USD 8 - 32 | 70 à 263 kWh par an provenant des circuits de commande et de frein |
| Inspection annuelle | USD 500 - 1,000 | Contrôle structurel, électrique et du palan |
| Lubrifiants et consommables | USD 500 - 2,000 | Graisse, huile de chaîne, pièces de frein et d'interrupteur |
| Plage totale de maintenance publiée | USD 1,800 - 5,000 | Environ 40 à 100 fois la facture d'électricité |
Voilà tout l'argument en un seul tableau. Une grue à potence immobilisée pendant un poste coûte plus cher qu'une décennie de sa propre électricité. Consacrez vos efforts à la sélection du palan, à la fondation, à l'intervalle d'inspection et au frein de rechange, et laissez le kWh se débrouiller tout seul.
Il existe une vraie exception, et c'est la seule qui vaut la peine d'être traitée. Une grue à potence qui reste sous tension consomme du courant même lorsqu'elle ne bouge pas : le transformateur de commande, la bobine de contacteur, le redresseur de frein et l'indicateur du boîtier de commande restent tous alimentés.
| Composant | Consommation typique |
|---|---|
| Transformateur de commande | 3 - 8 W |
| Bobine de contacteur | 2 - 5 W |
| Redresseur de frein | 1 - 3 W |
| Indicateur du boîtier de commande et VFD, si installé | 2 - 14 W |
| Total, sous tension 24 h/24 | 8 - 30 W, 70 à 263 kWh par an |
Sur une petite potence en service léger, cela éclipse l'énergie d'exploitation. Une machine de 0.5 tonne en A3 utilise 9.3 kWh par an de levage et peut consommer 70 à 260 kWh simplement parce qu'elle reste sous tension entre les postes. Couper l'interrupteur-sectionneur à la fin du poste est la plus grande économie disponible sur une grue à potence, elle ne coûte rien à mettre en œuvre, et aucune mise à niveau de moteur n'en approche.
C'est ici que la question électrique mord vraiment, et c'est une question de démarrage, pas de consommation. Le courant à pleine charge d'un moteur de palan triphasé 400 V, avec un facteur de puissance de 0.8 et un rendement de 0.85, s'élève à environ 1.6 A par kilowatt de puissance nominale du moteur. Le tableau ci-dessous en tire un plan d'alimentation.
| Moteur de palan | Courant à pleine charge à 400 V | Disjoncteur que nous installerions | Câble d'alimentation | Courant de démarrage, direct |
|---|---|---|---|---|
| 0.4 kW, potence 0.25 t | 0.85 A | 6 A, courbe D | 4 x 1.5 mm² | 5 - 7 A |
| 0.9 kW, potence 0.5 t | 1.9 A | 10 A, courbe D | 4 x 1.5 mm² | 11 - 15 A |
| 1.5 kW, potence 1 t | 3.2 A | 10 A, courbe D | 4 x 1.5 mm² | 19 - 26 A |
| 3.0 kW, potence 2 à 3 t | 6.4 A | 16 A, courbe D | 4 x 2.5 mm² | 38 - 51 A |
| 7.5 kW, potence à câble 3 t | 15.9 A | 25 A, courbe D | 4 x 4 mm² | 95 - 127 A |
La section de câble sur une potence n'est pas déterminée par la chute de tension. Faites le calcul et vous verrez pourquoi. L'IEC 60364-5-52 Annexe G recommande de maintenir la chute de tension dans les 5 % pour un circuit terminal de moteur, et donne le calcul comme le courant triphasé multiplié par l'impédance de boucle et le facteur de système. À 3.2 A sur 30 mètres de cuivre de 1.5 mm², cela donne environ 0.4 % en régime établi, et environ 3.2 % pendant un démarrage direct, ce que la norme autorise explicitement pour les moteurs pendant le démarrage. D'après notre expérience, la contrainte déterminante sur un départ de potence est la protection mécanique et le courant de démarrage, et non la chute en régime établi, sauf si la liaison dépasse largement 150 mètres.
Parce que le moteur ne démarre pas à 3.2 A. Un moteur à cage d'écureuil appelle six à huit fois son courant nominal lorsqu'il est commuté directement sur l'alimentation, et les chiffres publiés montent jusqu'à quatorze fois, avec un pic de magnétisation qui peut passer vingt fois le nominal pendant une fraction de cycle. Un palan de 1.5 kW présente donc 19 à 26 A pendant une seconde ou deux, et un palan à câble de 1.5 kW avec un rotor plus lourd peut en présenter davantage.
| Méthode de démarrage | Courant de démarrage | Quand nous l'utilisons |
|---|---|---|
| Contacteur en direct | 6 - 8 fois le nominal, jusqu'à 14 | Par défaut sur les palans à chaîne jusqu'à environ 3 kW, avec un disjoncteur à courbe D |
| Étoile-triangle | 2 - 3 fois le nominal | Moteurs couplés en triangle à partir d'environ 4 kW |
| Démarreur progressif électronique | 3 - 4 fois le nominal | La solution la moins coûteuse lorsqu'un départ long ou partagé déclenche au démarrage |
| VFD | 1 - 1.5 fois le nominal, avec rampe contrôlée | Lorsqu'une petite vitesse, un arrêt progressif ou une alimentation plus petite est nécessaire |
Trois conséquences pratiques. Premièrement, installez un disjoncteur à courbe D ou un disjoncteur-protecteur moteur sur un départ de palan, pas un disjoncteur domestique à courbe B. Deuxièmement, si plusieurs potences partagent un même tableau de distribution, n'additionnez pas les courants de démarrage ; les grues à potence sont intermittentes, et un facteur de foisonnement est la réponse d'ingénierie habituelle pour un groupe de celles-ci, mais le plus grand démarreur individuel doit quand même être couvert. Troisièmement, un relais de surcharge réglé sur la classe 10 déclenchera après environ dix secondes à six fois le courant à pleine charge, ce qui est le réglage qui protège le moteur sans déclencher lors d'un démarrage lourd normal.
Oui, parfois, mais jamais pour l'électricité. Faites d'abord le calcul du côté de l'énergie. Un palan de 1.5 kW sur une potence de 1 tonne en A4 utilise environ 38 kWh par an. Prenez une économie généreuse de 15 % grâce à la variation de vitesse et vous obtenez 5.7 kWh, d'une valeur d'environ USD 0.68. Un VFD installé pour un petit palan coûte USD 250 à 600. Sur la seule énergie, le retour sur investissement se mesure en siècles.
| Raison d'installer un VFD | Économie d'énergie | Ce que vous achetez réellement |
|---|---|---|
| Réduire la facture d'électricité | Environ USD 0.68 par an sur un palan de 1.5 kW | Rien. Ne l'achetez pas pour cela. |
| Démarrer sur une alimentation faible ou longue | Aucune directement | Le courant de démarrage passe de 6 à 8 fois le nominal à 1 à 1.5 fois, ce qui peut vous permettre de conserver le disjoncteur et le câble existants |
| Contrôle de la charge et positionnement | Aucune | Petite vitesse pour le chargement des machines, arrêt progressif, moins de balancement, durée de vie du frein prolongée |
| Réduire l'usure mécanique | Aucune | Accélération plus douce, moins de chocs dans le réducteur et le roulement de pivotement |
Si quelqu'un vous vend un variateur en s'appuyant sur le chiffre en kWh, demandez-lui l'économie annuelle en kWh. Sur une grue à potence, la réponse sera à un chiffre, et elle ne couvrira pas le variateur.
Il s'applique, et il est largement sans pertinence, ce qu'il vaut la peine de savoir pour que personne ne vous vende une mise à niveau de rendement dont vous n'avez pas besoin. Depuis le 1er juillet 2021, les moteurs triphasés de 0.12 à 0.75 kW doivent atteindre au moins IE2 et les moteurs de 0.75 à 1,000 kW doivent atteindre au moins IE3. Depuis le 1er juillet 2023, les moteurs de 75 à 200 kW doivent atteindre IE4, sauf s'il s'agit de moteurs à frein, de moteurs antidéflagrants ou autrement hors du champ d'application. Un palan de potence se situe dans la bande 0.75 à 3 kW, donc l'exigence IE3 s'y applique. Un moteur à frein du type utilisé sur un palan est exempté de l'étape IE4, ce qui explique pourquoi la question de l'IE4 concerne surtout les gros entraînements de process.
| Moteur 4 pôles | IE2 | IE3 | IE4 |
|---|---|---|---|
| 0.75 kW | 80.7% | 82.5% | 85.7% |
| 1.1 kW | 82.7% | 84.1% | 87.2% |
Placez maintenant un cycle de service derrière cela. Un palan de 1.1 kW fonctionnant 500 heures par an à une charge partielle réaliste utilise environ 480 kWh. Passer d'IE3 à IE4 à cette taille économise environ 14 kWh par an, soit USD 1.70. Le moteur se sera amorti dans une quinzaine d'années, et seulement si l'écart de prix est faible. Achetez le niveau correct parce que la réglementation l'exige. Ne payez pas de supplément pour le niveau supérieur.
Classé par rendement, sur une machine dont toute l'énergie d'exploitation coûte moins qu'une seule visite de maintenance.
| Priorité | Action | Effet |
|---|---|---|
| 1 | Isoler la grue à la fin du poste | Élimine 70 à 263 kWh par an, et ne coûte rien |
| 2 | Définir la classe de service d'après le nombre réel de cycles | De A3 à A5, l'énergie d'exploitation varie du simple au quadruple et le prix du palan varie fortement |
| 3 | Adapter la vitesse de levage à la tâche | Un palan de 5 t à 2.7 m/min nécessite 3 kW ; la même capacité à 8 m/min nécessite 7.5 kW |
| 4 | Garder le pivotement manuel sur les flèches de moins d'environ 3 m | Élimine 1.5 à 5 % de l'énergie et un moteur de la liste de maintenance |
| 5 | Dimensionner le disjoncteur, le câble et le contacteur pour le courant de démarrage | Aucune économie de kWh, mais cela évite les déclenchements intempestifs qui arrêtent la production |
| 6 | Installer un démarreur progressif uniquement si l'alimentation est limite | Le courant de démarrage passe de 6 à 8 fois le nominal à 3 à 4 fois |
| À ne pas acheter | Moteurs de palan IE4, variateurs régénératifs, compensation du facteur de puissance | Les trois sont des erreurs d'arrondi sur une machine qui consomme 2 à 380 kWh par an |
Installez un compteur kWh sur le départ de la grue, comptez les levages sur une semaine représentative, et divisez. Cela vous donne des kWh pour 100 levages, le seul chiffre qui vaut la peine d'être suivi sur une grue à potence. Faites-le une fois à la mise en service de la machine et une fois par an ensuite. Une hausse de plus d'environ 15 % entre deux relevés signifie généralement un frein qui frotte, un roulement de pivotement sec ou une roue de chariot usée, et non une panne du moteur. Sur une machine aussi petite, le compteur est un outil de surveillance d'état bien avant d'être un outil énergétique.
Ce que vous ne verrez pas, si vous essayez, c'est un grand chiffre. Les interventions réalistes sur une grue à potence déplacent le chiffre annuel de quelques dollars. La valeur de l'exercice est qu'il vous indique quand un problème mécanique vous coûte de l'argent, et cela vaut bien plus que la ligne kWh de la facture.
Si vous nous envoyez vos données de levage, votre tarif et les détails de votre alimentation, nous modéliserons l'énergie d'exploitation et le lot électrique en fonction de ceux-ci avant que vous ne vous engagiez sur un palan, un entraînement de pivotement ou une option de commande. Nos grues à potence de 0.125 à 5 tonnes sont proposées avec des palans à chaîne ou à câble, un pivotement manuel ou motorisé, et une commande par contacteur ou VFD. Pour le volet coût de la même image, le guide des coûts et du coût total de possession des grues à potence couvre le prix du matériel, l'installation et le total sur dix ans, et le guide de dimensionnement et de sélection couvre la capacité, le rayon et la classe de service.
L'énergie de levage est la masse en kilogrammes multipliée par 9.81 et par la hauteur de levage en mètres, divisée par le rendement du palan, que nous prenons à 0.85 pour un palan à chaîne. L'énergie de cycle ajoute le travail de pivotement et de chariot. L'énergie de pivotement est le couple de frottement à la couronne de pivotement multiplié par l'angle parcouru et divisé par le rendement du motoréducteur, et nous modélisons le couple de frottement à 0.4 % du moment de charge brut. Le travail du chariot est la résistance au roulement avec un coefficient de 0.012 multipliée par la distance parcourue.
L'énergie annuelle multiplie l'énergie de cycle par le nombre de levages, en utilisant 250 jours ouvrables par an et les bandes de service publiées de 15, 30 et 60 levages par jour pour A3, A4 et A5. Les moteurs, les vitesses de palan et les puissances de moteur proviennent de fiches techniques publiées de palans électriques à chaîne et d'une potence à colonne publiée de 3 tonnes avec un palan à câble. L'électricité industrielle est facturée à USD 0.12 le kWh comme référence médiane ; les moyennes publiées avec lesquelles nous travaillons sont EUR 0.199 pour l'UE, EUR 0.082 pour la Chine et USD 0.075 pour les États-Unis en 2024, avec la moyenne industrielle américaine à 9.17 cents US en juin 2026 selon la US Energy Information Administration. Les multiplicateurs de courant de démarrage et les chiffres des démarreurs progressifs proviennent de la documentation ABB sur les démarreurs et de notes d'application publiées sur les démarreurs progressifs ; les recommandations sur la chute de tension proviennent de l'IEC 60364-5-52 Annexe G ; les niveaux de rendement des moteurs proviennent du Règlement UE 2019/1781 et de l'IEC 60034-30-1.
Les parts d'énergie, les énergies de cycle et les chiffres d'électricité sur dix ans de cet article sont nos propres estimations de planification pour une potence fixe, et non des statistiques publiées, et ils devraient être recalculés en fonction de votre propre nombre de cycles et de votre tarif avant toute décision d'investissement.
Une potence fixe de 0.125 à 5 tonnes utilise environ 2 à 380 kWh d'énergie d'exploitation par an, soit USD 0.25 à USD 46 à USD 0.12 le kWh. Le bas de la fourchette correspond à une petite potence en service léger et le haut à une machine de 5 tonnes en classe A5 avec 15,000 levages par an. Ajoutez 70 à 263 kWh si la grue reste sous tension en permanence, ce qui est souvent le chiffre le plus élevé. Les détails se trouvent dans les sections sur la classe de service et sur la veille ci-dessus, et notre gamme de grues à potence est proposée avec la classe de service que vous spécifiez.
Parce qu'un démarrage direct appelle six à huit fois le courant à pleine charge, et jusqu'à quatorze fois sur certains moteurs. Un palan de 1.5 kW avec un courant à pleine charge de 3.2 A présente 19 à 26 A pendant une seconde ou deux, ce qui déclenchera un disjoncteur domestique à courbe B. Installez un disjoncteur à courbe D ou un disjoncteur-protecteur moteur dimensionné pour le moteur, et vérifiez le tracé du câble si le déclenchement ne se produit qu'à une extrémité du bâtiment.
Cela dépend de la portée, pas de l'énergie. Un pivotement motorisé n'élimine 1.5 à 5 % de l'énergie d'exploitation que si vous deviez sinon pousser la flèche à la main, une économie qui vaut quelques dollars par an. Le vrai argument est l'ergonomie et le temps de cycle : une flèche de 5 mètres portant 2 tonnes est difficile à positionner avec précision à la main, et un entraînement motorisé avec arrêt progressif réduit le balancement. Sur les flèches de moins d'environ 3 mètres, nous recommandons généralement de le garder manuel.
Plus que ne le suggère l'arithmétique, car une grue à potence fonctionne de façon intermittente. N'additionnez pas les courants de démarrage. Dimensionnez le tableau sur le plus grand démarreur individuel plus une marge de foisonnement pour le reste, puis vérifiez le câble et le disjoncteur pour ce plus grand démarreur. Un circuit de 16 A alimentera sans problème plusieurs petites potences en service léger, tandis qu'un seul palan à câble de 7.5 kW a besoin de son propre circuit de 25 A.
Pas de manière perceptible. Un palan de 1.5 kW en A4 utilise environ 38 kWh par an, donc une économie généreuse de 15 % représente 5.7 kWh, soit environ USD 0.68. Un variateur installé coûte USD 250 à 600. Achetez un VFD pour l'accélération contrôlée, la petite vitesse ou l'arrêt progressif, ou parce que l'alimentation ne peut pas supporter un démarrage direct, et considérez l'économie d'énergie comme une erreur d'arrondi.
Couper l'interrupteur-sectionneur lorsque la travée est à l'arrêt. Une potence laissée sous tension consomme 8 à 30 W en continu via son transformateur de commande, sa bobine de contacteur et son redresseur de frein, soit 70 à 263 kWh par an, et sur une petite potence en service léger cela peut représenter dix à trente fois l'énergie d'exploitation. Cela ne coûte rien et surpasse toute mise à niveau de moteur ou de variateur disponible sur le marché.
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