Tipi di motori elettrici trifase e asincroni

Indica la potenza all'albero. Il valore in kW riportato in targa è la potenza meccanica che il motore può erogare in continuo dal proprio albero al carico nominale; nelle tabelle di catalogo compare come P2. La potenza elettrica assorbita dalla rete (P1) è maggiore, perché deve coprire anche le perdite nell'avvolgimento, nel pacco lamellare e per attrito.

La relazione è la seguente: P1 = P2 / η. Esempio: il rendimento di catalogo di un motore IE3 da 7,5 kW a 4 poli è del 90,4%. A pieno carico la potenza assorbita dalla rete è 7,5 / 0,904 ≈ 8,3 kW; la differenza di circa 0,8 kW si trasforma in calore.

Conseguenze pratiche di questa distinzione:

• il fabbisogno della macchina si confronta con la potenza all'albero; per il dimensionamento di generatore, trasformatore e cavi si considerano invece potenza e corrente assorbite;
• se il motore è caricato meno della potenza di targa, anche la potenza assorbita diminuisce; il valore di targa non è la potenza che il motore assorbe in ogni momento;
• nelle targhe più vecchie la potenza può essere espressa in HP; 1 HP corrisponde a circa 0,746 kW e in catalogo l'equivalente di 7,5 kW è indicato come 10 HP.

Per i valori di corrente dei singoli modelli si può consultare la tabella delle correnti dei motori elettrici.

Il prezzo di un motore è determinato in primo luogo da potenza (kW) e giri. A parità di potenza, un motore a giri più bassi, cioè con più poli, passa spesso a una grandezza superiore e richiede più materiale. Per esempio, il motore da 7,5 kW è offerto in grandezza 132S a 3000 giri/min e in grandezza 160M a 1000 giri/min; questa differenza si riflette anche sul prezzo.

• Materiale della carcassa: la carcassa in alluminio copre la gamma 0,25–11 kW, quella in ghisa la gamma 0,55–355 kW; a parità di potenza le due carcasse hanno prezzi diversi.
• Forma costruttiva: passare dalla forma B3 con piedi a quella flangiata B5/B14 o con piedi e flangia B35 può modificare l'importo.
• Opzioni: sensore PTC/PT100, resistenza anticondensa, colore di verniciatura RAL speciale.
• Quantità e luogo di consegna: la quantità ordinata e la distanza di trasporto influiscono sull'importo totale.

Nei motori piccoli il costo per kW è più alto rispetto ai motori grandi. Per un confronto dettagliato può consultare gli articoli fattori che influenzano il prezzo dei motori e prezzo del motore per kW; il prezzo aggiornato è riportato nella relativa pagina prodotto.

I nostri motori asincroni trifase coprono la gamma da 0,25 kW a 355 kW. Tutti sono definiti con grado di protezione IP55, classe di isolamento F e valori nominali a 50 Hz.

Da sapere:

• Tra 0,55 e 11 kW la stessa potenza e velocità è disponibile sia con carcassa in alluminio sia con carcassa in ghisa.
• La potenza massima è 355 kW; a 2 e 4 poli è offerta con grandezza 355L, a 6 poli con grandezza 400L.
• Nei modelli da 75 kW in su il fattore di servizio è 1,15.
• Il catalogo comprende anche un'opzione a 8 poli (circa 750 giri/min); se necessario, la richieda in fase d'ordine.
• I motori monofase 220 V sono una serie separata.

Tutti i modelli e i prezzi aggiornati sono nella sezione acquista motore elettrico; le informazioni su grandezze e dimensioni si trovano nel catalogo tecnico e nei disegni.

La scelta dipende dalla posizione dell'albero di uscita rispetto al motore, dalla coppia da trasmettere, dalle ore di funzionamento giornaliere e da quanto si possono tollerare le perdite. Il riduttore a vite senza fine offre un rapporto elevato in un solo stadio e ha l'uscita perpendicolare all'asse del motore; per questo è pratico negli azionamenti di piccola e media potenza che devono stare in poco spazio. Nei riduttori a ingranaggi elicoidali le perdite sono minori; sulle macchine in servizio continuo che richiedono coppie elevate questa differenza si riflette sulla temperatura di esercizio e sui consumi.

• A vite senza fine (HEM30–HEM130): uscita ortogonale, rapporti da 1/7,5 a 1/100; secondo le tabelle delle pagine prodotto si abbinano a motori da 0,06–11 kW.
• Ortogonale a coppia conica (serie K): anche qui uscita ortogonale, ma con stadi a ingranaggi elicoidali e conici; preferito per carichi pesanti e continui.
• Coassiale a ingranaggi elicoidali con piedi (M-HEM) e ad assi paralleli (HF): l'uscita ha la stessa direzione del motore; ampio campo di rapporti e coppie.

Nel riduttore a vite senza fine, al crescere del rapporto il rendimento in genere diminuisce; un riduttore a vite senza fine ad alto rapporto può richiedere un motore più grande per la stessa coppia in uscita. In un caso del genere è sensato confrontarlo con un'alternativa ortogonale a coppia conica. Pagine delle serie: riduttori a vite senza fine e riduttori ortogonali a coppia conica.

In ambiente umido i problemi si manifestano per lo più non durante il funzionamento, ma nelle fermate. Il motore in funzione resta asciutto grazie al proprio calore; quando si ferma la carcassa si raffredda, l'aria umida all'interno condensa sulle superfici fredde e lascia acqua su avvolgimento e cuscinetti. Negli impianti che si fermano di notte, chiudono nel fine settimana o lavorano stagionalmente questo ciclo si ripete e la resistenza di isolamento cala nel tempo.

Le indicazioni del catalogo sono le seguenti:

• Negli ambienti umidi valuti l'opzione scaldiglia anticondensa: a motore fermo mantiene l'avvolgimento poco al di sopra della temperatura ambiente. Questa opzione va richiesta nell'ordine.
• Dopo un lungo periodo di inattività misuri la resistenza di isolamento prima dell'avviamento.
• Si assicuri che coperchio, guarnizione e pressacavo della morsettiera siano ben serrati.

L'IP55 protegge dai getti d'acqua provenienti dall'esterno, ma non impedisce la condensa che si forma all'interno. Per impianti costieri e aria salmastra può consultare l'articolo motore in ghisa in ambiente salino, per le lunghe fermate l'articolo stoccaggio del motore e umidità.

I valori nominali del catalogo HEM Motor valgono per una temperatura ambiente da −15 °C a +40 °C e per altitudini fino a 1000 m sul livello del mare. In questo intervallo il motore può erogare in continuo (S1) la potenza indicata in targa.

Con l'aumento della temperatura ambiente cresce anche la temperatura dell'aria che raffredda il motore; con l'aumento dell'altitudine l'aria si rarefà e la stessa ventola asporta meno calore. In entrambi i casi il motore non può fornire la stessa potenza con lo stesso margine termico. Per questo:

• Ogni applicazione oltre +40 °C va segnalata prima dell'ordine.
• Nelle installazioni oltre 1000 m si applica un coefficiente di correzione della potenza.
• Se necessario, in fase di scelta si valuta la potenza superiore.

Vanno valutati a parte anche i motori destinati a lavorare sotto il sole diretto, in un armadio chiuso o in luoghi dove l'aria non circola liberamente, perché la temperatura “vista” dal motore può essere più alta di quella generale del locale. È sufficiente indicare nella richiesta d'offerta l'altitudine del luogo di installazione e la temperatura massima nei mesi estivi. Per il sistema di raffreddamento, l'articolo metodi di raffreddamento del motore fornisce maggiori dettagli.

Su rete 400 V la corrente dei piccoli motori trifase varia da 0,64 A a 8,99 A in base a potenza e numero di poli: un motore da 0,25 kW assorbe meno di 1 A, un motore da 4 kW circa 7,5–9 A. La tabella seguente riporta le correnti di targa dei modelli del catalogo HEM Motor.

I valori sono quelli di targa dei modelli del catalogo HEM Motor; con altre marche o serie possono variare.

Come leggere la tabella

A parità di potenza, un motore a 6 poli (1000 giri/min) assorbe più corrente di uno a 2 poli (3000 giri/min): il motore a bassa velocità ha una corrente magnetizzante maggiore e un fattore di potenza (cos φ) più basso. Ad esempio, a 0,75 kW il modello a 3000 giri/min assorbe 1,64 A, quello a 1000 giri/min 1,93 A. La regola pratica dei tecnici "2 A per kW" non vale in questo campo: nei motori da 0,25–1,1 kW la corrente per kW sale a 2,1–3,1 A.

Il tipo di collegamento cambia la corrente

I modelli da 0,25–3 kW sono 230/400 V: su rete 400 V si collegano a stella (Y) e assorbono la corrente indicata in tabella. I modelli da 4 kW sono 400/690 V e a 400 V si collegano a triangolo (Δ). Se le barrette in morsettiera sono montate in modo errato, il motore resta senza forza oppure assorbe una corrente eccessiva.

Esempio: taratura della protezione

La corrente di targa del motore 90L-4 da 1,5 kW 1500 giri/min è di 3,30 A. Ipotesi: motore collegato a stella a 400 V e a pieno carico. Si sceglie un interruttore salvamotore il cui campo di regolazione comprenda 3,30 A e lo si tara su 3,3 A; una taratura più alta lascia l’avvolgimento senza protezione. Per approfondire può consultare la domanda su a quale corrente tarare il relè termico.

Tutti i modelli di queste potenze sono elencati con prezzo aggiornato nella categoria motori elettrici con carcassa in alluminio. Ci invii via WhatsApp la foto della targa del Suo vecchio motore: individueremo il modello equivalente in base a corrente e collegamento.

Poiché disponibilità e tempi di consegna variano in base a modello, quantità e opzioni richieste, non indichiamo un termine fisso; entrambe le informazioni vengono comunicate insieme nella risposta all'offerta o all'ordine. I motori in esecuzione standard vengono spediti dal magazzino in Turchia.

Per una risposta rapida e chiara, nella richiesta indichi potenza (kW), giri, tensione, forma costruttiva, quantità e provincia di consegna. Richieste come sensori nell'avvolgimento, verniciatura speciale, tensione speciale o un diverso grado di protezione potrebbero non essere soddisfatte con un motore standard a magazzino; in tal caso il tempo di preparazione viene indicato a parte.

Se serve con urgenza un motore in sostituzione di uno guasto, abbiamo spiegato quale modello a magazzino può essere adatto nell'articolo prezzi dei motori con consegna da magazzino; negli orari di lavoro il telefono o WhatsApp sono la via più rapida.

La coppia prodotta dal motore asincrono è approssimativamente proporzionale al quadrato della tensione. Con un calo di tensione del 10%, la coppia disponibile si riduce grosso modo del 19% (0,9² ≈ 0,81). Poiché il carico resta invariato, il motore cerca di compensare girando un po’ più lentamente, cioè aumentando lo scorrimento e assorbendo più corrente; la corrente in più si trasforma in calore nell’avvolgimento.

Sintomi tipici:

• Il tempo di avviamento si allunga e il relè termico interviene in fase di avvio.
• Negli avviamenti a forte carico (compressore carico, frantoio, trasportatore pieno) il motore può non raggiungere la velocità nominale.
• Nel servizio continuo la carcassa è più calda del normale e la durata dell’avvolgimento si riduce.

La caduta di tensione spesso non dipende dalla rete ma dall’impianto stesso: cavo lungo e di sezione ridotta, morsetto allentato, trasformatore sovraccarico o avviamento diretto di un grande motore. Effettui la misura sia a vuoto sia sotto carico, ai morsetti del motore; se la differenza tra i due valori è grande, controlli prima cavi e collegamenti. Per confrontare la corrente misurata con il valore di targa è utile la tabella delle correnti dei motori elettrici.

Il senso di rotazione di un motore asincrono trifase è determinato dalla sequenza delle fasi di alimentazione. Scambiando tra loro due qualsiasi dei tre conduttori di fase che arrivano al motore, il campo rotante si inverte e il motore gira nel senso opposto. La disposizione dei ponticelli a stella o a triangolo nella morsettiera non va modificata.

Accorgimenti pratici:

• La modifica deve essere eseguita da personale autorizzato, dopo aver tolto tensione e bloccato l'alimentazione.
• Su pompe, ventilatori e macchine con riduttore verifichi il senso di rotazione, se possibile con il motore scollegato dal carico, con un breve avviamento. Una pompa centrifuga che gira al contrario non mandata; alcuni ventilatori e pompe progettati per un solo senso di rotazione possono danneggiarsi.
• Nei quadri stella-triangolo al motore arrivano sei cavi; scambiarne soltanto due provoca un collegamento errato nella fase a triangolo. Inverta il senso scambiando due fasi all'ingresso di alimentazione del quadro.
• Se la macchina deve funzionare nei due sensi, va utilizzato un circuito di inversione marcia con due contattori interbloccati elettricamente e meccanicamente.

Nei motori azionati da inverter il senso si cambia tramite un parametro dell'azionamento o un ingresso di comando, senza intervenire sui cavi. Nei motori monofase, invece, il senso si inverte modificando il collegamento dell'avvolgimento ausiliario, secondo lo schema di collegamento del motore.