Montare un nuovo motore elettrico sul riduttore: compatibilità di grandezza IEC e flangia d'ingresso

Quando in un azionamento con riduttore il motore si guasta, il riduttore è spesso integro e resta al suo posto; cambia soltanto il motore. In questo caso il nuovo motore deve adattarsi a due cose insieme: alla superficie di collegamento sul lato d'ingresso del riduttore e alla velocità d'ingresso su cui è stato calcolato il rapporto di riduzione. In questo articolo spieghiamo in quale ordine verificare grandezza IEC, flangia d'ingresso, bussola d'ingresso e velocità prima di montare il motore sul riduttore. Qui non entriamo nel confronto generale delle misure di flangia; il punto centrale è ciò che il riduttore si aspetta dal motore.

Cosa determina il motore all'ingresso del riduttore?

In un azionamento composto da motore e riduttore separati, il motore si monta sul lato d'ingresso del riduttore di solito tramite una flangia di collegamento motore (adattatore IEC). L'albero motore entra nella bussola d'ingresso del riduttore e la coppia viene trasmessa tramite linguetta. Perché il collegamento funzioni si valutano insieme quattro elementi:

• Grandezza IEC: l'ingresso del riduttore è predisposto per una determinata grandezza di motore. La grandezza determina indirettamente il diametro dell'albero e la famiglia di dimensioni della flangia.
• Tipo di flangia: l'adattatore d'ingresso è realizzato per accogliere la flangia B5 o B14 del motore. Quale delle due è indicata sulla targa o nel catalogo del riduttore oppure sull'adattatore d'ingresso.
• Bussola d'ingresso: diametro interno e cava per linguetta della bussola devono corrispondere all'albero motore, la profondità alla lunghezza dell'albero motore.
• Velocità e potenza d'ingresso: il rapporto del riduttore è scelto per una determinata velocità del motore; anche la potenza e la coppia d'ingresso accettate dal riduttore sono limitate.

Se uno di questi quattro elementi non corrisponde, il motore o non si può montare fisicamente oppure si monta ma la macchina lavora a velocità errata o sotto sforzo.

Stessa potenza, stessa grandezza? Leggere il codice IEC

Nella scelta del motore per un riduttore il punto di partenza più affidabile è la grandezza del vecchio motore, non la potenza. Infatti nella stessa grandezza possono esserci più potenze e la stessa potenza può richiedere una grandezza diversa secondo la velocità. Due esempi dal listino HEM Motor lo mostrano chiaramente:

• I modelli a 4 poli da 2,2 kW (100L1-4) e da 3 kW (100L2-4) hanno entrambi grandezza IEC 100L. Poiché la grandezza è la stessa, per l'ingresso del riduttore appartengono alla stessa famiglia; la differenza di potenza si verifica a parte con la potenza d'ingresso accettata dal riduttore.
• Salendo a 4 kW a 4 poli il modello diventa 112M-4 e la grandezza passa a 112M. Quindi la decisione "montiamo un motore un po' più potente" può significare cambiare l'adattatore d'ingresso del riduttore.

Anche a pari potenza, cambiando velocità può cambiare la grandezza. Ad esempio a 7,5 kW il modello a 4 poli ha grandezza 132M, mentre quello a 6 poli ha grandezza 160M. Per questo cambiare velocità senza modificare l'ingresso del riduttore spesso non è possibile. La relazione tra grandezze e gamme di potenza è consultabile nella tabella grandezze IEC–potenze.

Flangia e bussola d'ingresso: checklist in campo

Eseguire i controlli seguenti prima di smontare il vecchio motore o subito dopo evita in gran parte un ordine sbagliato:

• Fotografi la targa del riduttore. Su molte targhe di riduttori sono indicati rapporto, velocità d'uscita e grandezza motore o tipo di flangia adatti all'ingresso. Questa informazione può essere ancora più determinante della targa del motore.
• Identifichi la flangia dell'adattatore d'ingresso. Le viti attraversano l'adattatore e si avvitano nello scudo del motore, oppure passano nei fori della flangia motore e si fissano all'adattatore? Il primo caso indica un collegamento B14, il secondo un collegamento B5.
• Esamini la bussola d'ingresso. Annoti diametro interno della bussola, larghezza della cava per linguetta e profondità della bussola. Se la bussola presenta usura, ovalizzazione o allargamento della cava, anche il nuovo motore avrà presto lo stesso problema; può essere necessario sostituire la bussola.
• Confronti la lunghezza dell'albero con la profondità della bussola. L'albero motore deve entrare completamente nella bussola, senza però andare in battuta sul fondo e impedire alla flangia di appoggiarsi sulla superficie.
• Pulisca la sede di centraggio. Residui di vecchie guarnizioni, ruggine o vernice compromettono il centraggio del nuovo motore e accorciano la durata di cuscinetti e anelli di tenuta.

I valori di albero, flangia e centraggio per ogni grandezza si trovano nel catalogo tecnico e prodotti e nei disegni tecnici 2D. In HEM Motor le forme costruttive sono offerte in base alla grandezza e la misura della flangia viene confermata nell'ordine; per questo aggiunga alla nota d'ordine le misure rilevate sul lato riduttore.

Velocità: il rapporto del riduttore lavora sulla velocità del motore

La velocità d'uscita del riduttore si ottiene dividendo la velocità nominale del motore per il rapporto di riduzione. Per questo, quando si sostituisce il motore di un riduttore, la velocità è importante quanto la flangia.

• Mantenga il numero di poli. Se al posto di un motore a 4 poli si monta un motore a 2 poli, l'uscita del riduttore accelera di circa due volte; con un motore a 6 poli rallenta di circa un terzo. Velocità della macchina ed equilibrio del carico non sono preparati a questo cambiamento.
• Conosca la differenza di velocità nominale. La velocità in targa è leggermente inferiore a quella di sincronismo. Ipoteticamente, con un motore da 1450 giri/min nominali e un riduttore con rapporto 30:1 l'uscita è di circa 48 giri/min. Se la velocità nominale del vecchio motore differisce di pochi giri, nella maggior parte delle applicazioni la variazione in uscita non si avverte.
• Se serve regolare la velocità, valuti l'inverter. Se l'obiettivo è cambiare la velocità d'uscita, la strada corretta è spesso ricalcolare il rapporto del riduttore o usare un inverter. Le nostre serie trifase sono adatte alla regolazione di velocità con inverter; nel funzionamento prolungato a bassa velocità e coppia piena può servire un ventilatore esterno, e se il cavo tra inverter e motore è lungo si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale; queste condizioni vanno comunicate nell'ordine. Per i dettagli può consultare la domanda sull'uso con inverter.

Anche il riduttore ha un limite di potenza e coppia

Ingrandire il motore può significare inviare più coppia di quanta il riduttore possa sopportare. Verifichi sulla targa del riduttore o nella documentazione del costruttore la potenza d'ingresso ammessa e il fattore di servizio scelto per l'applicazione. Determini la potenza del motore non guardando il nome della macchina, ma considerando carico, durata di funzionamento, frequenza degli avviamenti e ambiente.

Esempio: sostituzione del motore in un riduttore per trasportatore (ipotetico)

Il flusso seguente è un esempio ipotetico costruito a scopo illustrativo; non è un'applicazione reale di un cliente. Supponiamo che il motore di un riduttore a vite senza fine di una linea di confezionamento debba essere sostituito per un guasto all'avvolgimento. Sulla targa del vecchio motore si legge 3 kW, 1500 giri/min e grandezza 100L; sulla targa del riduttore sono indicati il rapporto e il collegamento flangiato per l'ingresso.

• Abbinare la grandezza: per 3 kW a 4 poli il listino HEM Motor comprende il modello 100L2-4; la grandezza è 100L. La stessa grandezza del vecchio motore indica la stessa famiglia all'ingresso del riduttore.
• Verificare il tipo di flangia: osservando la direzione delle viti si stabilisce se l'adattatore è B5 o B14; diametro di centraggio e dati dei fori si confrontano con i valori a catalogo per la grandezza 100.
• Controllare la bussola: diametro interno, cava per linguetta e profondità della bussola d'ingresso si confrontano con la misura dell'albero motore.
• Confermare ambiente e alimentazione: se la linea è polverosa si valuta la carcassa in ghisa. Il 100L2-4 ha targa 230/400 V (Δ/Y); sulla rete a 400 V si collega a stella (Y). Se il vecchio motore aveva targa 400/690 V, non va dimenticato che il collegamento in morsettiera cambierà.

Modelli d'esempio per azionamenti con riduttore

I modelli seguenti sono stati scelti dalla gamma di potenze a 4 poli più frequente all'ingresso dei riduttori. Poiché le grandezze sono diverse, a ciascuno corrisponde anche una diversa famiglia di adattatori d'ingresso.

• 100L2-4 con carcassa in ghisa: 3 kW (4 HP), 4 poli, 1450 giri/min, IEC 100L, 230/400 V (Δ/Y), 50 Hz, IP55, classe di isolamento F.
• 132M-4 con carcassa in ghisa: 7,5 kW (10 HP), 4 poli, 1460 giri/min, IEC 132M, 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz, IP55, classe di isolamento F.
• 160M-4 con carcassa in ghisa: 11 kW (15 HP), 4 poli, 1465 giri/min, IEC 160M, 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz, IP55, classe di isolamento F.

Le informazioni generali sulle applicazioni con riduttore sono raccolte nella pagina motori elettrici per riduttori. I prezzi aggiornati sono nelle pagine prodotto.

Informazioni da inviare nell'ordine di un motore per riduttore

• Potenza, velocità e grandezza del vecchio motore (con foto della targa)
• Foto della targa del riduttore: rapporto, velocità d'uscita ed eventuali dati di grandezza/flangia indicati per l'ingresso
• Tipo di flangia dell'adattatore d'ingresso (B5 o B14), diametro di centraggio, diametro primitivo dei fori e dati dei fori
• Diametro interno, cava per linguetta e profondità della bussola d'ingresso
• Tensione di rete, metodo di avviamento ed eventuali dati dell'inverter
• Tipo di macchina, durata di funzionamento e condizioni ambientali

Esamini i modelli adatti e i prezzi aggiornati nella pagina acquista motore elettrico. Per individuare il modello adatto al suo riduttore può condividere le targhe di motore e riduttore dalla pagina di invio della targa oppure scriverci dalla nostra pagina contatti.