Opzioni e accessori del motore elettrico e il loro effetto sul prezzo: quali aggiunte portano davvero valore?

Un costruttore di macchine, per abitudine, scrive nel capitolato di una nuova linea di confezionamento \"IP65, classe H, PTC, con resistenza anticondensa, colore speciale\". La linea lavorerà in un capannone chiuso, asciutto e a temperatura stabile. All'arrivo dell'offerta il prezzo è più alto del previsto, i tempi di consegna sono lunghi e nessuno di questi motori può essere sostituito con un motore standard a magazzino. Il problema non sono le opzioni in sé. Il problema è che sono state aggiunte all'elenco senza chiedersi quale problema reale risolve ciascuna sul campo.

Il modo più sensato per valutare un'opzione è collegarla a un problema: questo problema esiste sul campo? Che cosa previene l'opzione? Il costo dell'aggiunta è solo il prezzo, o anche i tempi di consegna e la flessibilità nei ricambi?

Cosa copre già il motore standard?

Prima di decidere sulle opzioni bisogna conoscere i limiti dell'esecuzione standard. Nelle serie trifase HEM Motor l'esecuzione standard prevede grado di protezione IP55, classe di isolamento F (155), servizio continuo S1, raffreddamento superficiale IC411, temperatura ambiente tra −15 °C e +40 °C e altitudine fino a 1000 m. In un'applicazione che rientra in questi limiti, la maggior parte delle opzioni non porta alcun vantaggio tecnico. Quando invece si escono da questi limiti, l'opzione non è più una preferenza ma una necessità.

Umidità e lunghe soste: resistenza anticondensa

Le stazioni di pompaggio all'aperto, che si raffreddano di notte e si scaldano di giorno, gli impianti agricoli stagionali o i motori di riserva fermi per mesi sono esposti al rischio di condensa nell'avvolgimento. Quando il motore funziona si asciuga con il proprio calore; quando si ferma l'aria interna si raffredda e l'umidità si deposita sull'avvolgimento. La resistenza anticondensa lo evita mantenendo l'avvolgimento, a motore fermo, leggermente sopra la temperatura ambiente.

La resistenza è un'aggiunta dal costo relativamente basso e, dove serve, riduce sensibilmente il rischio di guasti all'isolamento. In un motore che lavora in continuo in un capannone chiuso e climatizzato, invece, è spesso superflua. Per i motori che restano a lungo a magazzino occorre inoltre prestare attenzione alle condizioni di stoccaggio e di fermo.

Rischio di surriscaldamento: sensori PTC e PT100

Il relè termico del motore controlla la corrente, ma non misura la temperatura reale dell'avvolgimento. Nei motori che lavorano a lungo a bassi giri con un azionamento, che eseguono avviamenti frequenti o con aria di raffreddamento limitata, l'avvolgimento può scaldarsi mentre la corrente sembra normale. Il termistore PTC inserito nell'avvolgimento invia un segnale a una determinata temperatura; il PT100 misura invece la temperatura in modo continuo e consente di seguirne l'andamento.

Il valore del sensore emerge solo quando, lato quadro, è collegato a un relè di protezione o a un sistema di controllo. Ordinare un motore con sensori e lasciare i cavi scollegati in morsettiera significa pagare un'opzione che non viene usata. La differenza tra i due tipi di sensore è spiegata nell'articolo sul monitoraggio della temperatura dell'avvolgimento con PT100 e PTC.

Ambiente: grado di protezione e isolamento

IP55 è un'esecuzione protetta dalla polvere e resistente ai getti d'acqua da ogni direzione, e copre la maggior parte degli ambienti industriali generici. Per linee alimentari lavate con acqua in pressione, impianti di frantumazione con molta polvere fine o installazioni esposte direttamente alla pioggia si possono valutare IP56 o IP65, su richiesta. Una protezione superiore modifica i dettagli di guarnizioni e tenute e quindi aumenta il prezzo.

La classe di isolamento H, in esecuzione speciale, amplia invece il margine termico. Ha senso se la temperatura ambiente supera stabilmente i 40 °C o se il motore è vicino a una fonte di calore. A volte si arriva allo stesso risultato scegliendo un motore di potenza superiore; quale soluzione sia più adatta dipende dall'applicazione. La logica di scelta negli ambienti caldi e polverosi è trattata nell'articolo su classe di isolamento e carcassa in ghisa.

Compatibilità meccanica e finitura: forma costruttiva e verniciatura

La forma costruttiva è più una definizione obbligatoria che un'opzione: stabilisce come il motore si collega alla macchina. Oltre all'esecuzione standard B3 con piedi, le forme B5, B14, B34, B35 o le posizioni verticali V1, V3, V5, V6 possono richiedere parti e lavorazioni aggiuntive. Qui il vantaggio è eliminare il rischio di non riuscire affatto a montare il motore.

Quanto alla verniciatura, la verniciatura standard a polvere elettrostatica può essere applicata in colori come RAL 7012 e RAL 7024. Il colore speciale è richiesto per lo più per l'immagine aziendale del costruttore della macchina e non porta vantaggi tecnici. Dove invece sono presenti aria salmastra o vapori chimici, la protezione dalla corrosione è un requisito tecnico. In questo caso il ciclo di verniciatura va definito in base all'ambiente; per gli impianti costieri può consultare l'articolo scelta della protezione in ambiente salino.

Funzionamento con azionamento: cosa discutere in fase d'ordine

Le serie trifase sono adatte al controllo della velocità con inverter. In alcuni casi possono però servire misure aggiuntive: ventilazione esterna nel funzionamento prolungato a bassi giri con coppia piena, quando la ventola calettata sull'albero può risultare insufficiente; cuscinetto isolato o messa a terra dell'albero contro le correnti d'albero nelle grandezze maggiori; filtro dv/dt o sinusoidale lato azionamento con cavi lunghi. Queste aggiunte non rientrano nella fornitura standard; la loro necessità va valutata insieme in fase d'ordine in base all'applicazione.

Caratteristiche come freno, encoder o certificazione per atmosfere esplosive (Ex) portano invece il motore in un'altra classe di prodotto. Non sono semplici accessori da aggiungere in seguito a un motore standard. Se esiste un'esigenza di questo tipo, va discussa a parte con il team tecnico insieme ai dettagli dell'applicazione.

Il costo di un'opzione oltre al prezzo: tempi di consegna e disponibilità di ricambi

Un motore in configurazione standard può spesso essere spedito subito da magazzino. Un motore con verniciatura speciale, tensione speciale o protezione fuori standard entra invece nel piano di produzione. Un costo di cui si parla meno è quello del ricambio: quando il motore della linea si guasta, un motore standard può essere reperito rapidamente da magazzino e montato al suo posto, mentre per l'equivalente di un motore con molte aggiunte speciali può essere necessario attendere. La differenza tra stock e ordine di produzione è spiegata nell'articolo consegna da magazzino o ordine di produzione.

Tre esempi dal campo

• Pompa di irrigazione all'aperto: La resistenza anticondensa e una protezione adeguata contro la pioggia portano valore. Colore speciale e classe H spesso non servono.
• Nastro trasportatore a bassi giri con azionamento: Il sensore PTC e la valutazione del raffreddamento a bassi giri portano valore. La resistenza anticondensa può essere superflua se il motore lavora in continuo.
• Linea di confezionamento in capannone chiuso: Bastano la forma costruttiva corretta e la giusta misura dell'albero. Un motore standard IP55 in classe F è più sensato sia per il prezzo sia per la disponibilità di ricambi.

Conclusione

Le opzioni portano valore quando sono legate a un problema reale sul campo; aggiunte per abitudine, fanno salire prezzo, tempi di consegna e difficoltà di ricambio. Chiedersi per ogni aggiunta \"quale problema previene e io ho questo problema?\" semplifica il capitolato. Se desidera vedere l'effetto delle opzioni sull'offerta insieme alla struttura interna del motore, può consultare l'articolo fattori che influenzano il prezzo di un motore elettrico; per una configurazione semplificata in base alla Sua applicazione può parlare con il nostro team tecnico.

Domande frequenti

La resistenza anticondensa va montata su ogni motore?

No. La resistenza porta valore nei motori che restano fermi a lungo, che lavorano all'aperto o dove l'escursione termica tra giorno e notte è elevata. In un motore che lavora in continuo in un ambiente chiuso e asciutto di norma non serve.

Cosa serve lato quadro per un motore con sensore PTC?

Serve un relè di protezione a termistore che valuti il segnale PTC, oppure un azionamento o un sistema di controllo in grado di leggere questo ingresso. Se il sensore non viene collegato, non contribuisce alla protezione del motore e il costo dell'opzione va sprecato.

Un motore IP65 è sempre migliore di un motore IP55?

Se l'ambiente non lo richiede non porta vantaggi aggiuntivi, ma aumenta il prezzo e spesso i tempi di consegna. Il grado di protezione corretto va scelto in base alle condizioni di polvere e acqua a cui il motore sarà esposto.

Posso sostituire in seguito un motore con opzioni con un motore standard?

Se forma costruttiva, grandezza e misure dell'albero sono uguali, la sostituzione meccanica è possibile. Tuttavia, poiché nel motore standard mancheranno le funzioni fornite da aggiunte come sensori, resistenza o protezione speciale, questa sostituzione va considerata una soluzione temporanea.