Scelta del motore elettrico per elevatori a tazze e dati per l'ordine

L'elevatore a tazze trasporta materiale sfuso in verticale verso l'alto tramite tazze fissate a un nastro o a una catena. Il motore di azionamento si trova nella testa superiore e il carico deriva dal sollevamento del peso del materiale nelle tazze contro la gravità. È questa la differenza fondamentale rispetto al trasportatore orizzontale: quando il motore si ferma le tazze piene tendono a tornare indietro, mentre all'avviamento il motore deve sollevare la colonna piena partendo da velocità zero. In questo articolo spieghiamo quali informazioni servono per scegliere il motore dell'elevatore, perché il dispositivo antiritorno non va confuso con il motore e cosa comunicare nell'ordine.

Perché il carico dell'elevatore è diverso?

In un trasportatore orizzontale il motore vince essenzialmente l'attrito; il materiale non viene sollevato. Nell'elevatore a tazze, invece, la maggior parte della potenza serve a sollevare il materiale nelle tazze per tutta l'altezza dell'elevatore. Con l'aumentare di portata e altezza la potenza necessaria cresce in modo quasi proporzionale. A ciò si aggiungono la resistenza di scavo nella zona in cui le tazze raccolgono il materiale alla puleggia inferiore e gli attriti di nastro o catena, pulegge e cuscinetti.

Per questo per il motore dell'elevatore non indichiamo una regola generale del tipo "per un elevatore di questa altezza servono tanti kW". La potenza si calcola da portata oraria, altezza di sollevamento, densità apparente del materiale, tipo e velocità delle tazze, e il calcolo spetta al costruttore dell'elevatore. Se si sostituisce il motore di un elevatore esistente, il riferimento è la targhetta del vecchio motore che ha funzionato senza problemi.

Attenzione all'aumento di portata

Una causa frequente di problemi al motore negli elevatori è l'aumento della portata nel tempo: si montano tazze più grandi, si accelera l'alimentazione o si passa a un materiale più denso. Il motore resta lo stesso, ma il carico cresce. Se il vecchio motore si scalda o fa scattare il termico, prima di scegliere un nuovo motore verifichi se ci sono state queste modifiche.

Antiritorno e freno: non è compito del motore

Quando viene tolta l'alimentazione, un elevatore carico torna indietro per il peso delle tazze piene sul ramo ascendente. Questo ritorno provoca accumuli di materiale nella testa inferiore e danni a tazze e nastro. Per evitarlo negli elevatori si usa un dispositivo antiritorno (backstop), che si trova di norma all'interno del riduttore o sull'albero della testa superiore.

Un motore asincrono trifase standard da solo non impedisce il ritorno. Se nell'elevatore esistente la funzione antiritorno è nel motore stesso, cioè se il motore è autofrenante o si usa un motore speciale con antiritorno, non è equivalente a un motore standard: serve un motore speciale, da richiedere a parte con targhetta e dati tecnici. In caso di sostituzione chiarisca questi punti:

• L'antiritorno si trova nel riduttore, sull'albero della testa superiore o nel motore?
• Sulla targhetta del vecchio motore ci sono dati aggiuntivi come tensione o coppia del freno?
• Se il riduttore resta invariato, il senso di rotazione dell'antiritorno è compatibile con il collegamento del nuovo motore? Se il motore viene collegato in senso inverso, l'antiritorno lo blocca; per questo alla prima messa in marcia il controllo del senso di rotazione è fondamentale.

Avviamento a carico e metodo di avviamento

Quando l'elevatore si ferma le tazze restano piene e all'avviamento il motore deve sollevare subito questo carico. Inoltre il materiale accumulato nella testa inferiore può rendere più difficile la raccolta da parte delle tazze all'avviamento. Questi due fattori insieme rendono l'avviamento dell'elevatore più gravoso del funzionamento continuo.

• Avviamento diretto: diffuso nelle piccole e medie potenze; il motore fornisce la coppia di spunto piena.
• Stella-triangolo: riduce la coppia di spunto a circa un terzo. Con la colonna piena il motore potrebbe non riuscire ad accelerare a stella; questo metodo va preferito solo se l'elevatore viene fermato dopo averlo svuotato o se il calcolo lo consente.
• Inverter: offre un avviamento dolce e con coppia elevata. Le nostre serie trifase sono adatte alla regolazione di velocità con inverter; per il funzionamento prolungato a bassa velocità con coppia piena può servire una ventilazione esterna, se il cavo tra inverter e motore è lungo si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale; queste condizioni vanno indicate nell'ordine. Negli elevatori la distanza tra testa superiore e quadro è spesso lunga; indichi nell'ordine la lunghezza del cavo.

In esercizio la misura più efficace è interrompere l'alimentazione e svuotare le tazze prima di fermare l'elevatore. Gli arresti di emergenza fanno eccezione; motore e metodo di avviamento vanno valutati considerando la ripartenza a carico dopo un arresto di emergenza.

Collegamento del motore e ambiente di lavoro

Sulla testa superiore dell'elevatore il motore lavora di norma insieme a un riduttore. Sono diffuse tre configurazioni: collegamento flangiato, in cui il motore si innesta con la flangia B5 sull'ingresso del riduttore; motore fissato per i piedi su una mensola che trasmette potenza al riduttore tramite giunto; trasmissione a cinghia e pulegge. In HEM Motor le forme B3, B5, B14, B34, B35 e verticali sono disponibili in base alla grandezza; la dimensione della flangia si conferma in fase d'ordine. Confronti le quote di albero e flangia con i disegni tecnici 2D.

Dal punto di vista ambientale la testa dell'elevatore è polverosa e si trova spesso all'aperto o in cima a una torre chiusa. Per questo:

• La protezione IP55 protegge da polvere e spruzzi d'acqua; nelle installazioni all'aperto esposte direttamente alla pioggia il motore va protetto con una tettoia, senza ostruire la presa d'aria del copriventola.
• La polvere che si accumula sulle alette di raffreddamento provoca surriscaldamento; va pianificata una pulizia periodica.
• Ambienti con polveri esplosive come cereali e farina possono richiedere condizioni particolari; in tal caso comunichi prima dell'ordine la classificazione delle zone del Suo impianto: l'idoneità del motore standard viene valutata a parte.
• La sostituzione di un motore in posizione elevata richiede una gru o una piattaforma; la rigidità della carcassa in ghisa è un vantaggio sulle teste soggette a vibrazioni, ma il piano di movimentazione va definito fin dall'inizio.

Modelli di esempio

I modelli seguenti sono scelti dalla serie in ghisa e da diverse classi di potenza presenti negli azionamenti di elevatori. Sono tutti a 4 poli (1500 giri/min sincroni), IP55 e classe di isolamento F. La potenza necessaria va determinata con i dati dell'elevatore.

Il modello da 3 kW ha targa 230/400 V e su rete a 400 V si collega a stella; per questo non è adatto all'avviamento stella-triangolo. I modelli da 15 kW e 30 kW hanno targa 400/690 V e su rete a 400 V lavorano a triangolo. Le informazioni generali per elevatori e altre attrezzature di trasporto verticale sono nella pagina motori elettrici per sistemi di trasporto.

Esempio ipotetico: sostituzione del motore in un elevatore per cereali

Questa sezione è un esempio illustrativo, non un'applicazione reale. Supponiamo che in un impianto cerealicolo il motore da 15 kW, 4 poli, grandezza 160L, sulla testa superiore di un elevatore a tazze di media altezza debba essere sostituito per un guasto all'avvolgimento. Il riduttore ha un antiritorno e il motore è collegato al riduttore con flangia B5.

• Poiché l'antiritorno si trova nel riduttore, un motore standard è adatto; il modello candidato è il 160L-4.
• Diametro di centraggio e circonferenza dei fori della flangia si misurano sul vecchio motore e si confermano nell'ordine; diametro e lunghezza dell'albero si verificano rispetto all'ingresso del riduttore.
• Prima della prima messa in marcia si controlla il senso di rotazione con il motore staccato dal riduttore; se è invertito si scambiano due fasi. Così l'antiritorno non viene caricato in senso contrario.
• Se l'impianto è soggetto a classificazione delle zone per polveri, questa informazione va comunicata prima dell'ordine.

Informazioni da inviare per l'ordine

• Foto della targhetta del vecchio motore (potenza, velocità, tensione, grandezza; anche i dati del freno, se presenti)
• Altezza dell'elevatore, portata e materiale trasportato
• Posizione dell'antiritorno (riduttore, albero della testa o motore)
• Tipo di collegamento e forma costruttiva (B5 flangiata, B3 con piedi, B35, a cinghia)
• Metodo di avviamento, lunghezza del cavo tra quadro e motore e tensione di rete
• Ambiente: all'aperto, quantità di polvere, eventuale classificazione delle zone

Consulti i modelli adatti e i prezzi aggiornati nella pagina acquista motori elettrici. Per chiedere il modello adatto con i dati di targa del motore del Suo elevatore, ci invii la foto della targhetta; se si tratta di una configurazione di azionamento particolare, condivida i dati tecnici dalla nostra pagina contatti.