Come scegliere il motore elettrico principale di un tornio parallelo?

Il motore principale del tornio parallelo si sceglie con la potenza e i giri/min indicati sulla targa della macchina, preferibilmente con lo stesso numero di poli e la stessa forma costruttiva. Tutte le velocità del mandrino del tornio sono calcolate nella scatola ingranaggi in base ai giri/min fissi del motore; se cambiano i giri/min del motore, la tabella delle velocità della macchina non è più valida. Dopo la potenza, gli aspetti a cui prestare più attenzione sono gli avviamenti frequenti con inversione di marcia, il metodo di frenatura e il modo in cui il motore è fissato al basamento della macchina.

Cosa fa il motore principale nel tornio?

Nel tornio parallelo il motore principale gira di solito a giri/min costanti. Le diverse velocità del mandrino si selezionano con gli ingranaggi e le leve della testa motrice. La potenza passa dal motore alla testa motrice per lo più tramite cinghie trapezoidali; il motore si trova in un vano nel basamento o sul retro della macchina, su una piastra che consente di regolare la tensione delle cinghie.

Il motore principale non fa girare soltanto il mandrino. Su molte macchine anche l'avanzamento e la filettatura sono derivati dallo stesso motore, tramite testa motrice e scatola degli avanzamenti. Il movimento rapido del carrello, la pompa del refrigerante e, su alcune macchine, la pompa di lubrificazione funzionano invece con piccoli motori separati. Questo articolo si concentra sul motore principale.

Cosa determina la potenza? Il motore principale va maggiorato?

La potenza del motore principale del tornio è definita dal costruttore in base alla sezione di truciolo massima per cui la macchina è progettata, al materiale lavorato e al diametro del pezzo. Per questo la fonte più affidabile è la targa della macchina o il suo manuale d'uso. Non è corretto indicare una potenza precisa in base alle dimensioni della macchina; due torni della stessa classe possono avere motori di potenza diversa.

Montare un motore più potente può sembrare allettante, ma cinghie, ingranaggi della testa motrice, frizione e cuscinetti della macchina sono dimensionati per la potenza originale. Un motore più grande sottopone questi componenti a una coppia maggiore; con trucioli pesanti la cinghia slitta o gli ingranaggi si sforzano. Inoltre la carcassa più grande potrebbe non entrare nel vano motore. In breve, un aumento di potenza ha senso solo entro il limite consentito dal costruttore della macchina.

Giri/min e numero di poli: preservare la tabella delle velocità

La targhetta delle velocità sulla testa motrice è preparata, ad esempio, sui giri/min nominali di circa 1450 di un motore a 4 poli. Se al suo posto si monta un motore a 2 poli, tutte le velocità del mandrino raddoppiano circa; i valori della targhetta non sono più validi e alle marce alte la testa motrice gira oltre la velocità di progetto. Ciò non è accettabile né per la sicurezza né per la durata degli ingranaggi.

Per questo la prima regola è mantenere il numero di poli del vecchio motore. In targa sono indicati i giri/min nominali (ad es. 1440 giri/min); questo valore corrisponde alla classe a 4 poli, 1500 giri/min sincroni. Differenze di pochi giri nei giri/min nominali non modificano in modo apprezzabile la velocità del mandrino.

Motore con due velocità in targa

Su alcuni torni il motore è a due velocità; con un commutatore sulla testa motrice il numero di velocità raddoppia. In targa si vedono due potenze e due giri/min (ad es. 4/2 poli). Questi motori hanno avvolgimento e collegamento diversi e non si possono sostituire uno a uno con un motore standard a una velocità. Per questo compito serve un motore speciale, che può non rientrare nella serie standard del catalogo 2026 di HEM Motor; ci interpelli con i dati di targa e dell'applicazione.

Inversione di marcia, avviamenti frequenti e frenatura

Il tornio è una delle macchine d'officina in cui il carico del motore varia di più. Durante la filettatura, la foratura o la misura del pezzo, l'operatore ferma e riavvia spesso il mandrino e ne inverte il senso. Secondo il progetto della macchina, ciò avviene in due modi:

• Macchina con frizione meccanica: il motore gira sempre nello stesso senso; senso di rotazione e arresto del mandrino sono gestiti da frizione e freno della testa motrice. È la configurazione più favorevole per il motore; gli avviamenti sono pochi.
• Macchina con inversione elettrica: il senso del motore viene invertito con contattori di marcia avanti e indietro. Ogni inversione è un avviamento a sé e accumula calore nell'avvolgimento. Il relè termico va tarato sulla corrente di targa e la protezione scelta tenendo conto anche della frequenza degli avviamenti.

Anche la frenatura è importante. Su alcuni torni il mandrino viene fermato in controcorrente (dando per breve tempo al motore il senso opposto) o con iniezione di corrente continua; queste soluzioni sono gestite lato azionamento o comando ed espongono il motore a calore aggiuntivo. Sulle macchine con freno meccanico sul retro del motore serve invece un motore autofrenante; anche questo non rientra nella serie standard e va valutato a parte insieme alla targa.

I dettagli su come scegliere i dispositivi di protezione del motore sono nel nostro articolo scelta di relè termico e fusibili.

Fissaggio del motore alla macchina

Nei torni la configurazione più frequente è la B3, con il motore appoggiato sui piedi su una piastra incernierata o a slitta, con cui si regola la tensione delle cinghie. Su alcune macchine il motore può essere fissato con flangia alla testa motrice. Nella sostituzione verifichi:

• Codice di grandezza: se vecchio e nuovo motore hanno lo stesso codice di grandezza IEC, altezza d'asse e fori dei piedi di solito coincidono; si può montare senza sostituire la piastra.
• Puleggia: se la vecchia puleggia va montata sul nuovo motore, diametro dell'albero e dimensione della linguetta devono essere gli stessi. Non forzi la puleggia su un albero nuovo.
• Allineamento della cinghia: puleggia motore e puleggia della testa motrice devono essere sullo stesso piano; altrimenti la cinghia si consuma sui fianchi e le vibrazioni aumentano.
• Ingresso cavo e orientamento della morsettiera: in un vano motore stretto, il lato su cui si trova la morsettiera facilita o complica il collegamento.

Le forme costruttive sono disponibili secondo la carcassa; le dimensioni della flangia vengono confermate nell'ordine. Per il confronto delle misure può consultare i disegni tecnici 2D per grandezza.

Far funzionare il tornio con un inverter

Una trasformazione frequente sui torni più vecchi è comandare il motore principale con un convertitore di frequenza per ottenere una regolazione della velocità tra una marcia e l'altra. Le nostre serie trifase sono idonee alla regolazione della velocità con convertitore di frequenza; per il funzionamento prolungato a bassi giri/min con coppia piena può servire un ventilatore esterno e, se il cavo tra azionamento e motore è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale; queste condizioni vanno comunicate nell'ordine.

Nel caso del tornio non dimentichi che asportare trucioli pesanti su un pezzo di grande diametro a bassa velocità significa far lavorare il motore a lungo a bassi giri/min con coppia elevata. In questa condizione la ventola calettata sull'albero potrebbe non raffreddare a sufficienza. Anche la resistenza di frenatura e la rampa di arresto dell'azionamento vanno impostate a parte per un arresto sicuro della macchina. La domanda sull'utilizzo con inverter fornisce il quadro generale.

Può consultare i modelli HEM Motor adatti e i prezzi aggiornati nella sezione acquista un motore elettrico.

Modelli di esempio per le potenze tipiche dei torni paralleli

Nei torni paralleli da officina la potenza del motore principale varia secondo le dimensioni della macchina; il valore esatto si ricava dalla targa della macchina. I modelli a 4 poli con carcassa in alluminio seguenti sono riportati come esempio. Tutti hanno grado di protezione IP55 e classe di isolamento F:

• 100L2-4: 3 kW, 4 poli, nominali 1450 giri/min, IEC 100L, 230/400 V (Δ/Y), 6,02 A (400 V).
• 112M-4: 4 kW, 4 poli, nominali 1450 giri/min, IEC 112M, 400/690 V (Δ/Y), 7,95 A (400 V).
• 132S-4: 5,5 kW, 4 poli, nominali 1460 giri/min, IEC 132S, 400/690 V (Δ/Y), 10,7 A (400 V).
• 132M-4: 7,5 kW, 4 poli, nominali 1460 giri/min, IEC 132M, 400/690 V (Δ/Y), 14,3 A (400 V).

Tenga presente che il modello da 3 kW ha targa 230/400 V, mentre i modelli da 4 kW in su hanno targa 400/690 V. Sulla rete a 400 V il motore 230/400 V si collega a stella, quello 400/690 V a triangolo. Se sulla vecchia macchina si usa l'avviamento stella-triangolo, il nuovo motore deve avere targa 400/690 V. Il prezzo aggiornato è nelle pagine prodotto.

Conclusioni: cosa comunicarci per il motore del tornio

Per il motore principale del tornio la scelta corretta è: stessa potenza, stesso numero di poli, stessa grandezza compatibile con il vano motore e collegamento adatto al tipo di comando della macchina. Invece di maggiorare il motore per potenziare la macchina, è più sicuro valutare l'esigenza con i dati del costruttore. Per l'offerta prepari:

• foto della targa del vecchio motore e marca/modello della macchina;
• forma costruttiva del motore (piastra con piedi, flangia) e dati della puleggia;
• tipo di comando: con contattori di inversione, a frizione, con o senza freno;
• tensione di rete e metodo di avviamento.

Può vedere i modelli adatti e i prezzi aggiornati nella nostra sezione di vendita online. Invii foto della targa, giri/min e dati di montaggio del motore attuale tramite la pagina inviare la targa del motore e richieda un'offerta per il modello adatto. Per le macchine industriali in generale può consultare anche la pagina motori industriali per uso generale.

Domande frequenti

Posso sostituire il motore del tornio con un motore a 2 poli?

Non è consigliabile. Se la tabella delle velocità della macchina è preparata per un motore a 4 poli, un motore a 2 poli raddoppia circa tutte le velocità del mandrino e porta la testa motrice oltre la velocità di progetto.

Un motore più potente mi consente di asportare trucioli più pesanti sul tornio?

In misura limitata. Poiché cinghie, frizione e ingranaggi sono progettati per la potenza originale, il limite reale è di solito la macchina stessa; valuti l'aumento di potenza con i dati del costruttore della macchina.

Perché sul tornio con frequenti inversioni il motore si scalda?

Ogni inversione è un nuovo avviamento e la corrente di spunto produce calore nell'avvolgimento. Se gli avviamenti sono frequenti, taratura della protezione termica e modalità di funzionamento vanno valutate insieme.

Su un tornio con freno sul retro del motore si può montare un motore standard?

Se il freno fa parte del motore, un motore standard non svolge questa funzione; serve un motore speciale autofrenante. Ci consulti con i dati di targa e di comando.