Come scegliere un motore elettrico per frequenti start-stop su un nastro di confezionamento?

Se sul nastro di confezionamento il motore si ferma e riparte decine, a volte centinaia di volte all'ora, nella scelta non conta la potenza di targa, ma il calore che si accumula nel motore a ogni avviamento. La strada corretta è valutare insieme numero di cicli, inerzia del nastro e metodo di arresto e, con cicli frequenti, invece di accendere e spegnere il motore direttamente dalla rete, farlo lavorare con rampe tramite inverter oppure lasciarlo girare in continuo e affidare l'arresto alla parte meccanica. Di seguito spieghiamo passo per passo su quali dati si basa questa decisione.

Perché il funzionamento start-stop sollecita il motore più del servizio continuo?

Quando accelera da fermo, il motore asincrono assorbe dalla rete una corrente pari a diverse volte la corrente nominale. Anche se questo intervallo è breve, l'avvolgimento e soprattutto le barre del rotore si scaldano rapidamente. Un motore in servizio continuo vive questo picco una volta al giorno; un nastro di confezionamento che si ferma spesso lo rivive per ogni prodotto o per ogni vassoio.

L'energia dissipata nel rotore all'avviamento è direttamente legata all'energia cinetica della massa accelerata. Nel calcolo rientrano quindi non solo il carico del nastro, ma anche tamburi, ingranaggi del riduttore, giunto e il rotore stesso del motore. Più gli avviamenti sono ravvicinati, meno il motore riesce a raffreddarsi prima del successivo e la temperatura dell'avvolgimento sale gradualmente. La protezione termica non sempre intercetta in tempo questo accumulo; per l'aspetto della protezione può consultare il nostro articolo sulla scelta di relè termico e fusibili.

Definisca il numero di cicli e il tipo di servizio

I valori dei cataloghi dei motori sono in genere riferiti al servizio continuo (S1). Le applicazioni con un numero di avviamenti orari superiore a una certa soglia rientrano nei tipi di servizio periodico intermittente della IEC 60034-1 (S4 con avviamento, S5 con frenatura elettrica). Per questi tipi di servizio il motore si sceglie in base al numero di avviamenti orari, al rapporto di intermittenza di ogni ciclo e all'inerzia del carico. Non inventi per nessun motore un numero unico del tipo "tanti avviamenti all'ora sono ammessi"; il numero varia con carico e inerzia.

• Avviamenti orari: il nastro si ferma a ogni prodotto o a intervalli definiti? Esegua il conteggio alla velocità di lavoro reale della macchina.
• Rapporto di intermittenza: il tempo in cui il motore gira e quello in cui resta fermo in un ciclo. Le soste lunghe permettono il raffreddamento, quelle brevi no.
• Condizione di carico all'avviamento: il nastro parte carico? Un nastro pieno e vassoi pesanti allungano il tempo di avviamento.
• Modalità di arresto: arresto libero, freno meccanico, frenatura in corrente continua o rampa dell'inverter. Anche la frenatura elettrica produce calore aggiuntivo nel motore.

Quattro soluzioni diverse per cicli frequenti

Per lo stesso nastro la prima idea è aumentare la taglia del motore, ma da sola spesso non basta. Confrontiamo le opzioni nella tabella seguente.

Passare alla potenza superiore aumenta la capacità termica, ma cresce anche l'inerzia del rotore più grande. In un nastro in cui prevale l'inerzia questo guadagno può essere minore del previsto; decida l'aumento di taglia insieme ai dati del ciclo.

Cosa sapere sul funzionamento con inverter

Nelle linee di confezionamento la soluzione più diffusa è l'inverter: il nastro parte dolcemente, il prodotto non si ribalta e la corrente di avviamento non sollecita la rete. Le serie trifase di HEM Motor sono adatte alla regolazione di velocità con inverter; per il funzionamento prolungato a bassi giri con coppia piena può servire una ventilazione ausiliaria e, se il cavo tra inverter e motore è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale. Queste condizioni vanno indicate nell'ordine. I dettagli sono riassunti nella domanda sull'uso con inverter.

Quando si frena con l'inverter, l'energia cinetica del nastro ritorna all'inverter. Se i cicli sono frequenti può servire la resistenza di frenatura o la funzione di recupero energetico dell'inverter; questa scelta si fa sul lato inverter. Se il nastro deve essere mantenuto in posizione, l'inverter da solo non basta; serve un motore autofrenante o un freno di stazionamento sul lato riduttore.

Se è richiesto un posizionamento preciso

Nei nastri che richiedono arresti millimetrici, come etichettatura o allineamento alla bocca di riempimento, si usano servomotori o soluzioni speciali con retroazione da encoder. Per questo compito serve un motore speciale, che può non rientrare nella serie standard del catalogo 2026 di HEM Motor. Anche il motore autofrenante non equivale a un motore standard. Ci invii i dati dell'applicazione e li valuteremo insieme.

Motori di esempio per nastri di confezionamento

I nastri di confezionamento lavorano per lo più a piccole potenze, con motori a 4 poli e riduttore. I modelli seguenti sono potenze frequenti in questa classe; la potenza è determinata dal carico reale del nastro e dai dati del ciclo. Può consultare i modelli HEM Motor adatti e i prezzi aggiornati nella pagina acquista motore elettrico.

• 71M2-4: 0,37 kW, 4 poli, 1340 giri/min nominali, carcassa in alluminio, IEC 71M, 230/400 V (Δ/Y). Per nastri corti che trasportano prodotti leggeri.
• 80M1-4: 0,55 kW, 4 poli, 1400 giri/min, carcassa in alluminio, IEC 80M, 230/400 V (Δ/Y).
• 80M2-4: 0,75 kW, 4 poli, 1420 giri/min, carcassa in alluminio, IEC 80M, 230/400 V (Δ/Y). Potenza diffusa nei nastri per scatole e vassoi.
• 90S-4: 1,1 kW, 4 poli, 1445 giri/min, carcassa in alluminio, IEC 90S, 230/400 V (Δ/Y). Per nastri lunghi o che partono carichi.

Le forme costruttive dipendono dalla grandezza; per i motori da collegare al riduttore con flangia B5 o B14 la dimensione della flangia si conferma in fase d'ordine. Per le opzioni specifiche del settore può consultare la pagina motori per macchine per imballaggio e confezionamento. Se l'ambiente presenta acqua di lavaggio o vapore intenso, tenga conto dei limiti dell'IP55 e indichi le condizioni ambientali nell'ordine.

Esempio ipotetico: motore che si surriscalda su un nastro per vassoi

Questo è uno scenario di esempio, non un'applicazione reale di un cliente. Supponiamo che un nastro per vassoi venga fermato da un sensore a ogni vassoio e che il motore da 0,55 kW sia avviato direttamente con contattore. Aumentando la velocità della linea, la carcassa del motore si scalda sensibilmente e il relè termico interviene a metà turno.

• Per prima cosa si contano gli avviamenti orari e li si confronta con il valore precedente all'aumento di velocità.
• Si verifica se il nastro parte carico e lo stato del riduttore; un rullo bloccato o un nastro troppo teso allungano l'avviamento.
• Come soluzione, invece di aumentare la taglia del motore, si valutano avviamento e arresto con rampa tramite inverter. Se il surriscaldamento persiste anche con l'inverter, la potenza del motore si riesamina con i dati del ciclo.
• Se il vassoio deve fermarsi esattamente in un punto, il freno di stazionamento o la soluzione di posizionamento si discutono a parte.

Riepilogo della scelta e dati necessari per l'offerta

Per un nastro di confezionamento con frequenti start-stop non basta scegliere il motore da una tabella di potenze. Numero di cicli, carico all'avviamento, modalità di arresto e metodo di avviamento si definiscono insieme; nella maggior parte delle linee il funzionamento con rampa tramite inverter dà risultati migliori dell'aumento di taglia del motore. Nella richiesta di offerta ci invii:

• Potenza e giri del motore e foto della targa del motore attuale
• Avviamenti orari e tempo di marcia/sosta in un ciclo
• Metodo di avviamento (contattore, avviatore statico, inverter) e modalità di arresto
• Forma costruttiva, collegamento al riduttore e tensione di rete
• Condizioni ambientali (polvere, lavaggio, umidità)

Consulti i modelli adatti e i prezzi aggiornati nella nostra pagina di vendita online. Ci invii foto della targa, giri e dati di montaggio del motore attuale tramite la pagina di invio della targa e richieda un'offerta per il modello adatto. Per altre domande può utilizzare la nostra pagina contatti.

Domande frequenti

L'avviatore statico risolve il problema dei frequenti start-stop?

Riduce il picco della corrente di avviamento e gli urti meccanici, ma non riduce il calore generato nel rotore a ogni avviamento. Con cicli frequenti sono più adatti l'inverter oppure un motore in rotazione continua con gruppo frizione-freno.

Se monto un motore più grande, il surriscaldamento finisce?

Non sempre. Il motore più grande ha una capacità termica maggiore, ma cresce anche l'inerzia del rotore; nei nastri in cui prevale l'inerzia il guadagno può restare limitato.

Quali giri sono adatti per un nastro di confezionamento?

Su questi nastri si usano in genere motori a 4 poli con velocità di sincronismo di 1500 giri/min abbinati a riduttore. La velocità del nastro è determinata dal rapporto di riduzione e dal diametro del tamburo.

Cosa serve perché il nastro resti fermo nella posizione di arresto?

Motore standard e inverter non mantengono il carico in posizione; serve un freno di stazionamento o un motore autofrenante. Il motore autofrenante è un motore speciale: ne faccia richiesta indicando i dati dell'applicazione.