Calendario di manutenzione dei motori elettrici: raggruppare per criticità e monitorare con le misure

Nel piano di manutenzione di uno stabilimento di imballaggi c’era la stessa riga per tutti i 140 motori: "ingrassare ogni tre mesi, misurare con il megger una volta l’anno". Sulla carta era ordinato; sul campo ha creato due problemi. I tecnici dedicavano tempo inutilmente a piccoli motori senza ingrassatore, con cuscinetti lubrificati a vita. D’altra parte il motore della pompa di alimento, in funzione continua nell’ambiente caldo e umido della centrale termica, con questi intervalli non era seguito a sufficienza e sostituiva un cuscinetto all’anno. Il piano c’era, ma non distingueva i motori tra loro.

Un calendario di manutenzione efficace è più un lavoro di definizione delle priorità che una lista di controllo. Quale motore, se si ferma, blocca la linea? Quale lavora in condizioni difficili? Quale ha cuscinetti rilubrificabili? In base a queste domande occorre raggruppare i motori e assegnare a ogni gruppo il proprio intervallo. Di seguito spieghiamo passo dopo passo come impostare un piano di questo tipo.

Primo passo: compilare l’elenco dei motori e raggrupparli

La base del calendario è un inventario aggiornato dei motori dell’impianto: posizione, funzione, dati di targa, tipo di cuscinetto (con ingrassatore o schermato), alimentazione da azionamento o diretta e presenza di sonde nell’avvolgimento. Una volta compilato l’elenco, i motori si raggruppano in base a due domande:

• Criticità: cosa succede se questo motore si ferma? Si arresta la linea, entra in funzione una pompa di riserva oppure si può attendere qualche ora?
• Condizioni di esercizio: lavora in una sala pulita e fresca per poche ore al giorno, oppure in un ambiente polveroso, umido o caldo, 24 ore su 24, 7 giorni su 7?

Da questi due assi nascono tre gruppi pratici. Il gruppo A comprende i motori critici e in condizioni difficili; è quello monitorato con maggiore frequenza e completezza. Il gruppo B comprende i motori critici oppure in condizioni difficili; è monitorato con frequenza media. Il gruppo C comprende i motori non critici e in buon ambiente; bastano controlli visivi di base e misure annuali. La pompa di alimento citata all’inizio apparteneva al gruppo A, ma il piano la gestiva con lo stesso intervallo di un motore per trasportatore del gruppo C.

Senza un valore di riferimento non c’è tendenza

La logica della manutenzione basata sulle misure non è stabilire se un singolo valore è buono o cattivo, ma osservarne l’andamento nel tempo. Per questo ogni motore deve avere una misura iniziale: alla messa in servizio o il primo giorno in cui entra nel programma di manutenzione, temperatura della carcassa, vibrazioni, correnti di fase e resistenza di isolamento rilevate a un carico definito.

Ad esempio, se le vibrazioni di un motore misurate alla messa in servizio erano 1,2 mm/s e dopo sei mesi sono salite a 2,5 mm/s, anche se il valore resta entro i limiti di accettabilità generali si tratta di una tendenza raddoppiata e la causa va indagata. Allo stesso modo, una differenza crescente nel tempo tra le correnti delle fasi a parità di carico indica un problema di collegamento o di alimentazione. Come misurare un motore nuovo alla consegna e al primo avviamento è spiegato nell’articolo sull’ispezione di consegna e collaudo; questi valori diventano la prima riga del fascicolo di manutenzione.

Cosa monitorare e con quale frequenza?

Gli intervalli seguenti sono un punto di partenza generale; la targa del motore, le istruzioni di manutenzione e l’esperienza dell’impianto stesso li restringono o li ampliano.

Giro di osservazione (A: una volta per turno, B: una volta alla settimana, C: una volta al mese)

Rumore, odore, riscaldamento anomalo della carcassa, pulizia del copriventola e delle alette, stato dei bulloni dei piedi e degli ingressi cavi. Questo giro non richiede strumenti, ma un occhio che sappia cosa cercare. La polvere accumulata tra le alette è la causa più frequente, e più facile da eliminare, dell’incapacità del motore di smaltire il calore.

Giro di misura (A: una volta al mese, B: ogni tre mesi, C: una volta l’anno)

Correnti di fase a carico definito, temperatura superficiale della carcassa e vibrazioni rilevate sulle sedi dei cuscinetti. Come valutare le vibrazioni e la logica delle zone previste dalle norme è spiegato nell’articolo su ISO 10816/20816. Nei motori con sonde PTC o PT100 nell’avvolgimento, in questo giro si verifica anche che il dato di temperatura arrivi effettivamente al sistema di controllo.

Resistenza di isolamento (A: ogni sei mesi, B e C: una volta l’anno)

Si misura con motore non alimentato e cavo scollegato. Più del singolo risultato conta la tendenza al calo dei valori successivi rilevati alla stessa temperatura. Negli ambienti umidi e dopo lunghi fermi è opportuno eseguire una misura aggiuntiva. Per il metodo di misura e la valutazione può consultare l’articolo sul test con megger.

Lubrificazione: non tutti i motori vanno trattati con la stessa pistola per grasso

In molti motori di grandezza piccola e media i cuscinetti sono schermati e lubrificati a vita; non hanno un punto in cui iniettare grasso dall’esterno e la manutenzione consiste nel controllare rumore e temperatura del cuscinetto e sostituirlo quando necessario. Nelle grandezze maggiori può invece essere presente un ingrassatore. In questi motori tipo, quantità e intervallo di ingrassaggio sono indicati sulla targa o nelle istruzioni di manutenzione; questi valori dipendono dalla velocità, dalle dimensioni del cuscinetto e dalla temperatura ambiente.

L’errore più frequente sul campo è l’eccesso di grasso. Il grasso che riempie la sede del cuscinetto fino a traboccare si riscalda per sbattimento e fa salire la temperatura del cuscinetto. Il secondo errore è mescolare grassi di tipo diverso. Il terzo è ingrassare a motore fermo; salvo diversa indicazione delle istruzioni, il grasso va iniettato con il motore in funzione e con la possibilità di scaricare il grasso vecchio. Per questo il calendario di lubrificazione va gestito separatamente in base alla colonna "tipo di cuscinetto" dell’inventario.

Anche i motori di riserva e quelli fermi entrano nel calendario

Il motore di riserva di una stazione di pompaggio critica o un ventilatore stagionale possono restare fermi per mesi senza girare. In questo periodo le sfere dei cuscinetti, rimanendo sempre nello stesso punto, possono lasciare impronte e all’interno della carcassa può formarsi condensa. Per questi motori il calendario deve prevedere di far compiere periodicamente qualche giro all’albero, di controllare il funzionamento dell’eventuale resistenza anticondensa e di misurare la resistenza di isolamento prima della messa in servizio. Le precauzioni specifiche per i motori a magazzino sono trattate nell’articolo sullo stoccaggio e sul fermo prolungato.

Ciò che mantiene vivo il calendario è la registrazione

Se le misure non vengono annotate regolarmente su un registro o in una tabella, la tendenza non si vede e nel giro di pochi mesi il piano resta sulla carta. Per ogni motore basta una sola scheda: dati di inventario, valori iniziali, misure rilevate a ogni giro, interventi eseguiti e data del controllo successivo. È importante anche rivedere queste schede una volta l’anno e aggiornare i gruppi: un motore del gruppo B che dà spesso problemi può passare al gruppo A, mentre per un motore che funziona senza problemi da anni l’intervallo può essere allungato. Se desidera sapere quale peso ha la manutenzione sul costo totale di esercizio, può consultare l’articolo sui costi di manutenzione e di esercizio.

Conclusione

Un buon calendario di manutenzione dei motori elettrici non riserva a tutti i motori lo stesso trattamento: segue con maggiore frequenza e profondità i motori critici e in condizioni difficili e riduce la manodopera superflua sui motori semplici. Quando inventario, raggruppamento, misura iniziale e registrazione regolare si combinano, il piano diventa uno strumento che mostra la tendenza prima che si verifichi il guasto. Per la pianificazione delle riserve o il rinnovo dei motori critici può confrontarsi con il nostro team tecnico.

Domande frequenti

Come capisco se il cuscinetto del motore è dotato di ingrassatore?

Nei motori con ingrassatore i coperchi dei cuscinetti hanno un nipplo per il grasso e spesso un tappo di scarico; sulla targa o nelle istruzioni di manutenzione sono indicati tipo di grasso e intervallo. Se questi elementi mancano, i cuscinetti sono molto probabilmente schermati e lubrificati a vita e non si ingrassano dall’esterno.

Si può applicare un calendario di manutenzione senza un vibrometro?

Giri di osservazione, misure di corrente e temperatura e prova di isolamento si possono eseguire regolarmente anche senza strumento e segnalano in anticipo molti problemi. Nei motori critici, però, un semplice vibrometro portatile individua problemi di cuscinetti e allineamento molto prima che siano percepibili a orecchio.

La manutenzione dei motori alimentati da inverter ha qualche differenza?

I controlli di base sono gli stessi, ma nei motori che lavorano a lungo a bassi giri la temperatura va seguita più da vicino e, nelle grandezze maggiori, occorre monitorare la tendenza delle vibrazioni per individuare segni dovuti al passaggio di corrente nei cuscinetti. Anche i registri di corrente e temperatura dell’azionamento forniscono dati al fascicolo di manutenzione.

Quando devo modificare gli intervalli di manutenzione?

Rivedere i registri una volta l’anno rende la decisione più semplice. Per i motori che danno spesso problemi o i cui valori peggiorano rapidamente l’intervallo si accorcia; per quelli che funzionano a lungo con valori stabili può essere allungato con cautela.