Scelta del motore elettrico per l'azionamento con riduttore di un miscelatore per mangimi

I miscelatori per mangimi trasformano cereali macinati, farine di estrazione, integratori minerali e componenti liquidi in una miscela omogenea. Nei miscelatori ad albero orizzontale, a pale o a nastro (ribbon) l'albero dell'agitatore gira a bassa velocità, come qualche decina di giri al minuto. Poiché un motore elettrico gira invece intorno a 1000, 1500 o 3000 giri/min, tra i due c'è sempre un riduttore di velocità: il più delle volte un riduttore, talvolta anche uno stadio a cinghia e puleggia o a catena aggiunto prima del riduttore. Questo articolo tratta cosa verificare sul lato motore nella scelta del motore adatto all'azionamento con riduttore di un miscelatore per mangimi, cosa richiede il riduttore e quali informazioni servono nell'ordine.

Divisione dei compiti tra motore e riduttore nel miscelatore

In un azionamento con riduttore il motore produce la potenza, mentre il riduttore abbassa la velocità e aumenta la coppia. La coppia all'uscita del riduttore si ottiene, in modo approssimativo, moltiplicando la coppia del motore per il rapporto di riduzione e sottraendo le perdite del riduttore. Per questo la "forza" di un miscelatore non dipende da sola da un motore grande; un riduttore con il rapporto giusto consente di ottenere un'elevata coppia all'albero dell'agitatore con un motore di potenza ragionevole.

L'errore più frequente nella scelta del motore è confondere la velocità dell'albero dell'agitatore con quella del motore. La velocità dell'agitatore è determinata dal rapporto del riduttore scelto dal costruttore della macchina. Montare, a parità di riduttore, un motore da 1000 giri/min al posto di uno da 1500 giri/min rallenta l'agitatore di un terzo e, a pari potenza, aumenta la coppia all'albero motore. Il tempo di miscelazione si allunga e la qualità della miscela può cambiare. Al contrario, un motore a velocità più alta accelera l'agitatore, aumenta l'usura di pale e vasca e può schiacciare il prodotto. Per questo la velocità del motore si sceglie in base alla velocità d'ingresso indicata sulla targa del riduttore.

Cosa leggere sulla targa del riduttore

• Rapporto di riduzione (i): rapporto tra velocità d'ingresso e velocità d'uscita. Dividendo la velocità del motore per questo rapporto si ottiene la velocità dell'agitatore.
• Velocità e potenza d'ingresso: indicano per quale velocità e potenza del motore è stato scelto il riduttore. La potenza del motore non deve superare la potenza d'ingresso ammessa dal riduttore.
• Fattore di servizio: il margine previsto dal costruttore del riduttore per carichi impulsivi come quello di un agitatore. Questo margine protegge il riduttore; non è il valore che determina la potenza del motore.
• Tipo di collegamento: il motore è collegato con flangia (adattatore IEC) oppure su basamento separato con giunto.

Modi di collegare il motore al riduttore

Nei miscelatori per mangimi si vedono tre collegamenti tipici. Quale sia usato determina direttamente la forma costruttiva del motore da ordinare.

• Collegamento diretto flangiato: il motore si monta con flangia B5 o B14 sull'adattatore d'ingresso del riduttore; l'albero motore entra con linguetta nell'albero d'ingresso del riduttore. In questa configurazione grandezza IEC, misura della flangia e diametro dell'albero del motore devono corrispondere esattamente all'adattatore del riduttore. Per lo stesso codice di grandezza le misure delle flange B5 e B14 sono diverse; lo stesso nome non significa compatibilità.
• Basamento separato con giunto: il motore B3 con piedi è fissato accanto al riduttore su un telaio comune; tra i due c'è un giunto elastico. In questa configurazione contano altezza d'asse, interasse dei fori dei piedi e allineamento del giunto.
• Cinghia e puleggia + riduttore: il motore fa girare con una cinghia l'albero d'ingresso del riduttore. Le pulegge creano uno stadio di velocità aggiuntivo e permettono una regolazione fine. Qui la tensione della cinghia applica un carico radiale al cuscinetto anteriore del motore; montare la puleggia il più vicino possibile alla spalla dell'albero alleggerisce il cuscinetto.

Le forme costruttive sono offerte in base alla grandezza e la misura della flangia viene confermata nell'ordine; le opzioni sono riassunte nella domanda sulle forme costruttive. Le misure di albero e flangia da abbinare al riduttore sono indicate per grandezza nei disegni tecnici 2D. Per una panoramica delle applicazioni con riduttore è disponibile la pagina motori elettrici per riduttori.

Il carattere del carico tipico del miscelatore

Il miscelatore per mangimi non è un carico regolare come una pompa o un ventilatore. Nella scelta del motore vanno sempre discusse le caratteristiche seguenti.

• Avviamento a carico: in molti impianti il miscelatore lavora a lotti: si carica, si miscela, si scarica. Dopo un'interruzione di corrente o un arresto di emergenza la macchina può dover essere riavviata piena. In questo caso il motore deve smuovere una massa pesante ferma; è il momento in cui la coppia di spunto richiesta è massima.
• Variazione di densità e umidità: quando si aggiungono melassa, olio o acqua la miscela diventa più pesante e la resistenza sulle pale aumenta. Al cambiare della ricetta cambia anche la corrente del motore.
• Carico impulsivo: mentre le pale avanzano nella miscela il carico aumenta e diminuisce periodicamente. Questa oscillazione provoca fatica su motore, giunto e ingranaggi del riduttore.
• Polvere: durante il carico dei componenti secchi si forma molta polvere; alette di raffreddamento e copriventola del motore vanno puliti regolarmente.

Nelle macchine che possono partire a carico si preferiscono spesso l'avviamento diretto o l'inverter. Nell'avviamento stella-triangolo la coppia cala nella posizione a stella, quindi un miscelatore pieno potrebbe non raggiungere una velocità sufficiente a stella. L'inverter addolcisce l'avviamento e consente anche di regolare la velocità di miscelazione secondo la ricetta; tuttavia un funzionamento prolungato a bassa velocità e a coppia piena riduce il raffreddamento fornito dalla ventola propria del motore. La regola generale è spiegata nella domanda sull'uso con inverter; se è previsto un funzionamento di questo tipo, la necessità di un ventilatore esterno si discute nell'ordine.

Potenza e velocità: chi le stabilisce?

La potenza del motore del miscelatore è il valore stabilito dal costruttore della macchina in base a volume della vasca, geometria delle pale, tempo di miscelazione e rapporto del riduttore. Se si sostituisce il motore di una macchina esistente, si prendono come base potenza, velocità e grandezza riportate sulla targa del vecchio motore. Passare a un motore più grande non è possibile senza superare la potenza d'ingresso e la coppia d'uscita ammesse dal riduttore; non si aumenta la potenza senza aver controllato i valori sulla targa del riduttore.

Se il motore fa scattare spesso la protezione termica, vanno esaminati prima questi punti: la vasca viene caricata oltre la capacità di progetto? È stata aumentata la quota di liquidi nella ricetta? L'olio del riduttore è vecchio o insufficiente? Ci sono attriti su pale o supporti? Questi problemi si risolvono sistemando la macchina, non ingrandendo il motore. Confrontare la corrente misurata con una pinza amperometrica in funzionamento normale con la corrente nominale di targa basa la decisione su un dato concreto.

Modelli d'esempio

I seguenti modelli a 4 poli (1500 giri/min di sincronismo) sono esempi di potenze frequenti negli azionamenti con riduttore dei miscelatori. La potenza corretta si determina con il valore del costruttore della macchina e la targa del motore esistente. Tutti i modelli hanno grado di protezione IP55, classe di isolamento F e alimentazione 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz; sulla rete a 400 V si collegano a triangolo.

• 132S-4 con carcassa in alluminio: 5,5 kW (7,5 HP), 4 poli, 1460 giri/min, IEC 132S, 10,7 A a 400 V, coppia nominale 36 Nm. Nei piccoli miscelatori a lotti con motore flangiato al riduttore la leggerezza ne facilita il montaggio.
• 160M-4 con carcassa in ghisa: 11 kW (15 HP), 4 poli, 1465 giri/min, IEC 160M, 20,4 A a 400 V, coppia nominale 71,7 Nm. Per miscelatori orizzontali di media capacità.
• 200L-4 con carcassa in ghisa: 30 kW (40 HP), 4 poli, 1475 giri/min, IEC 200L, 53,8 A a 400 V, coppia nominale 194,2 Nm. Per miscelatori d'impianto di grande volume.

Informazioni generali sulle macchine per macinazione, trasporto e pellettatura dei mangimifici si trovano nella pagina motori per macchine per mangimi.

Esempio ipotetico: abbinare il motore alla flangia d'ingresso del riduttore

La situazione seguente non è un caso reale di un cliente; è costruita per mostrare la sequenza di scelta. Supponiamo che in un mangimificio si sia bruciato il motore di un miscelatore orizzontale a pale. La targa del riduttore riporta velocità d'ingresso 1450 giri/min, rapporto 40 e potenza d'ingresso 11 kW; la targa del vecchio motore indica 11 kW, circa 1460 giri/min e grandezza 160M. Il motore è collegato al riduttore con flangia B5. In questo caso il modello candidato è il 160M-4 a 4 poli; la velocità dell'agitatore sarà circa 1465 / 40 ≈ 37 giri/min. Prima dell'ordine, misura della flangia e diametro dell'albero dell'adattatore del riduttore si confrontano con il disegno tecnico. Se la macchina riparte a carico dopo le interruzioni di corrente, anche il metodo di avviamento va indicato nell'ordine.

Informazioni necessarie per l'ordine

Per individuare il motore adatto al riduttore del suo miscelatore per mangimi ci invii queste informazioni:

• Foto della targa del vecchio motore o valori di potenza e velocità del costruttore della macchina
• Targa del riduttore: rapporto di riduzione, velocità d'ingresso, potenza d'ingresso, tipo di adattatore
• Tipo di collegamento: flangiato (B5/B14), con piedi e giunto (B3) o con cinghia e puleggia
• Tensione di rete e metodo di avviamento; se c'è avviamento a carico
• Durata del lotto, ore di lavoro giornaliere e livello di polvere dell'ambiente

I modelli adatti e i prezzi aggiornati sono visibili nella pagina acquista motore elettrico. Con la targa del suo vecchio motore ci chieda il modello adatto; se aggiunge i dati del riduttore, facciamo l'abbinamento insieme. Per altre domande è a disposizione la nostra pagina contatti.