Scelta del motore elettrico per pellettatrici: azionamento principale e azionamenti ausiliari

La pellettatrice trasforma la miscela di mangime in polvere in pellet compressi facendola passare attraverso una filiera sotto pressione e calore. Vista dall'esterno sembra un'unica macchina, ma in realtà è un sistema composto da più azionamenti separati: il motore principale che fa girare filiera e rulli, la coclea di alimentazione che dosa la miscela verso la macchina, il condizionatore che esegue il condizionamento a vapore e, a valle della linea, raffreddatore, sbriciolatore, vaglio e attrezzature di trasporto. Ciascuno ha un carattere di carico diverso; di conseguenza anche nella scelta del motore ogni azionamento va considerato separatamente. In questo articolo suddividiamo i motori della linea di pellettatura in base alla loro funzione e spieghiamo, per ciascuno, cosa è determinante nella scelta e quali dati servono per l'ordine.

Quali motori ci sono in una linea di pellettatura?

In una tipica linea di pellettatura del mangime i motori si dividono grosso modo in tre gruppi. Questa suddivisione aiuta a capire quale motore è scelto per il servizio gravoso e quale per una regolazione fine della velocità.

• Azionamento principale: nelle presse a filiera anulare (ring die) è il motore che fa girare la filiera e, tramite i rulli, costringe la miscela a passare attraverso i fori della filiera. Qui si trova la potenza maggiore della linea, e il carico varia continuamente in base allo stato della filiera e alle caratteristiche della miscela.
• Alimentazione e condizionamento: la coclea di alimentazione immette la miscela nella macchina a velocità controllata; il condizionatore, invece, mescola la miscela aggiungendo vapore ed eventualmente additivi liquidi. La coclea di alimentazione funziona di solito con un convertitore di frequenza, perché la velocità di alimentazione si regola in base alla corrente del motore principale.
• Resto della linea: raffreddatore per pellet, ventilatore di aspirazione del raffreddatore, sbriciolatore (crumbler), vaglio, elevatore a tazze e trasportatori a coclea. Sono in genere azionamenti di bassa e media potenza, indipendenti tra loro.

Motore dell'azionamento principale: carattere del carico e scelta della potenza

Il motore principale della pellettatrice determina direttamente la capacità prodotta dalla linea. L'energia necessaria perché la miscela passi attraverso i fori della filiera dipende dalla ricetta delle materie prime, dal contenuto di grassi e fibre, dalla temperatura di condizionamento, dal diametro dei fori e dallo spessore della filiera (rapporto di compressione) e dal gioco tra rullo e filiera. La stessa macchina, con una ricetta diversa, può assorbire una corrente completamente diversa.

Per questo la potenza del motore principale è un valore del costruttore della macchina. Il costruttore progetta diametro della filiera, numero di rulli, riduttore o trasmissione a cinghia e capacità obiettivo in base a questa potenza. Se si sostituisce il motore di una pressa esistente, si prendono come riferimento potenza, velocità, tensione e codice di grandezza IEC indicati in targa del vecchio motore. Se per aumentare la capacità si pensa a un motore più grande, occorre valutare con il costruttore della macchina se riduttore, supporto della filiera e albero reggono la nuova potenza; aumentare da sola la potenza del motore sollecita l'anello più debole della catena meccanica.

Intasamento e carico improvviso

Il momento più critico dell'azionamento principale è l'intasamento della filiera. Quando una miscela umida o alimentata in eccesso riempie i fori della filiera, i rulli slittano e la corrente sale rapidamente. In questo caso a proteggere il motore sono un salvamotore tarato correttamente e il perno di sicurezza o il giunto a rottura presente sulla maggior parte delle macchine. Il rallentamento automatico della coclea di alimentazione in base alla corrente del motore principale riduce la frequenza degli intasamenti; questo contribuisce direttamente alla durata del motore principale.

Sul fattore di servizio

Nei modelli HEM Motor da 75 kW in su il fattore di servizio è 1,15; questi motori dispongono cioè di una riserva di potenza del 15% oltre la potenza di targa. Questa riserva è un margine di sicurezza nei carichi variabili come quello di una pellettatrice. Non va usata come motivo per scegliere un motore più piccolo del necessario; la scelta della potenza si basa comunque sul valore del costruttore della macchina.

Collegamento, velocità e avviamento del motore principale

Nelle pellettatrici il motore principale è collegato alla filiera tramite un riduttore o con una trasmissione a cinghia e pulegge. Nelle presse con riduttore il motore è di solito un B3 con piedi collegato tramite giunto; nelle presse a cinghia è il rapporto delle pulegge a determinare la velocità della filiera. In entrambi i casi la velocità del motore deve coincidere con quella prevista dal costruttore della macchina. Nella pratica comune si usano motori a 4 poli (1500 giri/min sincroni); verifichi però la velocità richiesta dalla Sua macchina sulla targhetta o presso il costruttore. Nella disposizione a cinghia, cambiare la velocità senza ricalcolare il rapporto delle pulegge modifica la velocità della filiera e compromette la qualità del pellet.

Nei motori principali di grande potenza, per proteggere la rete e la parte meccanica si usano stella-triangolo, avviatore statico o convertitore di frequenza. Le presse si avviano normalmente a vuoto e l'alimentazione viene aperta dopo che il motore ha raggiunto la velocità; finché questa sequenza viene rispettata, l'avviamento stella-triangolo è sufficiente nella maggior parte dei casi. Se la filiera si è fermata piena, pulirla prima dell'avviamento protegge sia il motore sia il riduttore. La regola generale del funzionamento con convertitore di frequenza è spiegata nella domanda sull'uso dell'inverter.

Motori ausiliari: azionamenti piccoli che non devono fermarsi

In una linea di pellettatura, se uno dei motori ausiliari si ferma mentre il motore principale lavora, si ferma anche la linea. Per questo la scelta dei piccoli motori richiede almeno la stessa cura del motore principale.

• Coclea di alimentazione: funziona di solito con riduttore e convertitore di frequenza; ci si aspetta che giri in modo regolare in un ampio campo di velocità. Se deve lavorare a lungo a bassa velocità con coppia piena, l'esigenza di una ventilazione assistita si discute in fase d'ordine.
• Condizionatore: mescola in continuo la miscela condizionata a vapore. Il motore può essere esposto a perdite di vapore e ad aria calda e umida; le guarnizioni della morsettiera e i pressacavi sono importanti sotto questo aspetto. Va fatta attenzione a non collocare la carcassa del motore vicino alla linea del vapore.
• Raffreddatore e ventilatore di aspirazione: il ventilatore che crea il flusso d'aria del raffreddatore per pellet è un carico a funzionamento continuo. La velocità del motore del ventilatore è determinata dalla girante; nella sostituzione del motore la velocità non si cambia.
• Sbriciolatore, vaglio, elevatore e trasportatori: sono per lo più azionamenti di bassa potenza, con riduttore o a cinghia. Nella pianificazione dei motori di scorta, standardizzare motori della stessa grandezza e tensione accelera la sostituzione in caso di guasto.

La linea di pellettatura è polverosa da cima a fondo, mentre l'area attorno a condizionatore e raffreddatore è umida. Il grado IP55 protegge il motore dall'ingresso della polvere e dagli spruzzi d'acqua, ma lo strato di polvere che si accumula sulle alette della carcassa ostacola lo smaltimento del calore; per questo alette e copriventola vanno puliti periodicamente. Negli impianti con condensa si possono richiedere come opzione la resistenza anticondensa e il sensore di avvolgimento (PTC o PT100).

Modelli di esempio

Per mostrare i livelli di potenza che si incontrano nelle funzioni principali e ausiliarie delle linee di pellettatura abbiamo scelto quattro modelli in ghisa. I valori dell'elenco non sono una raccomandazione; per la Sua pressa valgono la potenza indicata dal costruttore e la targhetta del motore smontato. I quattro modelli hanno grado di protezione IP55, classe di isolamento F e sono tutti per rete a 50 Hz; i primi tre hanno targa 400/690 V (Δ/Y) e quindi a 400 V lavorano con collegamento a triangolo.

• 280S-4: 75 kW (100 CV), 4 poli, 1486 giri/min, IEC 280S, 129 A a 400 V, coppia nominale 482 Nm, fattore di servizio 1,15. Per l'azionamento principale di presse di capacità medio-grande.
• 250M-4: 55 kW (75 CV), 4 poli, 1485 giri/min, IEC 250M, 97,6 A a 400 V, coppia nominale 353,7 Nm. Per l'azionamento principale di presse più piccole.
• 132S-4: modello a 4 poli da 5,5 kW con velocità nominale di 1460 giri/min; grandezza IEC 132S, corrente nominale 10,7 A (400 V), coppia nominale 36 Nm. Per funzioni ausiliarie come l'azionamento del condizionatore o del raffreddatore.
• 100L1-4: 2,2 kW (3 CV), 4 poli, 1450 giri/min, IEC 100L, 4,52 A a 400 V, coppia nominale 14,5 Nm. Per la coclea di alimentazione e piccoli trasportatori; avendo targa 230/400 V (Δ/Y), su linea a 400 V si collega a stella.

Può dare un'occhiata all'intero mangimificio, comprese le macchine di macinazione, miscelazione e trasporto, nella pagina motori per macchine per mangimi. Le quote per grandezza si trovano nel catalogo tecnico e prodotti 2026, le opzioni di montaggio nella domanda sulle forme costruttive.

Esempio ipotetico: valutare insieme motore principale e motore di alimentazione

La situazione che descriviamo non è un caso reale; è uno scenario costruito per mostrare come considerare insieme motore principale e motore ausiliario. Supponiamo che in un mangimificio si sia bruciato l'avvolgimento del motore principale da 75 kW di una pressa con riduttore. La targa indica 75 kW, circa 1486 giri/min, grandezza 280S e 400/690 V. Il modello candidato è il 280S-4. Esaminando lo storico dei guasti, però, si nota che la filiera si intasa spesso e che la coclea di alimentazione lavora a velocità fissa. In questo caso, insieme alla sostituzione del motore principale, si valuta di portare la coclea di alimentazione sotto convertitore di frequenza e di regolare automaticamente l'alimentazione in base alla corrente del motore principale. Se la targa del motore di alimentazione riporta 2,2 kW e grandezza 100L, il 100L1-4 è un candidato per questa funzione; se si prevede un funzionamento prolungato a bassa velocità con inverter, questa informazione va indicata nell'ordine.

Cosa indicare nell'ordine

Per poter individuare il modello giusto per i motori della Sua linea di pellettatura, ci invii questi dati separatamente per ogni azionamento:

• Funzione dell'azionamento (pressa principale, alimentazione, condizionatore, raffreddatore, ventilatore, trasportatore)
• Targhetta del motore smontato (basta una foto) oppure potenza e velocità comunicate dal costruttore della pressa
• Tipo di collegamento: riduttore e giunto, cinghia e pulegge o collegamento flangiato al riduttore
• Tensione di rete, metodo di avviamento e presenza di un azionamento (convertitore di frequenza)
• Condizioni ambientali: polvere, vapore, umidità e ore di funzionamento giornaliere

Tutti i modelli in vendita e il prezzo aggiornato di ciascuno sono elencati nella pagina acquista motori elettrici. Con le targhette dei motori della Sua linea ci chieda il modello adatto; può inviare anche un elenco cumulativo per più azionamenti. Per altri argomenti ci scriva tramite la pagina contatti.