Scelta del motore elettrico per ventilatore centrifugo: giri della girante, potenza e pulegge

Per scegliere il motore di un ventilatore centrifugo (a chiocciola) si individua prima a quanti giri deve girare la girante, poi si calcola la potenza assorbita dal ventilatore a quei giri e infine si definisce il rapporto delle pulegge che colma la differenza tra giri del motore e giri della girante. L'ordine è importante: scegliere la puleggia "con quello che si ha a disposizione" modifica insieme la portata del ventilatore e il carico del motore. Questo articolo illustra questi tre passaggi con esempi numerici per i ventilatori centrifughi con trasmissione a cinghia e pulegge.

Passo 1: dove si trovano i giri della girante?

La portata e la pressione generate da un ventilatore centrifugo (radiale) dipendono da diametro, conformazione delle pale e giri della girante. Il costruttore del ventilatore fornisce questa relazione nella curva caratteristica o nella tabella di selezione. Inserendo in tale tabella la portata e la pressione d'impianto richieste, si legge il corrispondente numero di giri della girante. È questo il punto di partenza per la scelta del motore, non i giri propri del motore.

Se sta rinnovando il motore di un ventilatore esistente, può ricavare i giri della girante anche sul campo: utilizzi i giri nominali di targa del motore, il diametro della puleggia motore e il diametro della puleggia del ventilatore.

Giri della girante = giri del motore × diametro puleggia motore / diametro puleggia ventilatore

Ad esempio, con un motore a 1460 giri/min, una puleggia motore da 150 mm e una puleggia ventilatore da 200 mm, la girante gira a circa 1095 giri/min. I diametri delle pulegge vanno presi sul diametro primitivo (efficace) su cui appoggia la cinghia; il calcolo con il diametro esterno dà uno scostamento piccolo ma misurabile.

Passo 2: quanti kW assorbe il ventilatore a quei giri?

La potenza richiesta all'albero dal ventilatore si ottiene dividendo la potenza trasferita all'aria per il rendimento del ventilatore:

Potenza all'albero (kW) = portata (m³/s) × pressione totale (Pa) / (1000 × rendimento del ventilatore)

Se la portata è nota in m³/h, si converte in m³/s dividendo per 3600. Il rendimento del ventilatore si legge sulla curva in corrispondenza del punto di lavoro. A questo valore si aggiunge un margine per le perdite della trasmissione a cinghia e per gli scostamenti che possono verificarsi in esercizio, quindi si sceglie la prima potenza standard superiore.

Poiché nei ventilatori il legame tra potenza e giri è molto marcato, piccoli errori nel calcolo dei giri si ripercuotono amplificati sulla potenza. Secondo le leggi dei ventilatori, nello stesso impianto:

• La portata varia in proporzione diretta ai giri.
• La pressione varia con il quadrato dei giri.
• La potenza varia con il cubo dei giri: se i giri della girante aumentano del 10%, la potenza assorbita aumenta di circa il 33%.

Per questo ridurre la puleggia del ventilatore per "aumentare un po' la portata" può portare rapidamente il motore in sovraccarico. Se si modifica la puleggia, va ricalcolata la potenza richiesta ai nuovi giri e va verificato con il costruttore del ventilatore il numero massimo di giri ammesso per la girante.

Attenzione all'avviamento: girante a pale rovesce e a pale in avanti

Nelle giranti a pale rovesce la curva di potenza presenta un massimo e, anche se la portata aumenta, non supera di molto un certo valore; il motore si sceglie in base a questo massimo. Nelle giranti a pale in avanti (a pale fitte), invece, la potenza continua a crescere con la portata. Se un ventilatore di questo tipo funziona senza canale o con la serranda completamente aperta, il motore può superare la corrente nominale. Indichi nell'ordine il tipo di ventilatore e la disposizione della serranda.

Passo 3: rapporto delle pulegge e numero di poli del motore

Il numero di giri del motore con cui raggiungere i giri richiesti della girante determina il rapporto delle pulegge. Nei ventilatori con cinghia e pulegge si usa più spesso il motore a quattro poli (1500 giri/min sincroni), perché raggiunge molti regimi del ventilatore con un rapporto ragionevole. Con giri della girante molto elevati si considera il motore a due poli, con grandi giranti lente quello a sei poli.

I valori in tabella sono esempi di calcolo. All'aumentare del rapporto, o si riduce la puleggia motore o si ingrandisce quella del ventilatore. Una puleggia motore piccola trasmette la stessa potenza con una forza della cinghia maggiore, che carica di più l'albero motore e il cuscinetto anteriore. Non si deve scendere sotto il diametro minimo di puleggia raccomandato dai costruttori di cinghie per ciascun profilo.

Verifiche lato motore nella trasmissione a cinghia e pulegge

• Posizione della puleggia: monti la puleggia motore il più vicino possibile alla battuta dell'albero. Più la puleggia sporge verso l'estremità dell'albero, maggiore è il momento che grava sul cuscinetto.
• Tensione della cinghia: una cinghia troppo tesa sollecita il cuscinetto, una cinghia lenta slitta e scalda cinghia e puleggia. Fissare il motore su una slitta tendicinghia facilita la regolazione.
• Allineamento delle pulegge: le facce delle due pulegge devono trovarsi sullo stesso piano. Pulegge disallineate usurano la cinghia sui fianchi e generano vibrazioni.
• Forma costruttiva: nei ventilatori a cinghia il motore è di solito con piedi (B3) e appoggia sul telaio del ventilatore o su una slitta. Secondo le informazioni generali del sito, le opzioni B3, B5, B14, B34, B35 e verticali V1/V3/V5/V6/V15 sono disponibili a seconda della grandezza; la quota della flangia viene verificata nell'ordine.
• Estremità d'albero: se la puleggia esistente verrà montata sul nuovo motore, diametro dell'albero e misura della linguetta devono corrispondere al mozzo della puleggia. Le quote sono riportate nel catalogo tecnico e prodotti 2026.

Consulti i modelli HEM Motor adatti e i prezzi aggiornati nella sezione di vendita online. Informazioni specifiche sulle applicazioni con ventilatori sono nella pagina dei motori per ventilatori industriali.

Esempio ipotetico: ventilatore di estrazione di una cabina di verniciatura

I valori seguenti sono ipotetici e scelti per mostrare lo svolgimento del calcolo. Supponiamo che un ventilatore centrifugo debba generare una pressione totale di 1500 Pa con una portata di 14.400 m³/h (4 m³/s) e che sulla curva, per questo punto, si leggano 1100 giri/min della girante e un rendimento del ventilatore di 0,70.

• Potenza all'albero: 4 × 1500 / (1000 × 0,70) ≈ 8,6 kW.
• Margine: aggiungendo un margine per le perdite della cinghia e per le variazioni di apertura della serranda si sceglie un motore da 11 kW.
• Rapporto delle pulegge: con un motore a quattro poli da 1465 giri/min nominali il rapporto è ≈ 1,33. Con una puleggia motore da 160 mm la puleggia del ventilatore risulta di circa 213 mm; si sceglie il diametro standard più vicino, si ricalcola e si verificano di nuovo i giri della girante.
• Motore: 11 kW, 4 poli, grandezza IEC 160M. Sul lato estrazione della cabina di verniciatura, in una posizione esterna al ventilatore e con aria pulita, si può preferire la carcassa in ghisa.

Nei ventilatori che trasportano aria in grado di formare atmosfere esplosive, come i vapori di vernice, il motore può richiedere una protezione speciale; questo impiego può non rientrare nell'ambito della serie standard del catalogo 2026 di HEM Motor. Ci comunichi sempre la classificazione dell'ambiente.

Modelli di esempio

Di seguito i modelli a quattro poli più comuni nei ventilatori centrifughi con cinghia e pulegge. Tutti sono IP55, con classe di isolamento F e alimentazione 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz.

• 132S-4 carcassa in alluminio: 5,5 kW, 1460 giri/min, IEC 132S, 36 Nm. Per ventilatori di ventilazione ed estrazione di media taglia.
• 160M-4 carcassa in ghisa: 11 kW, 1465 giri/min, IEC 160M, 71,7 Nm. Per applicazioni come il ventilatore di estrazione dell'esempio.
• 180M-4 carcassa in ghisa: 18,5 kW, 1470 giri/min, IEC 180M, 120,2 Nm. Per ventilatori di processo ad alta pressione e di aspirazione polveri.

Conclusione e informazioni necessarie per l'ordine

Nel ventilatore centrifugo il motore corretto si sceglie definendo prima i giri della girante, poi la potenza a quei giri e infine il rapporto delle pulegge. Se uno di questi tre elementi cambia, vanno ricontrollati gli altri due. Nella richiesta ci indichi:

• Targhetta o curva del ventilatore (portata, pressione, giri e tipo di girante)
• Diametri delle pulegge motore e ventilatore, profilo e numero delle cinghie
• Foto della targhetta del vecchio motore, grandezza e quota dell'albero
• Forma costruttiva, eventuale uso di una slitta tendicinghia
• Temperatura, polverosità e umidità dell'aria trasportata

Ci trasmetta foto della targhetta, giri e dati di montaggio del motore attuale dalla pagina di invio targhetta e richieda un'offerta per il modello adatto. Può confrontare i modelli nella sezione acquista motori elettrici e, per qualsiasi domanda, utilizzare la nostra pagina Contatti.

Domande frequenti

Se riduco la puleggia del ventilatore per aumentare la portata, il motore basta?

Nella maggior parte dei casi no. All'aumentare dei giri della girante la potenza cresce con il cubo dei giri; la puleggia non va cambiata senza aver calcolato la potenza ai nuovi giri.

Nel ventilatore a cinghia va scelto un motore a due o a quattro poli?

Si sceglie il motore che raggiunge i giri richiesti della girante con un rapporto di pulegge ragionevole. Nella maggior parte dei ventilatori è quello a quattro poli; il motore a due poli può comportare una puleggia motore piccola e una forza della cinghia elevata.

Quanto può essere piccola la puleggia motore?

Non si deve scendere sotto il diametro minimo raccomandato dal costruttore della cinghia per quel profilo. Una puleggia piccola sollecita di più la cinghia e il cuscinetto del motore.

Posso far funzionare il ventilatore a cinghia con un convertitore di frequenza?

Le nostre serie trifase sono adatte al controllo di velocità con convertitore di frequenza. Non va superato il numero massimo di giri della girante ammesso dal ventilatore e, se il cavo è lungo, va valutato un filtro.