Sostituzione del motore elettrico nel ventilatore per essiccazione dei cereali

Negli impianti di essiccazione dei cereali il ventilatore è l'apparecchiatura principale che fa passare l'aria riscaldata attraverso la massa di prodotto e porta fuori l'umidità. Durante la raccolta lavora ininterrottamente per giorni; a fine stagione resta fermo per mesi. Queste due condizioni estreme determinano gli aspetti da considerare nella sostituzione del motore del ventilatore di essiccazione: la velocità richiesta dalla girante, la distanza tra aria calda e motore, l'umidità e la polvere accumulate durante la sosta. In questo articolo spieghiamo passo per passo, con riferimento ai modelli in ghisa HEM Motor in vendita, quali informazioni raccogliere quando si sostituisce il motore di un ventilatore di essiccazione.

Cosa determina il carico del motore nel ventilatore di essiccazione?

Il carico di un ventilatore si comporta diversamente da quello di macchine a coppia costante come compressori o nastri trasportatori. La potenza assorbita dal ventilatore cresce molto rapidamente con la velocità di rotazione della girante: è approssimativamente proporzionale al cubo dei giri. Se la velocità aumenta del dieci per cento, la potenza richiesta dal ventilatore cresce di circa un terzo. Per questo, quando si sostituisce il motore di un ventilatore, il dato più critico è la velocità per cui la girante è stata progettata.

In pratica ciò ha due conseguenze:

• Non cambi il numero di poli. Montare un motore da 3000 giri/min su una girante che lavora con un motore da 1500 giri/min, se non si modifica il rapporto delle pulegge, sovraccarica sia il motore sia la girante. Al contrario, montare un motore da 1000 giri/min riduce sensibilmente la portata d'aria e allunga i tempi di essiccazione.
• Tenga conto delle piccole differenze di velocità nominale. Due motori con lo stesso numero di poli possono avere velocità di targa diverse di qualche giro. Questa differenza è di norma entro la tolleranza, ma se il motore lavora già al limite si avverte nella corrente assorbita.

Anche la resistenza della massa di prodotto incide sul carico. La pressione che il ventilatore incontra con silo o essiccatoio pieno è diversa da quella a vuoto. Misurare la corrente del motore sia a pieno carico sia a riempimento parziale è il modo più affidabile per conoscere il carico reale del motore.

Posizione del motore rispetto all'aria calda

Negli essiccatoi il ventilatore può trovarsi prima o dopo il bruciatore o lo scambiatore di calore. Questa disposizione è determinante nella scelta del motore.

• Se il ventilatore è sul lato dell'aria fredda: il ventilatore aspira aria esterna e la spinge verso il riscaldatore. Il motore resta a normale temperatura ambiente; è la condizione più adatta per un motore trifase standard.
• Se il ventilatore è sul lato dell'aria calda: il ventilatore aspira aria riscaldata. In questo caso il motore va posizionato fuori dal flusso d'aria calda, garantendo una distanza sufficiente e una buona circolazione d'aria tra albero della girante e motore. Non è corretto collocare la carcassa di un motore standard direttamente nel condotto dell'aria calda.
• Se il motore è all'interno di un vano chiuso: se la ventilazione del vano è insufficiente, il motore non riesce a smaltire il calore che produce. Si assicuri che davanti al copriventola sia lasciato spazio libero.

Se la temperatura ambiente nel punto di installazione supera i limiti normali, lo indichi chiaramente nell'ordine; questa informazione può modificare la scelta del motore.

Funzionamento stagionale: umidità, condensa e polvere

Il problema più insidioso degli impianti di essiccazione è la lunga sosta del motore per mesi senza utilizzo. L'escursione termica tra giorno e notte può provocare condensa all'interno del motore; l'umidità accumulata nell'avvolgimento può causare un guasto all'isolamento al primo avviamento di inizio stagione.

Lista di controllo prima della stagione

• Faccia misurare la resistenza d'isolamento dell'avvolgimento con uno strumento adeguato; se risulta bassa, asciughi il motore prima di avviarlo.
• Controlli il rumore dei cuscinetti ruotando l'albero a mano; dopo una lunga sosta verifichi lo stato della lubrificazione.
• Rimuova paglia, crusca e polvere accumulate sul copriventola e sulle alette della carcassa.
• Verifichi che la guarnizione della morsettiera sia in sede e che gli ingressi dei cavi siano serrati.

I modelli HEM Motor in vendita hanno grado di protezione IP55: sono protetti contro l'ingresso di polvere e contro i getti d'acqua da qualsiasi direzione. Tuttavia, in un'installazione all'aperto esposta direttamente a pioggia, neve e sole, una tettoia di protezione allunga la vita del motore. Anche orientare verso il basso l'ingresso cavi è una buona pratica per evitare che l'acqua piovana scorra verso la morsettiera.

Modelli in ghisa di esempio per ventilatori di essiccazione

I modelli seguenti sono esempi di potenze e velocità frequenti negli essiccatoi di piccola e media taglia. La potenza necessaria per il Suo ventilatore dipende dalle dimensioni della girante, dalla portata d'aria richiesta e dalla pressione del sistema; i modelli elencati sono esempi, non raccomandazioni.

• 132S1-2 ghisa: 5,5 kW (7,5 HP), 2 poli, 2930 giri/min nominali, IEC 132S, 400/690 V (Δ/Y), corrente nominale 10,1 A. Velocità tipica dei piccoli ventilatori per essiccatoi ad accoppiamento diretto.
• 160M2-2 ghisa: 15 kW (20 HP), 2 poli, 2945 giri/min nominali, IEC 160M, 400/690 V (Δ/Y), corrente nominale 26,5 A.
• 180L-4 ghisa: 22 kW (30 HP), 4 poli, 1470 giri/min nominali, IEC 180L, 400/690 V (Δ/Y), corrente nominale 39,7 A. Classe di velocità usata per giranti di grande diametro che girano più lentamente.

Tutti i modelli hanno classe di isolamento F e funzionano su rete a 50 Hz. Altre informazioni preparate per applicazioni con ventilatori e in agricoltura si trovano nelle pagine dei motori elettrici per macchine agricole e dei motori per ventilatori e aspiratori.

Avviamento e regolazione della velocità

Le grandi giranti dei ventilatori hanno un'inerzia elevata; il motore può impiegare alcuni secondi per portare la girante alla piena velocità. Durante questo tempo il motore assorbe una corrente elevata. Con l'avviamento diretto la taratura della protezione termica va scelta in modo da tollerare questo avviamento prolungato. L'avviamento stella-triangolo è diffuso negli impianti di essiccazione per ridurre la corrente di spunto; i motori con targa 400/690 V si collegano a triangolo quando funzionano su rete a 400 V e sono quindi adatti all'avviamento stella-triangolo.

Alcuni impianti usano un convertitore di frequenza per regolare la portata d'aria. Le nostre serie trifase sono adatte alla regolazione della velocità con convertitore di frequenza; per il funzionamento prolungato a bassa velocità con coppia piena può essere necessaria una ventilazione esterna e, se il cavo tra azionamento e motore è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale; queste condizioni vanno indicate nell'ordine. Per i dettagli può consultare la domanda sull'uso con inverter.

Esempio ipotetico: il motore di un ventilatore di essiccazione a pulegge

Questo esempio è uno strumento esplicativo e non rispecchia un'applicazione reale. Supponiamo che, nel ventilatore a pulegge di un essiccatoio per mais, l'avvolgimento del motore con targa 22 kW e 1470 giri/min si sia bruciato a inizio stagione.

• Velocità e poli: la targa indica un motore a 4 poli. Scegliendo con lo stesso numero di poli il modello 180L-4, la velocità del ventilatore non cambia e le pulegge possono essere riutilizzate così come sono.
• Carcassa: se la grandezza del vecchio motore è 180L, basamento e sistema di tensionamento con ogni probabilità coincidono; se è diversa, si confronta l'interasse dei piedi con i disegni tecnici.
• Causa del guasto: non si deve montare un nuovo motore senza indagare la causa della bruciatura dell'avvolgimento. Se la causa è condensa, mancanza di fase o eccessiva tensione della cinghia, anche il nuovo motore incontrerà lo stesso problema.
• Messa in servizio: al primo avviamento si misurano il senso di rotazione e la corrente con silo pieno; se la corrente supera il valore nominale, si verificano regolazione del ventilatore e resistenza del sistema.

Cosa comunicare nell'ordine

• Foto della targa del vecchio motore: potenza, velocità nominale, tensione, grandezza
• Tipo di collegamento del ventilatore: girante direttamente sull'albero o a pulegge
• Forma costruttiva (con piedi, flangiata, verticale) e posizione del motore rispetto al flusso d'aria calda
• Luogo di installazione: ambiente chiuso, sotto tettoia, all'aperto
• Tensione di rete, metodo di avviamento ed eventuali dati dell'azionamento

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