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Al posto del motore bruciato di un ventilatore assiale si monta un motore con la stessa potenza, lo stesso numero di poli, lo stesso diametro e la stessa lunghezza d'albero, idoneo allo stesso orientamento di montaggio. Ciò che distingue il ventilatore assiale dagli altri ventilatori è che la girante è spesso montata direttamente sull'albero motore. In questo caso sono i cuscinetti del motore a sostenere il peso della girante, le vibrazioni dovute al suo squilibrio e la forza assiale generata mentre spinge l'aria. Per questo nella sostituzione, oltre a potenza e giri/min, vanno controllati estremità d'albero, carico sui cuscinetti e posizione del motore nel flusso d'aria.
Dove si trova il motore nel ventilatore assiale?
Nei ventilatori assiali l'aria scorre nella direzione dell'asse dell'albero. Nei ventilatori assiali intubati il motore si trova al centro del condotto, su piedi o su un supporto, e la girante è montata direttamente sull'albero motore. Nei ventilatori a parete il motore è fissato a una griglia o a un telaio tramite flangia o piedi. Nei grandi ventilatori di raffreddamento e ventilazione, invece, la girante è montata su un proprio albero con supporti e il motore è collegato tramite cinghia e puleggia.
Prima della sostituzione determini la configurazione del Suo ventilatore, perché da essa dipende dove grava il carico:
- Girante sull'albero motore (accoppiamento diretto): peso della girante, errore di equilibratura e spinta assiale gravano sui cuscinetti del motore. È la configurazione che richiede i controlli più accurati.
- Girante su albero separato con supporti, a cinghia: il carico della girante grava sui supporti del ventilatore; il motore sostiene il carico radiale dovuto alla tensione della cinghia.
Come influisce il carico della girante sul cuscinetto del motore?
Una girante montata direttamente sull'albero motore impone ai cuscinetti tre tipi di carico:
- Peso: su albero orizzontale la girante si comporta come una massa a sbalzo all'estremità dell'albero e scarica un carico radiale sul cuscinetto anteriore. Più la girante è pesante e lontana dall'estremità d'albero, maggiore è il carico.
- Spinta assiale: mentre spinge l'aria, la girante tira o spinge l'albero nella direzione opposta con una forza di reazione di pari intensità. Questa forza cresce con l'angolo delle pale e con la pressione. Nei ventilatori verticali si aggiunge anche il peso della girante.
- Squilibrio: polvere accumulata sulle pale, contrappesi di equilibratura mancanti o una pala danneggiata generano una forza vibrante che si ripete a ogni giro. Questa forza cresce rapidamente con i giri/min.
I cuscinetti di un motore standard sono scelti per sostenere un determinato carico radiale e assiale. Se la girante ha le dimensioni previste dal costruttore del ventilatore per quella grandezza di motore, il motore standard sostiene il carico. Se però la girante è stata ingrandita, si è passati a una girante metallica pesante o il vecchio motore aveva cuscinetti rinforzati specifici del costruttore del ventilatore, la durata dei cuscinetti del motore standard può ridursi. In tal caso può servire un motore speciale per questo compito, che può non rientrare nella serie standard del catalogo 2026 di HEM Motor; ci interpelli con i dati di targa e dell'applicazione.
Lista di controllo per la sostituzione
| Controllo | Perché è importante? |
|---|---|
| Potenza e numero di poli | La girante è scelta per determinati giri/min; se cambiano i poli cambiano insieme portata e potenza richiesta |
| Diametro, lunghezza dell'albero e linguetta | Il mozzo della girante deve calzare esattamente sull'albero; se la lunghezza è diversa, si sposta la posizione della girante nel condotto |
| Forma costruttiva e orientamento | Il funzionamento con piedi, flangiato o verticale (albero in alto/in basso) va indicato nell'ordine del motore |
| Senso di rotazione | Un ventilatore assiale che gira al contrario spinge l'aria nella direzione opposta o molto debolmente |
| Tipo di raffreddamento del motore | Un motore con ventola propria (IC411) non equivale a un motore senza ventola raffreddato dal flusso d'aria |
| Morsettiera e ingresso cavo | Nel condotto lo spazio per il cavo è limitato; l'orientamento dell'ingresso deve essere lo stesso del vecchio motore |
Attenzione ai motori senza ventola propria
In alcuni ventilatori intubati il motore non ha una propria ventola di raffreddamento: si trova nel flusso d'aria spinto dalla girante e si raffredda con quest'aria. Un motore simile non equivale a un motore standard con ventola propria. Se in questa configurazione si monta un motore standard, ventola e copriventola occupano spazio aggiuntivo nel condotto; inoltre, quando il flusso d'aria si interrompe o il condotto si ostruisce, il raffreddamento del motore cambia. Se sul retro del vecchio motore non c'è il copriventola, lo indichi assolutamente nell'ordine. I tipi di raffreddamento del motore sono descritti nel nostro articolo sui metodi di raffreddamento.
Perché non si cambiano i giri/min?
La girante del ventilatore assiale, con il suo angolo delle pale e il suo diametro, è regolata per spingere una determinata quantità d'aria a determinati giri/min. Secondo le relazioni approssimate dei ventilatori, la portata varia con i giri/min, la pressione con il quadrato dei giri/min e la potenza all'albero con il cubo. Ad esempio, se al posto di un ventilatore a 6 poli (circa 960 giri/min) si monta un motore a 4 poli (circa 1450 giri/min), i giri aumentano di circa il 50% e la potenza richiesta sale a circa 3,4 volte. Un motore di pari potenza non regge questo carico; inoltre la girante potrebbe non essere idonea a questa velocità periferica.
Anche il contrario è problematico: se i giri/min calano, il ventilatore non assicura una ventilazione sufficiente. Per questo si mantiene il numero di poli del vecchio motore. Se si desidera regolare la quantità d'aria, si modifica l'angolo delle pale secondo le istruzioni del costruttore del ventilatore oppure si utilizza un convertitore di frequenza. Le nostre serie trifase sono idonee alla regolazione della velocità con convertitore di frequenza; per il funzionamento prolungato a bassi giri/min con coppia piena può servire un ventilatore esterno e, se il cavo tra azionamento e motore è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale; queste condizioni vanno comunicate nell'ordine. Nei ventilatori, poiché a bassi giri/min cala anche la coppia richiesta, questa situazione è meno frequente.
