Sostituzione del motore elettrico del ventilatore UTA: compatibilità con ventilatore esistente e inverter

Quando si sostituisce il motore del ventilatore di un'unità di trattamento aria (UTA), il nuovo motore deve essere compatibile non solo per potenza e velocità, ma anche con il collegamento meccanico del ventilatore esistente e con le impostazioni dell'inverter che aziona l'unità. Il motore adatto si sceglie con lo stesso numero di poli e la stessa grandezza e con un'estremità d'albero in grado di sostenere la girante; poi si inseriscono nell'azionamento i dati di targa del nuovo motore. Questo articolo descrive in ordine le fasi di sostituzione nei ventilatori plug (a girante libera) e a cinghia delle UTA e i punti di controllo relativi all'inverter.

Riconoscere la configurazione del ventilatore nell'UTA

Nelle unità di trattamento aria il ventilatore si trova in una sezione dedicata all'interno della cabina e il motore è spesso immerso nello stesso flusso d'aria del ventilatore. Prima della sostituzione stabilisca con quale configurazione ha a che fare, perché la lista di controllo cambia di conseguenza.

• Ventilatore plug (a girante libera, ad azionamento diretto): la girante è calettata direttamente sull'albero motore e non c'è la chiocciola. Il motore è di solito fissato con piedi a un basamento o a un telaio. L'albero motore sostiene direttamente il peso e lo squilibrio della girante.
• Ventilatore centrifugo a doppia aspirazione con trasmissione a cinghia: il ventilatore gira sui propri supporti, il motore è montato su una slitta separata e trasmette la potenza tramite cinghia e puleggia. La sostituzione del motore è meccanicamente più indipendente.
• Moduli ventilanti con motore EC: motore ed elettronica formano un'unica unità. Sostituire questa unità con un motore asincrono standard e un inverter separato non è una semplice sostituzione del motore, ma un cambio della configurazione di azionamento e controllo; va valutato come progetto a sé.

Sostituzione del motore nel ventilatore plug: albero, mozzo della girante ed equilibratura

Nei ventilatori plug il punto più critico è che il mozzo della girante si accoppi esattamente al nuovo albero motore. Diametro del foro, sede chiavetta e lunghezza del mozzo sono lavorati sull'estremità d'albero del vecchio motore. Se il nuovo motore ha la stessa grandezza IEC e lo stesso numero di poli, le dimensioni dell'albero dovrebbero corrispondere, ma va confermato prima dell'ordine. Le dimensioni sono nel catalogo tecnico e prodotti 2026 e nei disegni tecnici 2D.

• Estremità d'albero e mozzo: diametro dell'albero, lunghezza di sporgenza e dimensione della chiavetta devono coincidere con il mozzo. Se il mozzo non si accoppia perfettamente all'albero, la girante gira con eccentricità.
• Posizione della girante sull'albero: più la girante è lontana dal cuscinetto anteriore del motore, maggiore è il carico sul cuscinetto. Posizioni la girante come in origine, mantenendo il gioco rispetto al boccaglio di aspirazione.
• Gioco del boccaglio di aspirazione: la distanza tra girante e bocca di aspirazione incide direttamente sulle prestazioni del ventilatore. Se lo spallamento dell'albero del nuovo motore è in una posizione diversa da quello vecchio, la girante si sposta in avanti o indietro; misuri e regoli questo gioco.
• Equilibratura: dopo aver montato la girante sul nuovo albero vanno misurate le vibrazioni e, se necessario, eseguita un'equilibratura in loco. Nel ventilatore plug lo squilibrio si scarica direttamente sui cuscinetti del motore.
• Senso di rotazione: le giranti dei ventilatori plug sono efficienti in un solo senso. Una girante che gira al contrario muove aria, ma la portata cala e il motore assorbe corrente inutilmente; il senso si verifica al primo avviamento.

Sostituzione del motore nel ventilatore dell'UTA a cinghia

Con la trasmissione a cinghia la sostituzione del motore è spesso più semplice. Se il nuovo motore ha lo stesso numero di poli, rapporto delle pulegge e velocità del ventilatore restano invariati. I fori dei piedi sulla slitta devono corrispondere alla nuova carcassa, la puleggia motore va montata vicino allo spallamento dell'albero e la tensione della cinghia va regolata di nuovo. Se pensa di modificare il rapporto delle pulegge, poiché la potenza del ventilatore varia con il cubo della velocità, faccia ricalcolare la potenza necessaria alla nuova velocità.

Nei ventilatori delle UTA la forma costruttiva è di solito con piedi (B3). Secondo le informazioni generali del sito, le opzioni B3, B5, B14, B34, B35 e le verticali V1/V3/V5/V6/V15 sono disponibili in funzione della carcassa; la dimensione della flangia si conferma in fase d'ordine.

Compatibilità con l'inverter: che cosa fare sull'azionamento dopo la sostituzione

I ventilatori delle UTA sono per lo più azionati da inverter e regolati in base a portata, sensore di pressione o segnale della building automation. Quando si cambia il motore, l'azionamento continua a "riconoscere" il vecchio motore. Per questo la sostituzione non è conclusa finché i parametri motore nell'azionamento non sono aggiornati.

Le nostre serie trifase sono adatte alla regolazione di velocità con inverter; per il funzionamento prolungato a bassa velocità e coppia piena può servire una ventilazione esterna e, se il cavo tra azionamento e motore è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale; queste condizioni vanno comunicate nell'ordine. Per i dettagli può consultare la domanda sull'uso con inverter.

• Inserire i dati di targa: potenza nominale, tensione nominale, corrente nominale, velocità nominale, frequenza ed eventualmente fattore di potenza vanno inseriti nell'azionamento leggendoli dalla targa del nuovo motore. Il collegamento (Δ o Y) si esegue in base alla tensione d'uscita dell'azionamento; un motore con targa 400/690 V si collega a triangolo su un azionamento con uscita a 400 V.
• Autoapprendimento del motore (auto-tune): negli azionamenti a controllo vettoriale i parametri del motore vengono riacquisiti tramite misura. Se si salta questa fase, l'azionamento lavora con un modello errato.
• Limite di corrente e protezione: la protezione da sovraccarico del motore nell'azionamento va tarata sulla nuova corrente nominale. Un valore più alto rimasto dal vecchio motore può lasciare il nuovo motore senza protezione.
• Campo di frequenza: faccia attenzione se la frequenza massima di funzionamento è impostata oltre 50 Hz. Poiché la potenza del ventilatore cresce con il cubo della velocità, oltre i 50 Hz il motore va molto rapidamente in sovraccarico; inoltre non va superata la velocità massima ammessa per la girante.
• Cavo e filtro: se l'azionamento è nel locale quadri e il motore all'interno dell'UTA sul tetto, il cavo può essere lungo. Con cavi lunghi si generano picchi di tensione ai morsetti del motore; in questo caso si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale. Se è già presente un filtro, si usa anche con il nuovo motore.
• Raffreddamento a bassa velocità: con il carico di un ventilatore, al calare della velocità cala anche la coppia; per questo il riscaldamento a bassa velocità è più contenuto rispetto ai carichi a coppia costante. Se però l'UTA lavora a lungo a frequenza molto bassa, lo indichi nell'ordine.

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Ambiente: un motore all'interno del flusso d'aria

Il motore dell'UTA si trova all'interno dell'aria trattata. Ciò significa che condivide le condizioni di funzionamento dell'unità in termini di temperatura e umidità.

• Umidità: nei ventilatori posti a valle della batteria di raffreddamento l'aria è umida, talvolta satura. I nostri motori hanno protezione IP55 e classe di isolamento F. Se il rischio di condensa è elevato o se l'UTA resta ferma a lungo e poi riparte, lo indichi.
• Temperatura: nei ventilatori a valle della batteria di riscaldamento il motore si trova in aria calda. La temperatura ambiente va comunicata nell'ordine.
• Accessibilità: la sezione dell'UTA può essere stretta. Lunghezza della carcassa, posizione della morsettiera e ingresso cavi del nuovo motore devono entrare nella sezione; con la stessa grandezza di solito non è un problema.

Modelli di esempio e una sostituzione ipotetica

Di seguito alcuni esempi tra i modelli a quattro poli con carcassa in alluminio frequenti nei ventilatori delle UTA. Tutti hanno IP55, classe di isolamento F e 50 Hz.

Presti attenzione alla colonna della tensione: il modello da 3 kW ha targa 230/400 V e su un'uscita dell'azionamento a 400 V si collega a stella (Y); i modelli da 7,5 e 11 kW hanno targa 400/690 V e a 400 V si collegano a triangolo (Δ). Se il vecchio motore ha una targa di tensione diversa, cambia anche il tipo di collegamento.

Esempio ipotetico: nell'UTA sul tetto di un edificio per uffici, il motore da 7,5 kW, quattro poli, grandezza 132M di un ventilatore plug presenta un guasto ai cuscinetti. Come nuovo motore si sceglie il 132M-4; l'estremità d'albero viene confrontata a catalogo con il mozzo della girante. La girante viene montata nella posizione originale, si misura il gioco del boccaglio e si esegue l'equilibratura in loco. Nell'azionamento si inseriscono i nuovi dati di targa, si esegue l'autoapprendimento del motore, la protezione da sovraccarico viene tarata sulla corrente nominale di 14,3 A e si verifica che la frequenza massima sia 50 Hz.

Conclusione: informazioni da comunicare per la sostituzione

Nel sostituire il motore del ventilatore dell'UTA pianifichi insieme la compatibilità meccanica (albero, mozzo della girante, basamento) e quella elettrica (dati di targa, collegamento, impostazioni dell'azionamento). Nella richiesta indichi:

• foto della targhetta del vecchio motore (potenza, velocità, tensione, corrente, grandezza)
• tipo di ventilatore (plug, centrifugo a cinghia) e dimensione dell'estremità d'albero
• tensione d'uscita dell'azionamento, campo della frequenza di lavoro e distanza del cavo tra azionamento e motore
• posizione del motore nell'UTA (prima/dopo la batteria di raffreddamento o di riscaldamento)
• forma costruttiva e vincoli di spazio nella sezione

Invii la foto della targhetta del motore attuale, la velocità e i dati di montaggio tramite la pagina di invio della 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

Dopo aver sostituito il motore devo modificare le impostazioni dell'azionamento?

Sì. I dati di targa del nuovo motore vanno inseriti nell'azionamento, va eseguito l'autoapprendimento del motore se previsto e la protezione da sovraccarico va tarata sulla nuova corrente nominale.

Posso far funzionare il ventilatore dell'UTA oltre i 50 Hz?

Poiché la potenza del ventilatore cresce con il cubo della velocità, il motore va rapidamente in sovraccarico. Non si deve superare i 50 Hz senza aver verificato la velocità ammessa della girante e la potenza del motore.

La girante del ventilatore plug si monta direttamente sul nuovo motore?

Sì, se diametro, lunghezza dell'albero e dimensione della chiavetta coincidono con il mozzo della girante. Dopo il montaggio si regola il gioco del boccaglio e si controlla l'equilibratura.

Posso sostituire un ventilatore con motore EC con un motore standard?

Significa cambiare, insieme al motore, anche l'azionamento e la configurazione di controllo. Ventilatore, azionamento e segnale di controllo vanno valutati insieme, come progetto a sé.