Motore elettrico da 22 kW: scelta tra 1500 e 3000 giri/min

Per chi cerca un motore da 22 kW (30 CV) la prima domanda è spesso "1500 o 3000?". I due motori hanno la stessa potenza, ma ciò che trasmettono alla macchina è molto diverso: il motore a 3000 giri/min fa girare l’albero a velocità doppia con metà della coppia, il motore a 1500 giri/min fornisce invece il doppio della coppia a metà velocità. Con la velocità sbagliata un motore o fa girare la macchina più veloce del necessario sovraccaricandola, oppure non la porta mai al punto di lavoro. Questo articolo spiega come scegliere la velocità a 22 kW in base al tipo di trasmissione della macchina e a cosa prestare attenzione quando si valuta il passaggio da una velocità all’altra.

I valori dei modelli da 22 kW a 1500 e 3000 giri/min

In HEM Motor la potenza di 22 kW è disponibile con carcassa in ghisa. I valori di targa dei modelli a 1500 e 3000 giri/min, affiancati, sono i seguenti:

Entrambi i modelli hanno grado di protezione IP55 e classe di isolamento F. Le correnti sono simili; la vera differenza sta nella coppia e nella lunghezza della carcassa. Il modello a 1500 giri/min, per sopportare il doppio della coppia, utilizza una carcassa 180L più lunga. Anche se l’altezza d’asse è la stessa, l’interasse dei fori dei piedi e le dimensioni dell’estremità d’albero delle due grandezze sono diversi.

La velocità la determina la macchina, non il motore

Il punto di partenza nella scelta della velocità è la velocità a cui deve girare l’albero della macchina. Il tipo di collegamento tra motore e macchina stabilisce come raggiungere questa velocità.

Trasmissione diretta con giunto

Se albero motore e albero macchina sono collegati da un giunto, la macchina gira alla velocità del motore. In questo caso la scelta della velocità dipende dalla velocità di progetto della macchina e non può essere modificata. Se su una pompa centrifuga progettata per lavorare a circa 2950 giri/min si monta un motore a 1500 giri/min, la pompa raggiunge solo circa un quarto della prevalenza; al contrario, se su una pompa progettata per 1450 giri/min si monta un motore a 3000 giri/min, sia la pompa sia il motore vanno in sovraccarico. In una macchina con giunto, cambiare velocità significa cambiare macchina.

Trasmissione a cinghia e puleggia

Nelle trasmissioni a cinghia la velocità della macchina si regola con il rapporto delle pulegge; sulla carta si possono quindi usare entrambi i motori. Tuttavia, per raggiungere la stessa velocità della macchina con un motore a 3000 giri/min, la puleggia motore deve essere più piccola o quella della macchina più grande. Una puleggia piccola comporta una flessione più frequente della cinghia, una tensione maggiore e un carico radiale più elevato sull’albero. Per questo, nelle trasmissioni a cinghia che richiedono un rapporto di riduzione elevato (cioè quando la macchina gira lenta), il motore a 1500 giri/min offre di solito una soluzione più equilibrata.

Trasmissione con riduttore

I riduttori si scelgono per una determinata velocità d’ingresso e la maggior parte dei riduttori standard è definita per un ingresso a 1500 giri/min. Collegare allo stesso riduttore un motore a 3000 giri/min raddoppia la velocità d’uscita, dimezza la coppia d’uscita e può portare cuscinetti e guarnizioni del lato ingresso del riduttore oltre il limite ammesso. Nelle trasmissioni con riduttore, prima di cambiare la velocità del motore verifichi il limite di velocità d’ingresso indicato dal costruttore del riduttore. Gli altri aspetti da considerare nel collegare un motore a un riduttore sono riassunti nella pagina dei motori per riduttori.

1500 o 3000: lista per la decisione

• 3000 giri/min (180M-2) può essere sensato: per pompe centrifughe e ventilatori ad accoppiamento diretto progettati per alta velocità; per soffianti ad alta velocità e alcuni compressori; nelle applicazioni in cui il costruttore della macchina prevede un motore a 2 poli.
• 1500 giri/min (180L-4) può essere sensato: per azionamenti di macchine di uso generale; per nastri trasportatori, miscelatori e coclee con riduttore; per carichi con avviamento gravoso o che richiedono coppia elevata; per trasmissioni a cinghia con rapporto di riduzione elevato.
• Verifichi entrambe le opzioni: nei ventilatori a cinghia si possono usare entrambe le velocità; qui si valutano insieme dimensione della puleggia, velocità della cinghia e velocità ammessa della girante.

Questa lista mostra tendenze generali; dal solo nome della macchina non si può raccomandare una velocità o una potenza precisa. Carico, durata di funzionamento, condizioni di avviamento e tipo di collegamento vanno valutati insieme.

Aspetti aggiuntivi legati alla velocità elevata

Un motore a 3000 giri/min può sembrare interessante perché è più piccolo e ha una coppia inferiore rispetto a un motore a 1500 giri/min di pari potenza. Prima di sceglierlo consideri i seguenti punti:

• Rumore: i motori a 2 poli, a causa della velocità elevata di ventola e rotore, sono in genere più rumorosi. Negli ambienti chiusi con presenza continua di persone la differenza si avverte.
• Cuscinetti e lubrificazione: la velocità elevata può richiedere una manutenzione più frequente dei cuscinetti. Occorre prestare attenzione all’intervallo di lubrificazione e alla temperatura dei cuscinetti.
• Equilibratura e allineamento: ad alta velocità il disallineamento del giunto e lo squilibrio amplificano più rapidamente le vibrazioni. L’allineamento del giunto va eseguito con maggiore precisione.
• Estremità d’albero: in alcune grandezze l’estremità d’albero del modello a 2 poli può essere diversa da quella del 4 poli. Prima di ordinare il mozzo del giunto o della puleggia, legga la quota del Suo modello nei disegni tecnici 2D.

Esempio: cambio di velocità per un ventilatore a cinghia

Il caso seguente è un esempio ipotetico. Supponiamo che in uno stabilimento si guasti il motore di un ventilatore centrifugo azionato a cinghia da un motore da 22 kW a 1500 giri/min e che, avendo a disposizione un motore a 3000 giri/min, si valuti il cambio di velocità.

• Mantenga la velocità del ventilatore: la velocità di lavoro della girante non deve cambiare. Per ottenere la stessa velocità del ventilatore con un motore a 3000 giri/min, il diametro della puleggia motore deve ridursi circa della metà.
• Controlli la puleggia: una puleggia così piccola può scendere sotto il diametro minimo ammesso per il profilo della cinghia; la durata della cinghia si riduce e il carico radiale sull’albero aumenta.
• Controlli il basamento: il passaggio dalla grandezza 180L alla 180M cambia l’interasse dei fori dei piedi; può essere necessario adattare la slitta o il basamento.
• Conclusione: in questo esempio la soluzione meno problematica è tornare al modello 180L-4, con la stessa velocità del vecchio motore. Il cambio di velocità si può valutare solo ricalcolando puleggia, cinghia e basamento.

Se nello stesso stabilimento c’è un miscelatore a bassa velocità che richiede coppia elevata, nessuna delle due opzioni potrebbe essere adatta; in quel caso si può valutare il 200L2-6 (22 kW, 6 poli, 980 giri/min, IEC 200L, 400/690 V, coppia nominale 214,4 Nm).

Informazioni necessarie per l’ordine

• Velocità di lavoro della macchina e tipo di collegamento (giunto, cinghia e puleggia, riduttore)
• Se a cinghia, diametri delle pulegge di motore e macchina; se con riduttore, velocità d’ingresso del riduttore
• Forma costruttiva (B3, B5, B35 ecc.) e, in caso di sostituzione, grandezza del vecchio motore
• Tensione di rete e metodo di avviamento
• In caso di sostituzione, foto della targa del vecchio motore

I modelli da 22 kW e i prezzi aggiornati sono nella pagina acquista motori elettrici. Se non è sicuro della velocità da scegliere, ci invii la targa del motore esistente e stabiliremo insieme il modello adatto; per altre domande può usare la nostra pagina contatti.