Motore elettrico da 3 kW: monofase o trifase, quanti poli, quale collegamento?

3 kW è una potenza in cui, nella scelta del motore, diversi limiti si incontrano nello stesso punto. È una delle potenze per cui più spesso ci si chiede se scegliere monofase o trifase; è anche l'ultimo livello dei motori trifase collegati a stella su rete a 400 V; ed è la potenza massima che la grandezza 100L può portare in un motore a 4 poli. Per questo chi chiede un "motore da 3 kW" deve rispondere prima a tre domande oltre alla potenza: quale rete, quale velocità e quale collegamento?

Prima domanda: la rete ha le tre fasi?

Se in officina, in un'azienda agricola o in una piccola attività è disponibile solo una linea monofase a 220 V, 3 kW si coprono agevolmente con un motore monofase; la serie monofase di HEM Motor arriva fino a 5,5 kW. La serie monofase di HEM Motor è offerta nella fascia 0,18–5,5 kW, per 220 V e 50 Hz. A questa potenza, però, il motore monofase assorbe dalla linea una corrente molto più alta del trifase. Per lo stesso lavoro, mentre il motore trifase assorbe pochi ampere per fase, il monofase richiede da una sola linea una corrente che si avvicina alle decine di ampere. Ciò incide su fusibili, sezione dei cavi e, soprattutto all'avviamento, sugli altri apparecchi della casa o dell'officina.

La regola pratica è questa: se è possibile portare le tre fasi nell'impianto, o se arriveranno a breve, a 3 kW scegliere un motore trifase è la soluzione più comoda sia per il motore sia per la linea. Senza trifase il monofase da 3 kW funziona, ma va verificato in anticipo che l'impianto regga questa corrente. Abbiamo approfondito il costo complessivo delle due opzioni nel nostro articolo monofase o trifase.

Seconda domanda per il trifase: quale velocità?

Nel trifase da 3 kW esistono quattro diversi numeri di poli e ciascuno è un motore diverso. I valori IE3 del catalogo HEM Motor 2026:

• 2 poli: grandezza 100L, 2895 giri/min, 9,9 Nm, 5,71 A a 400 V.
• 4 poli: grandezza 100L, 1450 giri/min, 19,8 Nm, 6,02 A.
• 6 poli: grandezza 132S, 968 giri/min, 29,6 Nm, 6,84 A.
• 8 poli: grandezza 132M, 710 giri/min, 40,4 Nm, 7,10 A.

La versione a 8 poli dello stesso 3 kW fornisce circa quattro volte la coppia di quella a 2 poli. Poiché 2 e 4 poli condividono la stessa grandezza 100L, sono meccanicamente intercambiabili; con 6 e 8 poli l'altezza d'asse sale invece a 132. In altre parole, montare un 6 poli al posto di un 3 kW a 4 poli «perché giri più lento» richiede modifiche a basamento e giunto.

Un orientamento di massima per applicazione: pompe centrifughe e piccoli ventilatori ad alta pressione richiedono in genere 2 poli; azionamenti generici, piccoli nastri trasportatori e compressori 4 poli; miscelatori con riduttore e nastri lenti 6 poli. L'8 poli è più raro a questa potenza ed è di solito destinato a carichi lenti in accoppiamento diretto. L'elenco completo del rapporto tra poli e velocità è nel nostro articolo con la tabella poli-velocità.

Terza domanda: stella o triangolo?

Nel catalogo i motori fino a 3 kW si collegano a stella su rete a 400 V; l'avvolgimento è 230/400 V. Da 4 kW si passa al collegamento a triangolo. Questa distinzione ha conseguenze importanti sul campo: un motore con avvolgimento 230/400 V non può funzionare a triangolo a 400 V, quindi non è adatto all'avviamento stella-triangolo. Il motore da 3 kW si avvia perciò per lo più in modo diretto.

Con avviamento diretto la corrente di spunto del motore da 3 kW a 4 poli è circa 7,6 volte la corrente nominale, cioè per qualche secondo sale intorno a 45 A. Su una rete industriale robusta non è un problema. Se occorre limitare la corrente di spunto, la soluzione non è lo stella-triangolo, ma un softstarter o un inverter. Un'altra situazione frequente è un vecchio quadro dotato di gruppo contattori stella-triangolo: se su un quadro del genere si collega un motore da 3 kW 230/400 V, nel passaggio a triangolo l'avvolgimento riceve 400 V e il motore si surriscalda. Leggere la riga della tensione in targa insieme al quadro evita questo errore. Gli schemi di collegamento sono disegnati nel nostro articolo sul collegamento stella-triangolo.

Lo stesso avvolgimento può funzionare collegato a triangolo su una rete trifase a 230 V. Reti di questo tipo si trovano in alcuni impianti datati o nelle soluzioni che alimentano un motore trifase da linea monofase tramite inverter; il secondo caso è descritto nel nostro articolo su come far funzionare un motore trifase a 220 V.

Materiale della carcassa: ghisa o alluminio?

Nelle piccole potenze esiste anche l'opzione con carcassa in alluminio. Il motore da 3 kW con carcassa in alluminio è più leggero; si preferisce nelle applicazioni in cui il motore viene trasportato a mano, è appeso al telaio di una macchina o la leggerezza è importante. La carcassa in ghisa offre invece una struttura più robusta in ambienti con vibrazioni, urti e polvere ed è preferita nelle macchine pesanti imbullonate al basamento. La decisione dipende dall'ambiente e dalla forma costruttiva, non dalla potenza. Abbiamo confrontato pro e contro delle due carcasse nel nostro articolo su carcassa in ghisa e in alluminio.

Quanto conta la classe di rendimento a questa potenza?

A 3 kW il rendimento di catalogo dei motori IE3 è dell'87,1% a 2 poli, dell'87,7% a 4 poli e dell'85,6% a 6 poli. Nei motori piccoli la percentuale di rendimento è inferiore rispetto ai motori grandi, per cui il guadagno percentuale nel passaggio a IE4 o IE5 è più evidente. Il risparmio assoluto resta comunque contenuto: per un motore d'officina che lavora poche ore al giorno l'ammortamento è lungo, mentre per una pompa di circolazione in funzione 24 ore su 24 diventa significativo.

Breve controllo prima dell'ordine

• Rete: monofase 220 V o trifase 400 V?
• Velocità: quella indicata sulla targhetta del vecchio motore o quella richiesta dalla macchina.
• Montaggio: B3 con piedi, B5 flangiata o B14 a flangia piccola; se va collegato a un riduttore, la dimensione della flangia.
• Quadro: avviamento diretto o softstarter; si assicuri che non venga collegato a un quadro stella-triangolo.
• Ambiente: officina chiusa o esterno; il grado di protezione standard è IP55.

Conclusione

A 3 kW il motore giusto si definisce prima in base al tipo di rete, poi alla velocità e infine al metodo di avviamento nel quadro. Può vedere le opzioni trifase nella nostra pagina dei motori elettrici trifase; comunicandoci rete, velocità e forma costruttiva sceglieremo insieme il modello adatto.

Domande frequenti

Un motore trifase da 3 kW si può avviare a stella-triangolo?

Su rete a 400 V di norma no, perché l'avvolgimento del motore da 3 kW è 230/400 V e a 400 V lavora a stella. Nel passaggio a triangolo l'avvolgimento riceve una tensione eccessiva; per ridurre la corrente di spunto si usa un softstarter o un inverter.

Un motore monofase da 3 kW funziona sulla linea di casa?

Può funzionare, ma a questa potenza la corrente di linea del motore monofase è elevata e all'avviamento cresce ancora. Valore dei fusibili, sezione dei cavi e altri carichi della linea vanno verificati in anticipo e, se necessario, l'impianto elettrico va adeguato.

Posso montare un 6 poli al posto di un motore da 3 kW a 4 poli?

Elettricamente sì, ma il motore gira a 968 giri/min invece di circa 1450 e la grandezza passa da 100L a 132S. Poiché cambiano la velocità della macchina e l'altezza d'asse, vanno riadattati basamento, giunto o rapporto delle pulegge.

Quanti ampere assorbe un motore da 3 kW?

Nella serie trifase IE3 la corrente nominale a 400 V è compresa tra circa 5,7 A e 7,1 A a seconda del numero di poli. Nei motori monofase a 220 V la corrente è molto più alta; in entrambi i casi il valore esatto è riportato sulla targhetta del motore.

Modelli HEM Motor da 3 kW: 3000 giri/min (100L-2), 1500 giri/min (100L2-4), 1000 giri/min (132S-6). Può confrontare i valori di corrente e coppia nella tabella delle correnti.