Motore elettrico asincrono trifase da 90 kW: grandezza 280M e 315M, giri/min e avviamento

Nella scelta di un motore asincrono trifase da 90 kW la prima decisione riguarda i giri/min; grandezza, corrente, coppia e perfino la preparazione del basamento si definiscono dopo. Nella serie HEM Motor da 90 kW i modelli da 3000 e 1500 giri/min hanno grandezza IEC 280M, mentre il modello da 1000 giri/min sale alla grandezza superiore 315M. Tutti e tre hanno avvolgimento 400/690 V (Δ/Y), direttamente adatto all'avviamento stella-triangolo su rete a 400 V. In questo articolo esaminiamo queste differenze specifiche dei 90 kW, le opzioni di avviamento e le informazioni da preparare per il dimensionamento di quadro e cavi.

Tre velocità, due grandezze: confronto dei modelli da 90 kW

A parità di potenza, al diminuire dei giri/min aumenta la coppia che il motore deve produrre all'albero. Con la coppia crescono anche i pacchi di rotore e statore; per questo il motore da 90 kW a 6 poli sale a una grandezza maggiore rispetto ai modelli a 2 e 4 poli. I valori seguenti sono tratti dalle schede prodotto HEM Motor (equivalenti a 125 HP, corrente nominale a 400 V):

Dalla tabella emergono due conclusioni pratiche. La prima: la coppia del modello da 1000 giri/min è circa tre volte quella del modello da 3000 giri/min, differenza di cui tenere conto nel dimensionamento di giunto, ingresso del riduttore e bulloni del basamento. La seconda: le correnti sono simili, quindi lato quadro la differenza tra i tre modelli è piccola e quella vera è sul lato meccanico. Tutti e tre hanno carcassa in ghisa, protezione IP55 e classe di isolamento F, e sono avvolti per rete a 50 Hz.

Cosa significa in campo la differenza di grandezza in base ai giri/min?

Il numero di grandezza IEC indica in millimetri l'altezza dell'asse dell'albero dalla base dei piedi. Passando dalla grandezza 280M alla 315M l'asse si alza e cambiano quote di fissaggio dei piedi e diametro dell'albero. Di conseguenza, montare sullo stesso basamento un motore da 90 kW a 6 poli al posto di un vecchio 90 kW a 4 poli non è possibile direttamente; basamento, allineamento del giunto e rapporto di trasmissione vanno riconsiderati.

Se si valuta un cambio di giri/min, chiarisca prima la velocità all'albero richiesta dalla macchina. Ad esempio, in un azionamento con riduttore passare da 1500 a 1000 giri/min cambia anche i giri/min in uscita del riduttore. Per confrontare dimensioni della carcassa e fori dei piedi con il basamento usi i disegni tecnici 2D per grandezza; ricavi i valori dimensionali dal disegno anziché stimarli.

Cosa verificare sostituendo il motore esistente

• Grandezza (ad es. 280M, 315M) e giri/min nominali riportati sulla targa del vecchio motore.
• Forma costruttiva: a questa potenza si usa per lo più quella con piedi (B3); l'uso flangiato va confermato a parte nell'ordine.
• Tipo di giunto o collegamento a puleggia; nella trasmissione a cinghia, il carico radiale che l'albero dovrà sostenere.
• Su quale lato si trova la morsettiera e orientamento dell'ingresso cavi.

Avvolgimento 400/690 V e opzioni di avviamento

Sulla targa dei tre modelli è riportato 400/690 V (Δ/Y). Ciò significa che il motore lavora a piena tensione collegato a triangolo su rete a 400 V e collegato a stella su rete a 690 V. L'avvolgimento per la tensione di esercizio a triangolo su rete a 400 V rende il motore adatto all'avviamento stella-triangolo. Poiché a 90 kW l'avviamento diretto sollecita troppo la rete nella maggior parte degli stabilimenti, la scelta del metodo è importante.

• Stella-triangolo: all'avviamento il motore è collegato a stella; corrente di spunto assorbita dalla rete e coppia di spunto scendono a circa un terzo rispetto all'avviamento diretto. È una soluzione diffusa per carichi che partono a vuoto o a carico leggero, come ventilatori, pompe centrifughe e compressori. Se il carico richiede una coppia elevata all'avviamento, in posizione stella il motore può non accelerare a sufficienza; va considerato anche il picco di corrente al momento della commutazione.
• Avviatore statico: limita la corrente aumentando la tensione in modo continuo; poiché la coppia cala con il quadrato della tensione, con avviamento sotto carico la taratura va fatta con attenzione. Nelle pompe si usa anche la funzione di riduzione del colpo d'ariete all'arresto.
• Inverter: mantiene la corrente di spunto al livello più basso ed è l'unica soluzione se serve la regolazione dei giri/min. Le nostre serie trifase sono adatte alla regolazione della velocità con inverter; per un funzionamento prolungato a bassi giri/min 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 indicate nell'ordine.

Nella scelta del metodo sono determinanti la coppia richiesta dalla macchina all'avviamento e quanto la rete (potenza del trasformatore e altri carichi) può sostenere la corrente di spunto. Chiarite queste due informazioni, consulti i modelli HEM Motor adatti e i prezzi aggiornati.

Informazioni da preparare per cavi e quadro

Sezione dei cavi e apparecchiature di manovra di un motore da 90 kW vengono calcolate dal progettista o dal quadrista; non si ricavano dalla sola targa del motore. Per un calcolo corretto vanno fornite all'ingegnere insieme le seguenti informazioni:

• Corrente nominale: a 400 V 152 A (280M-2), 155 A (280M-4) o 161 A (315M-6).
• Metodo di avviamento: con lo stella-triangolo al motore arrivano due gruppi di cavi separati e i contattori si scelgono sulla corrente di fase; nel sistema con inverter vanno valutati a parte cavo di uscita dell'azionamento ed eventuale filtro.
• Lunghezza del percorso cavi, modalità di posa (canala, passerella, interrata) e temperatura ambiente.
• Caduta di tensione ammessa dal quadro al motore e potenza di cortocircuito della rete.
• Schema di protezione: campo di regolazione del relè termico o elettronico di protezione motore ed eventuale richiesta di sensore di temperatura sull'avvolgimento.

Informazioni generali su come tarare il relè di protezione in base alla corrente nominale sono disponibili nel nostro articolo sulla protezione del motore.

Trasporto, sollevamento e fondazione

I motori di grandezza 280M e 315M non sono movimentabili a mano. Prima della consegna vanno pianificati in cantiere gru o carrello elevatore, e il motore va sollevato solo dai golfari presenti sulla carcassa. Non si solleva dall'estremità d'albero, dal copriventola o dalla morsettiera.

La fondazione si prepara in modo da sostenere senza vibrazioni la coppia nominale del motore e la forza di reazione all'avviamento; da questo punto di vista la coppia nominale di circa 870 Nm del 315M-6 equivale a un carico triplo rispetto al 280M-2. La superficie del basamento deve essere piana, sotto i piedi non devono restare vuoti e l'allineamento del giunto va verificato prima del primo avviamento e di nuovo dopo le prime ore. Se il motore non viene montato subito, va tenuto in un luogo asciutto e privo di vibrazioni.

Esempio ipotetico: motore da 90 kW per pompa centrifuga

Esempio ipotetico: in un impianto di irrigazione si cerca un motore da 90 kW per una pompa centrifuga che lavora intorno a 1480 giri/min. Poiché la pompa richiede una coppia bassa all'avviamento e il trasformatore dell'impianto è limitato, si prevede l'avviamento stella-triangolo. Il modello adatto ai giri/min della pompa è il 280M-4 (1486 giri/min, 155 A). Il quadrista calcola la sezione con corrente nominale di 155 A, percorso e modalità di posa dei cavi; il basamento non cambia perché il vecchio motore era della stessa grandezza 280M. Se per la pompa servissero 1000 giri/min, sarebbero necessari grandezza 315M e un nuovo basamento.

Le informazioni specifiche per le applicazioni con pompe sono nella nostra pagina motori elettrici per pompe, tutta la serie di grande grandezza nella categoria modelli con carcassa in ghisa.

Conclusione e dati necessari per l'ordine

La scelta di un motore da 90 kW inizia dai giri/min: grandezza 280M a 3000 e 1500 giri/min, 315M a 1000 giri/min. Seguono metodo di avviamento, dati per quadro e cavi, preparazione di trasporto e fondazione. Prima dell'ordine prepari potenza, giri/min, forma costruttiva, tensione di rete, metodo di avviamento, campo di impiego e, se possibile, la foto della targa del motore attuale.

Consulti i modelli da 90 kW e i prezzi aggiornati nel nostro negozio online. Invii foto della targa, giri/min e dati di montaggio del motore attuale dalla pagina invio targa e richieda un'offerta per il modello adatto.

Domande frequenti

A quanti HP corrisponde un motore da 90 kW?

90 kW corrispondono a circa 121 HP; sul mercato e nelle schede prodotto questo gradino è indicato come 125 HP. Nella scelta fa fede il valore in kW.

Perché il motore da 90 kW a 1000 giri/min ha una grandezza maggiore?

A parità di potenza, al diminuire dei giri/min la coppia aumenta e per produrla serve un pacco magnetico più grande. Per questo il modello da 90 kW a 6 poli ha grandezza 315M, i modelli a 2 e 4 poli 280M.

Un motore da 90 kW può essere avviato direttamente?

Tecnicamente è possibile, ma poiché la corrente di spunto sale a più volte la corrente nominale, nella maggior parte degli impianti trasformatore e rete non sono adeguati. Di solito si preferisce lo stella-triangolo, l'avviatore statico o l'inverter.

Chi definisce la sezione dei cavi per un motore da 90 kW?

La sezione dei cavi viene calcolata dal progettista o dal quadrista in base a corrente nominale, metodo di avviamento, lunghezza del percorso, modalità di posa e temperatura ambiente.