Sostituzione del motore elettrico di un compressore a vite: compatibilità di potenza e giunto

Quando il motore di un compressore a vite si guasta, la produzione spesso si ferma perché dipende dall’aria compressa, e la soluzione più rapida sembra trovare un motore di pari potenza e montarlo. Nel compressore a vite, però, il motore è collegato al gruppo vite di solito tramite giunto e con un allineamento d’asse preciso; anche con la potenza giusta, se albero, flangia o mozzo del giunto non corrispondono, il motore non si monta. In questo articolo trattiamo la sostituzione del motore nei compressori a vite con giunto sotto due aspetti, compatibilità di potenza e compatibilità del giunto, con esempi concreti tratti dai modelli HEM Motor.

Le condizioni di lavoro del motore in un compressore a vite

Per il motore, il compressore a vite non è un normale carico costante. Prima della sostituzione occorre conoscere le seguenti caratteristiche di funzionamento:

• Ciclo carico-vuoto: nei compressori tradizionali il motore passa al funzionamento a vuoto quando si raggiunge la pressione impostata e torna sotto carico quando la pressione scende. Questo ciclo si ripete molte volte al giorno.
• Frequenza degli avviamenti: se il consumo d’aria è basso, il motore resta a lungo a vuoto e si arresta; quando serve, riparte. Il sistema di controllo del compressore limita il numero di avviamenti ammessi all’ora; in caso di sostituzione vanno discusse questa impostazione e l’idoneità del nuovo motore alla frequenza di avviamento.
• Cabina calda: il motore si trova per lo più all’interno della cabina insonorizzata. La temperatura interna della cabina può essere nettamente superiore a quella della sala macchine; è importante da dove il motore prende l’aria di raffreddamento.
• Senso di rotazione: il gruppo vite è progettato per ruotare in un solo senso. Il funzionamento in senso inverso può causare danni in breve tempo; per questo al primo avviamento il senso di rotazione va sempre verificato.

Compatibilità di potenza: basta il kW di targa?

La potenza del nuovo motore non deve essere inferiore a quella riportata sulla targhetta del vecchio motore. Guardare solo i kW, però, fa trascurare alcune situazioni.

• Fattore di servizio del vecchio motore: alcuni produttori di compressori utilizzano motori con fattore di servizio superiore a 1 e regolano il compressore in modo da sfruttare in parte questo margine. Se sulla vecchia targhetta è riportato l’SF, lo comunichi sempre. Nei modelli HEM Motor il fattore di servizio è 1,15 da 75 kW in su; per le potenze inferiori il valore SF non compare nella scheda prodotto, quindi l’equivalenza a parità di kW si valuta solo conoscendo il carico reale del vecchio motore.
• Modifica della pressione di esercizio: se la pressione di esercizio del compressore è stata aumentata in seguito, il gruppo vite assorbe più potenza. Se è questa la causa del guasto, anche un motore di pari potenza può arrivare in breve tempo allo stesso risultato.
• Corrente e protezione: se la corrente di targa del nuovo motore è diversa da quella del vecchio, le impostazioni di protezione sulla scheda di controllo del compressore e sul quadro vanno aggiornate in base alla nuova targhetta.
• Giri/min: nel compressore con giunto la velocità del gruppo vite è uguale a quella del motore (nei modelli con moltiplicatore a ingranaggi entra in gioco anche il rapporto degli ingranaggi). Montare un motore con numero di poli diverso modifica la portata d’aria e la potenza assorbita; per questo la velocità si mantiene uguale a quella del vecchio motore.

Compatibilità del giunto: il collegamento tra motore e gruppo vite

Nei compressori a vite con giunto, motore e gruppo vite sono uniti in genere in due modi: il motore è fissato con i piedi a un telaio comune e aziona il gruppo vite tramite giunto, oppure il motore si inserisce con la flangia in una campana di collegamento (lanterna), con il giunto alloggiato al suo interno.

Albero e mozzo del giunto

• Diametro dell’estremità d’albero e chiavetta: foro e cava per chiavetta del mozzo del giunto devono corrispondere esattamente all’albero del nuovo motore. Se il mozzo va rilavorato, costi e tempi vanno inseriti nel piano di sostituzione.
• Lunghezza dell’albero e distanza dallo spallamento: il mozzo deve calzare completamente sull’albero e la distanza tra i due semigiunti deve restare al valore previsto dal produttore del giunto. Se l’albero è corto o lungo, la distanza non è rispettata.
• Albero speciale: in alcuni compressori il motore è prodotto con estremità d’albero non standard o con un collegamento speciale. In questo caso il motore standard è utilizzabile solo se il collegamento corrisponde esattamente; altrimenti serve un motore speciale. Ci invii targhetta e quota dell’albero del vecchio motore e lo valutiamo insieme.

Flangia, piedi e allineamento d’asse

• Collegamento con flangia: se il motore è fissato alla campana tramite flangia, tipo e dimensione della flangia sono determinanti; in HEM Motor la dimensione della flangia viene confermata in fase d’ordine. Le forme costruttive sono offerte in base alla grandezza; le opzioni sono riassunte nella domanda sulle forme costruttive.
• Collegamento con piedi: se il motore è fissato al telaio con i piedi, altezza d’asse e interasse dei fori dei piedi devono essere uguali a quelli del vecchio motore. Queste quote sono riportate per grandezza nei disegni tecnici 2D e nel catalogo 2026.
• Allineamento: nel collegamento con piedi, dopo la sostituzione l’allineamento del giunto va misurato e rifatto. Un giunto disallineato usura i cuscinetti del motore e i supporti del gruppo vite.

Stessa potenza, grandezza diversa: l’esempio dei 37 kW

I modelli da 37 kW mostrano bene perché la compatibilità della grandezza sia importante. In HEM Motor i 37 kW sono offerti con carcassa in ghisa e il codice della grandezza cambia in base alla velocità:

A parità di 37 kW, il modello da 3000 giri/min ha grandezza 200L e quello da 1500 giri/min grandezza 225S; altezza d’asse, interasse dei piedi e molto probabilmente l’estremità d’albero sono diversi. Occorre quindi conoscere non solo la potenza del vecchio motore, ma anche la velocità e il codice della grandezza. Tutti e tre i modelli in tabella hanno grado di protezione IP55, classe di isolamento F e alimentazione 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz; sulla rete a 400 V si collegano a triangolo e sono adatti all’avviamento stella-triangolo.

Avviamento e compressori con inverter

La maggior parte dei compressori a vite tradizionali a velocità fissa si avvia a stella-triangolo; poiché all’avviamento il gruppo vite è mantenuto a vuoto, il carico di spunto è basso. Per questa configurazione il nuovo motore deve avere una targhetta che preveda il collegamento a triangolo a 400 V; un motore con targa 230/400 V non può essere usato con avviamento stella-triangolo su una rete a 400 V.

Nei compressori a velocità variabile il motore è alimentato da un inverter. Le serie trifase HEM Motor sono adatte alla regolazione di velocità con inverter. Se il compressore resta a lungo alla velocità minima e a piena coppia, il motore può richiedere una ventilazione esterna; se l’azionamento è lontano dalla cabina e il cavo è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale. Indichi nell’ordine queste condizioni e il campo di velocità dell’azionamento; per i dettagli consulti la domanda sull’uso con inverter. In alcuni compressori con inverter il motore è progettato specificamente per il compressore; in tal caso la sostituzione con un motore standard può non essere possibile.

Scenario di esempio: compressore da 37 kW con piedi e giunto

Lo scenario è a scopo illustrativo e ipotetico; non descrive un caso reale di un cliente. In un’officina il motore da 37 kW di un compressore a vite a velocità fissa con avviamento stella-triangolo deve essere sostituito per un guasto all’avvolgimento. Sulla targhetta del vecchio motore si leggono 2960 giri/min e grandezza 200L.

• Poiché velocità e grandezza restano invariate, il modello candidato è il motore da 37 kW con codice 200L2-2.
• Se sulla vecchia targhetta risulta SF 1,15, l’assorbimento reale del compressore si verifica dai registri di assistenza o con una misura di corrente; se il motore lavora costantemente oltre la potenza di targa, si valuta la potenza superiore. Poiché alla potenza superiore la grandezza può cambiare, la compatibilità di basamento e giunto va ricontrollata.
• Estremità d’albero e chiavetta si confrontano a catalogo con il mozzo del giunto esistente; si verifica se la lunghezza dell’albero modifica la distanza tra i semigiunti.
• Dopo il montaggio si esegue l’allineamento del giunto, si aggiorna la taratura di corrente nel controllo del compressore in base alla nuova targhetta e al primo avviamento si verifica il senso di rotazione con un breve impulso.

In un compressore con gruppo vite azionato da motore a 1500 giri/min entrano invece in gioco il 225S-4 o, alla potenza superiore, il 225M-4; quale sia adatto si stabilisce in base alla targhetta e alle quote della grandezza del vecchio motore.

Informazioni da inviare per la sostituzione

• Foto della targhetta del vecchio motore: potenza, giri/min, corrente, tensione, codice grandezza ed eventuale SF
• Tipo di compressore: velocità fissa o con inverter; metodo di avviamento
• Tipo di collegamento: con piedi e giunto o con flangia alla campana; se flangiato, dimensione della flangia
• Diametro dell’estremità d’albero, larghezza della chiavetta e lunghezza dell’albero; tipo di giunto
• Temperatura interna della cabina, condizioni ambientali e numero di avviamenti giornalieri

Le informazioni generali sulle applicazioni per compressori sono nella nostra pagina motori elettrici per compressori. I modelli adatti e i prezzi aggiornati sono nella pagina acquista motori elettrici. Per chiedere il modello adatto in base ai dati di targa del Suo motore, ci invii la targhetta; per altre domande utilizzi la nostra pagina contatti.