Motore elettrico per compressore d'aria a pistoni

Nel compressore d'aria a pistoni l'albero a gomiti, tramite le bielle, muove i pistoni avanti e indietro nei cilindri; a ogni ciclo di aspirazione e mandata una certa quantità d'aria viene compressa e inviata al serbatoio. Dall'officina auto alla falegnameria, dalla cabina di verniciatura alle piccole linee di produzione, è la fonte di aria compressa più diffusa. Questa pagina descrive il motore elettrico che fa girare la testata del compressore; il confronto generale tra i tipi di compressore si trova nella pagina motori elettrici per compressori.

Una coppia che cambia a ogni giro dell'albero a gomiti

Quando il pistone sale dal punto morto inferiore, la pressione nel cilindro cresce rapidamente e la resistenza sull'albero aumenta fino all'apertura della valvola di mandata. Quando il pistone ridiscende, la resistenza cala quasi a zero. Sull'albero motore ciò si traduce in un'onda di coppia che si ripete una o più volte a ogni giro. Nelle testate monocilindriche l'onda è marcata; nelle testate a due o tre cilindri a V o a W i cilindri lavorano in sequenza e il carico si distribuisce in modo più uniforme.

La puleggia del compressore è di solito alettata e pesante. Da un lato funge da volano e smorza l'onda di coppia, dall'altro con le sue alette soffia aria su cilindri e tubo dell'intercooler. Per questo il motore, oltre al lavoro di compressione, sostiene indirettamente anche la funzione di raffreddamento della puleggia.

Monostadio e bistadio: la differenza per il motore

Nella testata monostadio l'aria viene portata alla pressione finale in un solo cilindro. Nella testata bistadio il cilindro di bassa pressione, di diametro maggiore, comprime prima l'aria a una pressione intermedia; dopo l'intercooler l'aria raggiunge la pressione finale nel piccolo cilindro di alta pressione. Per i lavori che richiedono una pressione di serbatoio più alta si preferisce il bistadio, e a parità di portata d'aria aumenta anche la potenza all'albero.

Quando si sostituisce il motore di una testata esistente vanno valutate insieme la velocità della testata e la potenza consigliate dal costruttore del compressore. Superare la velocità della testata può sembrare un modo per aumentare la portata, ma accelera l'usura di valvole e segmenti e può portare il motore oltre la corrente di targa.

Disposizione a cinghia sopra il serbatoio e senso di rotazione

Nei modelli da officina motore e testata sono fissati affiancati su una piastra comune sopra il serbatoio. La puleggia del motore è piccola, quella del compressore grande; la velocità della testata si regola con questo rapporto di diametri. I piedi del motore poggiano per lo più su asole, e la cinghia si tende spostando il motore verso l'esterno. In questa disposizione il motore a 4 poli (1500 giri/min) è la scelta più frequente.

Nel compressore a pistoni il senso di rotazione è importante: che la puleggia alettata soffi l'aria verso il cilindro e che, nelle testate con lubrificazione a sbattimento, il cucchiaio dell'olio lavori correttamente dipende dal verso indicato dalla freccia. Se il motore trifase gira al contrario, si invertono due fasi. Il carter di protezione della cinghia deve restare al suo posto, sia per sicurezza sia per indirizzare l'aria di raffreddamento proveniente dalla puleggia.

Avviamento, pressostato e rapporto di funzionamento

I compressori a pistoni sono per lo più progettati per un funzionamento intermittente: si fermano quando il serbatoio è pieno e ripartono quando la pressione cala. A ogni avviamento il motore assorbe per alcuni secondi una corrente pari a più volte quella nominale. Nelle piccole potenze si usa l'avviamento diretto; i nostri modelli da 4 kW in su con targa 400/690 V sono adatti all'avviamento stella-triangolo su linea a 400 V, quelli fino a 3 kW non sono idonei a questo metodo.

Se il dispositivo di scarico della testata non sfiata la pressione nel cilindro, il motore cerca di partire contro un cilindro pieno e interviene il relè termico. Nelle grandi unità industriali a pistoni a funzionamento continuo, invece, il motore non si ferma; la testata gira a vuoto tenendo aperte le valvole di aspirazione. Se il numero di avviamenti orari è elevato, aggiungere un termistore PTC nell'avvolgimento, come opzione d'ordine, è il modo pratico per monitorare il riscaldamento.

Vibrazioni e temperatura nel locale compressori

Le masse in moto alternato fanno vibrare il serbatoio e la piastra comune. Queste vibrazioni possono allentare le viti dei piedi del motore, alterare l'allineamento della cinghia e affaticare i cuscinetti. Antivibranti sotto i piedi del serbatoio, controllo delle viti durante la manutenzione e tensione della cinghia mantenuta al valore del costruttore incidono direttamente sulla durata del motore.

Testata del cilindro e tubo di mandata si scaldano molto; in un locale ristretto questo calore riscalda anche l'aria di raffreddamento del motore. I nostri motori sono forniti con carcassa IP55 e classe di isolamento F e si raffreddano con la propria ventola attraverso le alette della carcassa. Se vapori d'olio e polvere aderiscono alle alette, lo smaltimento del calore diminuisce; il copriventola va pulito regolarmente. Per le unità all'aperto si può richiedere la resistenza anticondensa.

Motori di esempio e tabella di scelta

I modelli in tabella sono esempi; la scelta definitiva dipende dal carico della macchina, dalla velocità richiesta, dal montaggio e dalle condizioni di esercizio. Ad esempio, il modello 112M-4 fornisce una coppia nominale di 26,3 Nm, il 132M-4 di 49,1 Nm. Per ambienti più gravosi esistono anche gli equivalenti delle stesse potenze con carcassa in ghisa.

Dati necessari per richiedere un motore

Ci indichi marca e tipo di macchina del compressore (monostadio o bistadio), potenza motore (kW), velocità (giri/min), tensione di rete, forma costruttiva, diametro della puleggia, metodo di avviamento e quantità. La foto della targhetta del vecchio motore fornisce da sola la maggior parte dei dettagli. Per l'uso domestico o per piccole officine senza linea trifase si può valutare la nostra serie di motori elettrici monofase.

I prezzi aggiornati dei modelli sono visibili nel nostro negozio di motori elettrici. Per WhatsApp e telefono passi alla nostra pagina contatti.

Domande frequenti

Si può usare un motore da 3000 giri/min su un compressore a pistoni?

Alcune piccole testate ad accoppiamento diretto montano un motore a 2 poli. Nella maggior parte delle testate a cinghia, invece, si usano un motore a 4 poli e un rapporto di pulegge. La scelta si fa in base ai dati del costruttore del compressore, senza superare la velocità della testata.

Se il motore gira al contrario danneggia il compressore?

Le alette della puleggia non raffreddano il cilindro e, nelle testate con lubrificazione a sbattimento, la lubrificazione può venire meno. Il verso va controllato con la freccia sul carter della puleggia; se è invertito, vanno scambiate due fasi.

Perché il compressore rallenta e il motore si scalda mentre il serbatoio si riempie?

All'aumentare della pressione nel serbatoio cresce il lavoro di ogni ciclo di compressione e sale la corrente del motore. Se la taratura massima del pressostato supera il valore ammesso dalla testata, il motore può lavorare costantemente oltre la corrente di targa.

Devo scegliere la carcassa in alluminio o in ghisa?

Fino a 11 kW sono disponibili entrambe. Nelle disposizioni sopra serbatoio dove si cerca leggerezza è diffuso l'alluminio; nei locali con forti vibrazioni, caldi e polverosi si può preferire la carcassa in ghisa.