Motore elettrico per soffianti d'aria

La soffiante è la macchina che fornisce aria in modo continuo a una pressione che un ventilatore non raggiunge, ma molto inferiore a quella di un compressore; invia aria ai diffusori delle vasche di depurazione, alle tubazioni di trasporto pneumatico o a una linea di essiccazione. Questa pagina descrive il motore asincrono trifase che fa ruotare il rotore della soffiante; per una panoramica su tutte le macchine per la ventilazione può tornare alla pagina Motori elettrici per la ventilazione.

Soffiante roots: come viene spinta l'aria e che cosa percepisce il motore?

Nella soffiante a lobi rotanti (roots) due rotori ruotano in senso opposto all'interno della carcassa senza toccarsi, grazie agli ingranaggi di sincronizzazione esterni. A ogni giro la sacca d'aria intrappolata tra i lobi viene trasportata dall'aspirazione alla mandata. L'aria non viene compressa all'interno; la pressione si genera quando la sacca incontra la linea di mandata.

Per il motore la conseguenza è questa: il volume d'aria fornito dalla soffiante è quasi direttamente proporzionale alla velocità, mentre la coppia all'albero dipende più dalla contropressione che dalla velocità. Con l'aumento della profondità dell'acqua in vasca, l'intasamento dei diffusori o l'aggiunta di una valvola sulla tubazione, la pressione sale e con essa la corrente del motore. Per questo la macchina va considerata un carico a coppia costante; non ci si deve aspettare, come nei ventilatori, che il carico diminuisca rapidamente al calare della velocità.

La protezione contro la sovrapressione spetta alla soffiante: la valvola di sicurezza sulla linea di mandata scarica l'aria all'esterno quando si supera la pressione di progetto. Se questa valvola si blocca o la sua taratura viene alzata, il motore lavora costantemente in sovraccarico; l'intervento del termico spesso non è un guasto del motore, ma un problema della valvola o della linea.

Il motore nelle soffianti a canale laterale e multistadio

Nella soffiante a canale laterale (rigenerativa) un'unica girante con palette sul bordo accelera ripetutamente l'aria lungo un canale circolare ricavato nella carcassa. La girante è per lo più calettata direttamente sull'albero del motore, che si collega alla carcassa della soffiante tramite la flangia; la velocità tipica è quella dei 2 poli. A differenza del tipo roots, il carico aumenta a valvola chiusa; se l'aspirazione o la mandata vengono strozzate completamente, la girante si scalda e il motore è sotto sforzo. È frequente in applicazioni di vuoto e di pressione a bassa portata, in acquari e vasche per pesci, nelle macchine per l'imballaggio.

Nelle soffianti centrifughe multistadio più giranti disposte su un albero comune comprimono l'aria per gradi. Il motore si collega tramite giunto e la velocità è anche qui per lo più quella dei 2 poli. In questa macchina la potenza diminuisce al calare della portata; tenere parzializzata la valvola di aspirazione all'avviamento facilita l'accelerazione. I motori speciali dei turbocompressori ad alta velocità con motore integrato non sono presenti nel catalogo 2026 di HEM Motor; questa pagina riguarda le configurazioni azionate da un motore IEC standard.

Trasmissione a cinghia e puleggia e montaggio su basamento

Nella maggior parte dei gruppi soffianti roots il motore si trova accanto o sotto la soffiante, su un basamento con dispositivo tendicinghia, e la potenza è trasmessa a cinghia. Il rapporto delle pulegge determina la velocità della soffiante e quindi la portata; chi vuole modificare la portata spesso sostituisce soltanto la puleggia. Poiché a pressione costante anche la coppia resta pressoché costante, aumentare la velocità fa crescere la potenza nella stessa proporzione; prima della modifica verifichi la potenza indicata sulla targhetta dati del motore.

La tensione della cinghia genera un carico laterale sul cuscinetto lato puleggia dell'albero motore. Montare la puleggia vicino allo spallamento dell'albero, mantenere la tensione al valore del costruttore e non tendere eccessivamente la cinghia prolunga la durata dei cuscinetti. Nelle configurazioni con carico laterale elevato lo indichi nell'ordine.

In funzione della grandezza, i motori per soffianti possono essere forniti con piedi, flangia o entrambi (B3, B5, B14, B34, B35) oppure in posizione verticale (V1, V3, V5, V6, V15); tipo di flangia e dimensioni dell'albero si definiscono nell'offerta. Nei gruppi a cinghia è diffusa la carcassa con piedi, nelle soffianti a canale laterale flangiate al corpo l'esecuzione a flangia o con piedi e flangia B34/B35.

Avviamento: partire con la valvola di scarico aperta

Se la soffiante roots si avvia con la linea di mandata in pressione, il motore deve accelerare fin dal primo istante contro il pieno carico. Per questo nei gruppi ben realizzati sul lato mandata è presente una valvola di scarico (blow-off): resta aperta all'avviamento, si chiude quando il motore raggiunge la velocità e l'aria viene indirizzata nella linea. Con questa soluzione funzionano senza problemi sia l'avviamento stella-triangolo sia il soft starter.

Attenzione alla tensione di avvolgimento: i nostri modelli da 4 kW in su hanno targa 400/690 V, sulla rete a 400 V si collegano a triangolo e consentono l'avviamento stella-triangolo. I modelli più piccoli hanno targa 230/400 V; poiché sulla rete a 400 V funzionano già a stella, questo metodo non si applica. In un gruppo senza valvola di scarico, o con valvola guasta, la coppia ridotta in posizione stella può non bastare; la commutazione si allunga e il termico interviene.

Negli impianti di depurazione la soffiante lavora per lo più ventiquattro ore al giorno; si tratta di un servizio continuo e non di frequenti avvii e arresti. Tuttavia, nelle soffianti di riserva inserite e disinserite in base al controllo dell'ossigeno disciolto, il numero di avviamenti orari diventa importante; in questo caso si può aggiungere come opzione d'ordine un sensore d'avvolgimento PTC/PT100.

Regolazione della portata con inverter e raffreddamento

Poiché nella soffiante roots la portata è proporzionale alla velocità, l'inverter è il modo naturale per adeguare l'aria al fabbisogno di ossigeno della vasca. Ma, restando costante la coppia, a bassa velocità il motore continua ad assorbire una corrente elevata mentre la sua ventola sull'albero rallenta e il raffreddamento diminuisce. Se si prevede un funzionamento sotto carico a bassa frequenza per molte ore, può servire una ventola di raffreddamento ad alimentazione separata; se tra inverter e motore si posa un cavo lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale. Ci basta che lo annoti nella richiesta d'offerta. I motori trifase delle nostre serie possono essere alimentati da inverter; i dettagli sono nella pagina motori elettrici compatibili con inverter.

Verifichi anche la velocità minima ammessa della soffiante nei dati del costruttore; a velocità troppo bassa l'aria mandata si riscalda e la soffiante può raggiungere il proprio limite.

Locale soffianti, cabina insonorizzata e manutenzione

Le soffianti roots sono rumorose e spesso vengono installate in una cabina insonorizzata. La cabina abbatte il rumore ma trattiene anche l'aria calda: il calore dell'aria compressa, quello irradiato dalla carcassa della soffiante e le perdite del motore si accumulano nello stesso piccolo volume. Controlli regolarmente che il ventilatore di aerazione della cabina funzioni e che il filtro di ingresso aria non sia intasato; ci comunichi la temperatura interna della cabina in fase di offerta.

Il grado di protezione della carcassa è IP55, l'isolamento dell'avvolgimento in classe F. Per l'aria umida e leggermente corrosiva degli impianti di depurazione la resistenza anticondensa è un'opzione d'ordine; un ambiente con gas aggressivi non rientra invece nelle condizioni di progetto del motore standard e va indicato separatamente nell'ordine. Nella manutenzione i primi punti da controllare sono la tensione della cinghia, l'allineamento delle pulegge e il rumore del cuscinetto lato puleggia. Per gli azionamenti di pompe e miscelatori negli impianti di depurazione è complementare la pagina motori per pompe e miscelatori di impianti di depurazione.

Tabella di scelta del motore per tipo di soffiante

Questi modelli hanno valore indicativo; la scelta effettiva dipende dalla contropressione della soffiante, dalla velocità richiesta, dal tipo di collegamento e dalle condizioni dell'impianto. Nelle sostituzioni il punto di partenza più solido sono i valori di kW e giri/min sulla targa del vecchio motore.

Che cosa inviarci per il motore della soffiante

Per l'offerta ci comunichi: tipo di macchina (soffiante roots, a canale laterale o multistadio), potenza e velocità richieste, tensione di alimentazione, forma costruttiva, tipo di collegamento (cinghia, flangia o giunto), se funzionerà con inverter e quantità. La foto della targhetta del motore esistente velocizza il lavoro; l'articolo inviare la targhetta del motore spiega come scattarla.

I prezzi sono nella pagina acquista motore elettrico, i recapiti WhatsApp e telefonici nella pagina contatti. Per tutti i punti motore di un impianto di depurazione e biogas può leggere l'articolo impianto di depurazione e biogas.

Domande frequenti

Per aumentare la portata di una soffiante roots basta ingrandire la puleggia?

La portata aumenta, ma poiché la coppia dipende dalla pressione la potenza cresce nella stessa proporzione della velocità. Prima della modifica verifichi che la potenza del motore e la velocità massima ammessa della soffiante siano sufficienti.

Perché il motore della soffiante fa intervenire il termico all'avviamento?

La causa più frequente è l'avviamento con la linea di mandata in pressione. Controlli che la valvola di scarico sia aperta all'avviamento, che la valvola di sicurezza non sia bloccata e che il relè sia tarato sulla corrente di targa.

Posso dimezzare la velocità della soffiante con l'inverter?

Sì, se la velocità minima ammessa dalla soffiante lo consente; tuttavia, poiché la coppia resta costante, il motore può scaldarsi a bassa velocità. Indichi questa modalità di funzionamento nell'ordine; si valuterà se serve una ventilazione esterna.

Posso sostituire il motore di una soffiante a canale laterale con un motore standard?

Poiché la girante è calettata sull'albero motore, albero e flangia del nuovo motore devono avere esattamente le stesse dimensioni del vecchio. Ci invii la targa e le dimensioni della flangia del vecchio motore; individueremo insieme il modello compatibile.