Motore elettrico per ventilatore assiale con raddrizzatori

Il ventilatore assiale con raddrizzatori (vane axial) ha, all'interno della cassa cilindrica, pale fisse collocate subito dietro o davanti all'elica. L'aria in uscita dall'elica avanza ruotando; le pale fisse raddrizzano questo vortice e convertono parte dell'energia di rotazione in pressione statica. Il risultato è una pressione più alta e un flusso in uscita più uniforme rispetto a un semplice ventilatore assiale intubato dello stesso diametro. Il quadro completo dei tipi di ventilatori è disponibile nella pagina motori per ventilatori e aspiratori; qui trattiamo solo le differenze che la struttura con raddrizzatori comporta per il motore.

Come cambiano le pale fisse il carico del motore?

Poiché i raddrizzatori orientano l'aria, il ventilatore può vincere resistenze che un semplice assiale intubato non supera: condotti lunghi, silenziatori, batterie di scambiatori di calore o gallerie minerarie. Il prezzo di questo guadagno di pressione è la potenza all'albero. Più pressione a parità di portata significa che il motore deve erogare più coppia.

In questi ventilatori l'elica è montata per lo più direttamente sull'albero motore. Con eliche di piccolo diametro e pressione elevata si usano motori a 2 poli (classe 3000 giri/min) per ottenere la velocità periferica; con diametri maggiori si usano motori a 4 e 6 poli. La velocità esatta si legge sulla curva prestazionale del costruttore del ventilatore; anche la potenza del motore si stabilisce in base alla potenza all'albero richiesta dal punto di lavoro su questa curva.

Perché non si consiglia l'avviamento con serranda chiusa?

Nei ventilatori centrifughi avviare con la serranda di aspirazione chiusa è prassi comune. Nel ventilatore assiale con raddrizzatori la situazione è opposta: quando la portata cala molto, il flusso sulle pale si distacca (stallo), il ventilatore lavora in modo instabile e con vibrazioni e in molti progetti la potenza all'albero aumenta a bassa portata. Per questo l'avviamento con serranda chiusa o molto parzializzata non alleggerisce il motore, anzi può sovraccaricarlo.

Gli effetti di un funzionamento prolungato nella zona di stallo si vedono anche sul motore: il carico portato dall'elica oscilla a ogni giro, sui cuscinetti agiscono forze variabili e la corrente oscilla. La resistenza dell'impianto va progettata in modo da restare nella zona stabile della curva del ventilatore. La posizione della serranda all'avviamento si stabilisce secondo le istruzioni del costruttore del ventilatore.

Il motore nella cassa: montaggio, cavo e raffreddamento

In questi ventilatori il motore si trova di solito al centro della cassa, in un mozzo fissato ai raddrizzatori o a bracci di sostegno separati. Diametro del mozzo e carcassa del motore devono essere compatibili; per questo il costruttore del ventilatore richiede il motore con una determinata grandezza e un determinato tipo di montaggio. Nei ventilatori intubati il montaggio più frequente prevede il motore fissato alla piastra del mozzo con i piedi oppure con flangia B5/B14; a seconda della grandezza sono possibili anche le esecuzioni B3, B34, B35 e, per i ventilatori a torre installati in verticale, V1, V3, V5, V6, V15. Flangia e diametro dell'albero vengono definiti in fase d'ordine sulla base del disegno del mozzo del costruttore del ventilatore. I tipi di flangia sono spiegati nella pagina motori con flangia B5 e B14.

La morsettiera resta all'interno della cassa; il cavo di alimentazione esce di solito attraverso uno dei raddrizzatori o da un pressacavo sulla cassa. Orientamento della morsettiera e direzione di ingresso del cavo vanno indicati in fase d'ordine, altrimenti il cavo potrebbe non entrare nella sezione della pala.

Il motore si raffredda nell'aria trasportata dal ventilatore. Con aria pulita a temperatura ambiente è un vantaggio. Se il ventilatore lavora a lungo con portata molto bassa o trasporta aria calda e polverosa, lo smaltimento del calore del motore peggiora. Indichi nell'ordine la temperatura dell'aria trasportata. Per ventilatori con frequenti arresti e aria umida si può ordinare una resistenza anticondensa; per casse di difficile accesso sensori di avvolgimento PTC/PT100. La protezione IP55 dei nostri motori riguarda polvere e spruzzi d'acqua: flussi di gas corrosivi, casse lavate con getto d'acqua o atmosfere esplosive non rientrano in questa protezione. Su una linea di questo tipo il costruttore del ventilatore deve adottare misure aggiuntive oppure va scelto un motore speciale; lo indichi chiaramente nella richiesta.

Regolazione dell'angolo delle pale e della velocità

In molti ventilatori con raddrizzatori l'angolo delle pale dell'elica si regola da fermo. Aumentare l'angolo incrementa pressione e portata e fa salire anche la potenza assorbita dal motore. Se il ventilatore è stato regolato in campo, dopo la regolazione occorre misurare la corrente del motore e confrontarla con la corrente nominale di targa.

Se la portata va variata durante l'esercizio, l'inverter è la soluzione più flessibile. I nostri motori trifase possono essere alimentati da inverter. Poiché il carico del ventilatore si alleggerisce al diminuire della velocità, la ventola propria del motore nella maggior parte dei casi assicura un raffreddamento sufficiente; se però si richiede a lungo coppia elevata a bassa frequenza, serve una ventilazione ad alimentazione separata, e se la linea tra inverter e motore è lunga, un filtro di uscita. Basta aggiungere questi due dati alla richiesta; l'argomento è approfondito nella pagina motori elettrici compatibili con inverter. Per non avvicinarsi al limite di stallo durante la riduzione di velocità, la frequenza minima dell'inverter va definita insieme al costruttore del ventilatore.

Dove si usano ed esempi di modelli HEM

I ventilatori con raddrizzatori si preferiscono su percorsi d'aria rettilinei ma ad alta resistenza: ventilazione di miniere e gallerie, aspirazione di cabine di verniciatura, aria di processo con condotti lunghi, unità che soffiano aria su batterie di raffreddamento. La tabella seguente offre una preselezione dal punto di vista del motore.

I motori in tabella servono a dare un'idea. Il motore giusto è determinato insieme dalla potenza assorbita dal ventilatore nel punto di lavoro, dalla velocità richiesta dall'elica, dal tipo di fissaggio al mozzo e dalle condizioni dell'aria. Nelle miniere in cui possono essere presenti gas esplosivi non si può usare un motore standard; questo caso va trattato a parte nel progetto.

Proteggere il motore durante la manutenzione

Il gioco tra raddrizzatori ed elica è ridotto. Se una pala si allenta o l'elica si sporca, lo squilibrio si trasmette direttamente ai cuscinetti del motore. Nei controlli periodici vanno valutati insieme fissaggio delle pale, pulizia dell'elica e rumorosità dei cuscinetti. Poiché per accedere al motore spesso occorre smontare la cassa, un sensore PTC che monitora a distanza la temperatura dell'avvolgimento riduce le sorprese tra un intervento e l'altro. La lubrificazione dei cuscinetti si esegue secondo le istruzioni riportate sulla targa del motore e nel catalogo.

Quando invia la richiesta

Per l'offerta è sufficiente indicare in quale macchina o impianto lavora il ventilatore, potenza e velocità richieste dall'elica, tensione disponibile in sito, tipo di montaggio del motore sul mozzo, orientamento della morsettiera e uscita del cavo, temperatura dell'aria e quantità necessaria. Se fotografa e ci invia la targa del motore attuale, ne ricaviamo l'equivalente; come fare è spiegato nella guida all'invio della targa.

I prezzi sono riportati nella pagina di ciascun modello, nella sezione negozio. Può porre le Sue domande via WhatsApp o per telefono ai numeri indicati nella pagina contatti.

Domande frequenti

Avviare il ventilatore con raddrizzatori a serranda chiusa protegge il motore?

In genere no. Nei ventilatori assiali, quando la portata cala molto il flusso si distacca e in molti progetti la potenza all'albero aumenta. La posizione della serranda all'avviamento va stabilita secondo le istruzioni del costruttore del ventilatore.

Se il motore è all'interno della cassa, come ci si accorge di un surriscaldamento?

Poiché il motore è difficile da ispezionare a vista, il metodo più pratico è un sensore PTC o PT100 inserito nell'avvolgimento. Il sensore è un'opzione d'ordine e si collega al relè adatto nel quadro di comando.

A cosa devo fare attenzione quando sostituisco il motore di un vecchio ventilatore?

Oltre a potenza e giri, flangia, estremità d'albero, linguetta e dimensioni della carcassa che si inserisce nel mozzo devono essere compatibili con il motore precedente. Anche la posizione della morsettiera influisce sul passaggio del cavo attraverso il raddrizzatore.

Se aumento l'angolo delle pale serve un motore più grande?

Può servire. Con l'aumento dell'angolo cresce anche la potenza assorbita. Dopo la regolazione si misura la corrente; se supera il valore di targa, si riporta indietro l'angolo oppure si rivaluta la potenza del motore.