Motore elettrico per ventilatore a flusso misto (mixed flow)

Il ventilatore a flusso misto (mixed flow) è una soluzione intermedia tra il ventilatore assiale e quello centrifugo. L’aria entra nella girante in direzione assiale, attraversa le pale montate su un mozzo conico venendo spinta sia in avanti sia verso l’esterno, ed esce con un’inclinazione diagonale. Si ottiene così una pressione più alta rispetto a un ventilatore assiale e una cassa più compatta di quella centrifuga, in linea con il canale. Questa pagina tratta il motore elettrico che aziona questo tipo di girante; per gli altri ventilatori consulti la pagina motori per ventilatori e aspiratori.

Mozzo conico e flusso diagonale: cosa percepisce il motore?

Nella girante a flusso misto le pale spingono l’aria in avanti come un’elica e, per effetto centrifugo, la proiettano verso l’esterno. Parte della pressione deriva proprio da questa spinta radiale; per questo, a parità di diametro e di giri/min, produce più pressione di un ventilatore assiale. Per il motore ciò significa che la girante svolge il proprio lavoro senza richiedere velocità eccessive anche nelle linee con elevata resistenza dei canali. In pratica, con motori a 4 e 6 poli, cioè nelle classi 1500 e 1000 giri/min, si ottiene un funzionamento silenzioso.

La massa della girante è superiore a quella di un’elica assiale e in genere inferiore a quella di una grande girante centrifuga. Anche il tempo di accelerazione all’avviamento si colloca tra questi due estremi. Nei modelli di grande diametro e con girante in fusione, la classe di intervento della protezione termica va comunque scelta in base al tempo di avviamento.

Forma della curva di potenza e margine del motore

Nella maggior parte dei ventilatori a flusso misto la potenza all’albero rimane relativamente costante su un ampio campo di portata. Ciò significa che, se la resistenza del canale si discosta di poco dal valore di progetto, il carico del motore non varia bruscamente. Questo comportamento dipende però dal progetto: in alcuni modelli la potenza aumenta a bassa portata, in altri continua a crescere ad alta portata. La potenza del motore si determina leggendo sulla curva del produttore del ventilatore il punto più gravoso che può presentarsi in esercizio.

Se la portata viene ridotta molto, come nei ventilatori assiali, possono verificarsi distacco della vena fluida sulle pale e funzionamento instabile. Mantenere il ventilatore stabilmente in questa zona impone carichi variabili sia alla girante sia ai cuscinetti del motore.

Configurazioni ad accoppiamento diretto, a cinghia e con cassa biforcata

Accoppiamento diretto: Nella configurazione più diffusa il motore si trova all’interno della cassa tubolare, dietro la girante, che è calettata direttamente sull’albero motore. Il motore è raffreddato dall’aria convogliata; se l’aria è pulita e a temperatura normale, il raffreddamento è efficace. Estremità d’albero e flangia devono essere adatte al mozzo della girante e al supporto del motore.

A cinghia: Il motore è posizionato all’esterno della cassa, su una mensola; la girante ruota su un proprio albero con supporti. La velocità del ventilatore si regola con il rapporto delle pulegge e il motore resta fuori dal flusso d’aria. Poiché la tensione della cinghia genera un carico laterale sull’albero motore, la puleggia va montata vicino allo spallamento dell’albero e la puleggia motore non deve essere troppo piccola.

Cassa biforcata (bifurcated): All’interno della cassa c’è un tunnel chiuso attorno al quale scorre l’aria; il motore è alloggiato in questo tunnel, fuori dal flusso, ed è raffreddato dall’aria ambiente esterna. È la scelta preferita per l’estrazione di cucine e di processo con aria calda, oleosa o sporca. Poiché il raffreddamento del motore dipende dall’aria esterna, le aperture del tunnel non devono essere ostruite.

Nei ventilatori a cassa tubolare il motore è fissato di solito alla piastra di supporto con flangia B5 o B14; nella configurazione a cinghia è fissato alla mensola con i piedi B3. A seconda della grandezza sono disponibili anche B34, B35 e, per l’installazione verticale, V1, V3, V5, V6 e V15; flangia e diametro dell’albero vengono definiti nell’ordine dopo aver visionato il disegno del ventilatore.

Applicazioni e modelli HEM di esempio

I ventilatori a flusso misto si trovano nella ventilazione in linea su canale, nell’estrazione di parcheggi e cucine, nell’estrazione di laboratori e di processo e nelle linee di filtrazione con elevate perdite di carico. La tabella seguente offre una panoramica preliminare, lato motore, per le configurazioni più comuni.

Queste righe servono come orientamento iniziale; la scelta definitiva si basa su potenza all’albero indicata dal produttore del ventilatore, giri/min della girante, configurazione di collegamento e condizioni dell’aria convogliata.

Il motore in aria calda, oleosa o umida

Se un ventilatore ad accoppiamento diretto convoglia aria calda, anche il motore si trova immerso in quell’aria e il margine di raffreddamento si riduce. È quindi importante indicare nell’ordine la temperatura dell’aria convogliata; con temperature elevate o aria carica di vapori d’olio può essere più adatta una cassa biforcata o una configurazione a cinghia. I ventilatori per l’evacuazione dei fumi in caso di incendio, che richiedono certificazione, costituiscono una categoria a parte e il motore standard non è offerto per questo impiego.

Per ventilatori con avviamenti e arresti che convogliano aria umida, la resistenza anticondensa contro la condensa nell’avvolgimento è disponibile su ordinazione; per motori poco accessibili all’interno della cassa, lo è anche un sensore PTC/PT100 per il controllo della temperatura. I nostri motori con grado di protezione IP55 sono protetti contro la polvere e gli spruzzi d’acqua; il lavaggio con getto, i gas corrosivi o le atmosfere esplosive non rientrano in questa protezione e richiedono misure aggiuntive del produttore del ventilatore.

Regolazione della velocità

I ventilatori a flusso misto sono frequenti negli impianti a portata variabile, dove la portata è regolata per lo più con un azionamento elettronico. I nostri motori trifase possono funzionare con inverter. Poiché il carico del ventilatore cala rapidamente con la velocità, a bassi giri/min il motore lavora in genere senza problemi; se serve coppia elevata a bassa velocità per lunghi periodi si valuta una ventilazione ausiliaria, e se il cavo tra azionamento e motore è lungo un filtro in uscita. I dettagli sono nella pagina motori elettrici compatibili con inverter. Poiché la potenza del ventilatore varia all’incirca con il cubo della velocità, prima di aumentare i giri/min verifichi la potenza del motore; la relazione è approssimativa e dipende dall’impianto.

Cosa inviarci per l’offerta

Ci bastano la macchina o l’impianto in cui è installato il ventilatore, il tipo di configurazione (diretta, a cinghia, cassa biforcata), potenza e giri/min richiesti, tensione di rete, forma costruttiva, temperatura dell’aria convogliata e quantità. Può cercare un equivalente inviandoci la targhetta del vecchio motore.

I prezzi sono nelle pagine prodotto del nostro negozio. I numeri WhatsApp e di telefono si trovano nella pagina contatti.

Domande frequenti

Il ventilatore a flusso misto sollecita il motore più di un ventilatore assiale?

Poiché a parità di portata produce una pressione più alta, la potenza all’albero è in genere maggiore. Nella maggior parte dei progetti, però, la curva di potenza è più piatta; il motore si sceglie in base al punto di esercizio più gravoso della curva.

Perché nella cassa biforcata il motore non risente dell’aria calda?

Il motore è alloggiato in un tunnel chiuso attorno al quale scorre l’aria ed è raffreddato dall’aria ambiente esterna. Finché le aperture del tunnel restano libere, l’aria calda convogliata non entra in contatto diretto con il motore.

A cosa prestare più attenzione quando si sostituisce il motore di un ventilatore in linea?

Oltre a potenza e giri/min, va verificata la compatibilità di tipo di flangia, estremità d’albero e chiavetta con il mozzo della girante. Un mozzo non compatibile compromette l’equilibratura e le vibrazioni si trasmettono ai cuscinetti del motore.

Su questi ventilatori è più diffuso il motore a 4 o a 6 poli?

Si usano entrambi. Per giranti di diametro piccolo e medio prevale il 4 poli, per ventilatori di grande diametro in cui si richiede silenziosità il 6 poli. La decisione definitiva si prende in base alla curva del produttore del ventilatore.