Motore elettrico per ventilatore a pale rovesce

Il ventilatore a pale rovesce è un ventilatore centrifugo con le pale inclinate in senso opposto alla direzione di rotazione. Le pale possono essere in lamiera piana (inclinate all'indietro), curve oppure a profilo alare (airfoil). L'aria esce dalla girante con una velocità tangenziale relativamente bassa; per questo, a parità di pressione, gira a velocità più elevata, ma trasferisce l'energia all'aria in modo efficiente. Si impiega in un ampio campo di applicazioni, dalle unità di trattamento aria all'estrazione di processo, dall'aria comburente delle caldaie all'aspirazione di aria pulita. L'insieme dei tipi di ventilatore è trattato nella pagina motori per ventilatori e aspiratori; qui ci concentriamo sull'influenza della girante a pale rovesce sulla scelta del motore.

Una curva di potenza autolimitante

La caratteristica più nota della girante a pale rovesce è che la potenza all'albero, all'aumentare della portata, raggiunge un valore massimo e poi diminuisce. Questa proprietà è detta caratteristica non sovraccaricante (non-overloading). Anche se la resistenza dei canali risulta inferiore al previsto, una serranda resta completamente aperta o si rimuove un filtro, la potenza assorbita non supera questo valore massimo.

Se il motore viene scelto in base a questo picco, le variazioni dell'impianto non lo portano in sovraccarico. Un motore scelto invece sul punto di progetto, senza margine rispetto al valore massimo, può andare in sofferenza quando cambiano le condizioni di esercizio. La strada corretta è leggere sulla curva del costruttore del ventilatore sia la potenza nel punto di lavoro sia la potenza massima della curva, e scegliere il motore di conseguenza.

Giri/min più elevati, girante più pesante

Per produrre la stessa pressione, questo tipo di girante richiede una velocità periferica più alta rispetto alla girante a pale avanti. Per questo nei ventilatori ad accoppiamento diretto si usano spesso motori a 2 poli (classe 3000 giri/min) e a 4 poli (classe 1500 giri/min); con giranti di grande diametro si incontrano anche i 6 poli. Nelle trasmissioni a cinghia la velocità del ventilatore desiderata si ottiene con il rapporto delle pulegge.

Le giranti a pale rovesce sono realizzate di norma in lamiera spessa, con poche pale ma di grandi dimensioni, e hanno una massa elevata. Combinata con i giri/min elevati, l'energia cinetica che il motore deve accelerare all'avviamento cresce. Ciò significa un avviamento lungo e, per tutta la sua durata, corrente elevata. Il metodo di avviamento (stella-triangolo, avviatore statico o convertitore) e la classe di intervento del relè termico vanno scelti in base a questo tempo; altrimenti la protezione può intervenire prima che il ventilatore raggiunga la velocità.

Trasmissione e carichi sui cuscinetti

Quando la girante è calettata direttamente sull'albero motore, il suo peso e lo squilibrio residuo gravano sui cuscinetti del motore. Ad alti giri/min anche un piccolo squilibrio si traduce in vibrazioni evidenti. Per questo dopo la sostituzione o la pulizia della girante occorre controllarne l'equilibratura.

Nella trasmissione a cinghia il motore poggia su una slitta e la tensione della cinghia applica un carico radiale all'albero. La tensione va mantenuta al valore raccomandato dal costruttore e la puleggia montata vicino allo spallamento dell'albero. Per i ventilatori di grandi dimensioni in cui si prevede un carico radiale elevato, segnalarlo nell'ordine consente di valutare la disposizione dei cuscinetti.

A seconda della grandezza sono disponibili forme con piedi (B3), con flangia (B5, B14), con piedi e flangia (B34, B35) e verticali (V1, V3, V5, V6, V15); le dimensioni di albero e flangia vengono definite in fase d'ordine in base al disegno del ventilatore. Per le versioni con piedi e flangia può consultare la pagina motori B34/B35.

Forma delle pale e aria convogliata

Le pale piane inclinate all'indietro possono lavorare con aria leggermente polverosa; la polvere aderisce meno alla superficie della pala. Le pale a profilo alare sono l'opzione più efficiente, ma in genere sono cave; con polvere abrasiva, se la pala si buca, si riempie di materiale e l'equilibratura della girante si altera improvvisamente. Questo può causare danni rapidi ai cuscinetti del motore. Sulle linee polverose, scegliere il tipo di girante adatto all'aria convogliata è compito del costruttore del ventilatore; lato motore occorre monitorare le vibrazioni e lubrificare i cuscinetti per tempo.

Il motore va posizionato fuori dal flusso di aria calda o sporca. Il grado di protezione IP55 riguarda polvere e spruzzi d'acqua; flussi di gas caldi, vapori aggressivi, lavaggio con acqua in pressione o atmosfere esplosive non rientrano in questa protezione e richiedono misure aggiuntive del costruttore del ventilatore o un motore speciale. In ambienti umidi si possono aggiungere su ordinazione una resistenza anticondensa per le soste e un sensore PTC/PT100 per monitorare la temperatura dell'avvolgimento.

Regolazione della velocità con portata variabile

Grazie alla loro efficienza, i ventilatori a pale rovesce si prestano a essere alimentati da convertitore negli impianti a portata variabile. Ridurre i giri/min invece di strozzare la portata con la serranda sfrutta il fatto che il carico del ventilatore diminuisce all'incirca con il cubo della velocità; la relazione è approssimata e dipende dalla resistenza dell'impianto. I nostri motori trifase possono essere alimentati da azionamento; quando serve una coppia elevata a bassa velocità per lunghi periodi si valuta un ventilatore di raffreddamento separato, con cavo motore lungo un filtro in uscita. I dettagli sono nella pagina motori elettrici compatibili con inverter. Portare la velocità oltre la frequenza di rete, invece, può superare sia la velocità massima ammessa dalla girante sia la potenza del motore; questo passo va fatto con l'approvazione del costruttore del ventilatore.

Esempi di modelli HEM per ventilatori a pale rovesce

Questi motori sono solo un suggerimento iniziale; la scelta definitiva dipende dalla potenza massima del ventilatore, dai giri/min richiesti, dal tipo di collegamento e dalle condizioni ambientali. I nostri modelli da 75 kW in su hanno un fattore di servizio di 1,15.

Per la richiesta di offerta

Per l'offerta bastano: macchina o impianto in cui si trova il ventilatore, tipo di girante, potenza richiesta (preferibilmente con la potenza massima della curva), giri/min, tensione di rete, forma costruttiva, tipo di trasmissione, metodo di avviamento e quantità. Se sostituisce un motore esistente, allegare la foto della targhetta velocizza il lavoro.

I prezzi dei prodotti sono visibili nelle pagine del nostro negozio. Per contattarci via WhatsApp o telefono usi la pagina contatti.

Domande frequenti

Nel ventilatore a pale rovesce il motore può andare in sovraccarico?

Se il motore è stato scelto in base alla potenza massima della curva, le variazioni di portata non lo portano in sovraccarico. Un motore scelto solo sul punto di progetto e senza margine può invece andare in sofferenza quando la resistenza dell'impianto diminuisce.

Perché l'avviamento di questo ventilatore è così lungo?

La girante è in lamiera spessa e pesante, e per di più ruota ad alti giri/min. Poiché l'energia cinetica che il motore deve accelerare è grande, il tempo di avviamento si allunga; metodo di avviamento e taratura del relè termico si scelgono di conseguenza.

Posso portare la velocità del ventilatore oltre 50 Hz con il convertitore?

Occorre prima verificare la velocità massima ammessa dalla girante e la potenza del motore. Poiché la potenza cresce rapidamente con i giri/min, anche un piccolo aumento può portare il motore oltre il valore nominale.

La girante a profilo alare crea problemi con aria polverosa?

Con polvere abrasiva la pala cava può bucarsi e riempirsi di materiale, alterando l'equilibratura della girante. Le vibrazioni si trasmettono ai cuscinetti del motore; su queste linee il tipo di girante va definito insieme al costruttore del ventilatore.