Motore elettrico per ventilatori di processo e da forno

Nel forno di essiccazione, nel forno di verniciatura o in un forno da pane a tunnel, il ventilatore di ricircolo che fa circolare l'aria attorno al prodotto è una delle macchine che l'impianto meno si può permettere di fermare: se il ventilatore si arresta, la distribuzione della temperatura nel forno si altera e il lotto resta in attesa. Questa pagina descrive il motore asincrono trifase standard che aziona questi ventilatori, come viene tenuto lontano dal calore del forno e quali dati servono in fase d'ordine. I passaggi di scelta comuni a tutti i tipi di ventilatore sono raccolti nella pagina Motori per ventilatori e aspiratori.

Il calore resta dal lato del ventilatore: la separazione tra motore e forno

In un ventilatore di processo la girante ruota nell'aria calda, mentre il motore si trova all'esterno della parete o del soffitto del forno. L'albero prolungato intermedio, il disco di raffreddamento montato sull'albero e la barriera termica posta davanti all'attacco del motore fanno parte del progetto del costruttore del ventilatore. La lunghezza dell'albero, il diametro del disco e lo spessore dell'isolamento rientrano nei calcoli del costruttore del ventilatore; grazie a questi componenti il motore non entra in contatto con i gas caldi.

HEM Motor fornisce la parte esterna a questo sistema, cioè il motore elettrico: grado di protezione IP55, classe di isolamento F, 50 Hz. L'esecuzione standard del nostro catalogo è prevista per temperature ambiente da −15 °C a +40 °C e altitudini fino a 1000 m. Se nel punto in cui si trova il motore l'aria supera +40 °C, occorre segnalarlo prima dell'ordine; in fase di scelta si valuta una potenza superiore o una diversa disposizione.

Le applicazioni che richiedono una classe per evacuazione fumi o antincendio necessitano di un motore certificato; il motore standard IP55/F non è progettato per tale classe.

Che cosa fa il ventilatore nei diversi forni?

Forni di essiccazione (legno, prodotti agricoli, anime di fonderia, tessile): il ventilatore fa passare l'aria umida tra gli strati di prodotto, ne espelle una parte e la sostituisce con aria fresca. Un singolo ciclo di essiccazione può durare ore e, nell'essiccazione del legname, anche giorni.

Forni di verniciatura: nella polimerizzazione di vernici a polvere o liquide il ventilatore porta il calore in modo uniforme su ogni superficie del pezzo.

Forni da pane e alimentari: nei forni a convezione, rotativi e a tunnel il ventilatore miscela l'aria della camera di cottura; vapore e umidità possono arrivare fino in prossimità del motore. Per gli altri azionamenti della linea può consultare la pagina motori per macchine per la lavorazione alimentare.

Essiccatoi per ceramica e laterizi: qui lavorano i ventilatori di ricircolo che fanno passare aria calda tra le cataste di prodotto crudo e i ventilatori di trasferimento che convogliano il calore in eccesso del forno verso l'essiccatoio. Tutti i motori della linea sono descritti nella pagina motori per linee di produzione di mattoni, tegole e ceramica. Il ventilatore che fornisce l'aria comburente al bruciatore svolge invece un compito diverso: motore elettrico per ventilatore del bruciatore.

Avviamento a freddo: prima che il forno si scaldi il motore è più caricato

A parità di giri un ventilatore muove un volume d'aria simile, ma l'aria fredda è più densa di quella calda. A forno ancora freddo la girante deve spingere una massa d'aria più pesante e la potenza richiesta all'albero è superiore a quella di esercizio a caldo. Poiché il ventilatore è di solito dimensionato sul punto di lavoro a caldo, il momento più critico è la prima accensione del mattino o il primo avviamento dopo una manutenzione.

Per questo la potenza del motore non si determina solo in base al valore di esercizio a caldo, ma tenendo conto anche dell'avviamento a freddo; il valore di riferimento è la potenza indicata dal costruttore del ventilatore per l'aria fredda. In pratica si seguono tre strade: tenere la serranda parzializzata durante il riscaldamento, avviare il ventilatore a bassa velocità con inverter e aumentare i giri man mano che il forno si scalda, oppure scegliere direttamente il motore in base alla potenza a freddo.

Le giranti di grande diametro hanno un'inerzia elevata e l'avviamento è lungo. Il metodo di avviamento (stella-triangolo, avviatore statico o inverter) e la taratura della protezione termica vanno scelti in funzione di questo avviamento prolungato; in caso contrario la protezione può aprire il circuito prima che il motore abbia raggiunto la velocità.

Il ventilatore che gira giorno e notte: servizio continuo, sonda nell'avvolgimento, regolazione della velocità

I ventilatori di processo funzionano spesso non secondo i turni, ma secondo il ciclo produttivo, e nelle camere di essiccazione possono non fermarsi per tutta la settimana. Nel servizio continuo è decisivo che la ventola di raffreddamento del motore aspiri aria fresca e che le alette della carcassa non si ricoprano di polvere o di vapori di vernice.

Per monitorare la temperatura dell'avvolgimento si può aggiungere come opzione d'ordine un termistore PTC o una sonda PT100; la sonda si collega al relè del quadro di comando o al PLC. Nei forni umidi è disponibile come opzione anche la resistenza anticondensa, che evita l'accumulo d'acqua nella carcassa durante le soste prolungate.

Per gli impianti che vogliono regolare la portata d'aria in base alla temperatura del forno, la pagina motori elettrici compatibili con inverter fornisce i dettagli. Per i ventilatori azionati da convertitore di frequenza si possono impiegare le nostre serie trifase. Se il ventilatore deve girare a lungo lento e a pieno carico si valuta una ventilazione separata; se il cavo tra inverter e motore è lungo, un filtro dv/dt o sinusoidale: indichi questi aspetti nell'ordine. La potenza assorbita da un ventilatore varia all'incirca con il cubo della velocità; è una regola generale, il valore reale dipende dalla resistenza dell'impianto.

Scelta del motore in base al tipo di processo

La tabella è un'indicazione generale; la scelta definitiva del motore si basa sui dati del costruttore del ventilatore e sulle condizioni dell'impianto.

Montaggio: motore verticale a soffitto, motore orizzontale a parete laterale

Nei forni a convezione il motore è spesso montato verticalmente sul soffitto con la girante rivolta verso il basso; in questo caso il peso della girante e la spinta dell'aria gravano sul cuscinetto del motore come carico assiale. Nei forni con accesso dalla parete laterale il motore è orizzontale.

Le forme costruttive disponibili dipendono dalla grandezza: B3 con piedi, flangia B5 e B14, piedi e flangia B34 e B35, in verticale V1, V3, V5, V6 e V15. Le misure di flangia e albero si definiscono insieme in fase d'ordine. Per il collegamento a flangia può consultare la pagina motori con flangia B5 e B14.

A titolo di esempio, nella classe 1500 giri/min si possono citare i modelli con carcassa in ghisa 132S-4 (5,5 kW, 1460 giri/min) e 11 kW 160M-4 (1465 giri/min), e per le giranti grandi che devono girare più lentamente, nella classe 1000 giri/min, il 7,5 kW 160M-6 (970 giri/min). Sono esempi: il modello adatto dipende dal carico del ventilatore, dalla velocità richiesta, dalla forma costruttiva e dalle condizioni di esercizio.

Quali dati servono per un'offerta?

Per individuare rapidamente il motore giusto ci indichi il tipo di macchina (quale forno, quale ventilatore), la potenza del motore (kW), la velocità (giri/min), la tensione di rete, la forma costruttiva e la quantità. Per i ventilatori da forno aggiunga anche la temperatura dell'aria nel punto in cui sarà installato il motore, la potenza di avviamento a freddo indicata dal costruttore del ventilatore, l'eventuale necessità di PTC/PT100 o di resistenza anticondensa e se verrà utilizzato un inverter.

Se sostituisce un motore esistente, spesso basta una foto della targa: ci invii la targhetta dati del motore e troveremo l'equivalente. I modelli standard vengono consegnati da magazzino; può vedere i modelli con prezzo nella sezione acquista un motore elettrico e, per i casi particolari, contattarci tramite la pagina contatti.

Domande frequenti

Se all'interno del forno ci sono 250 °C, il motore deve resistere a questa temperatura?

No. Alla temperatura interna del forno è esposta la girante; l'albero prolungato, il disco di raffreddamento e la barriera termica che proteggono il motore fanno parte del progetto del costruttore del ventilatore. Per il motore conta la temperatura ambiente nel punto in cui è installato; se supera +40 °C, lo indichi nell'ordine.

Perché il ventilatore che a caldo funziona bene fa scattare il termico nelle mattine fredde?

Poiché l'aria fredda è più densa, a parità di giri il ventilatore assorbe più potenza. Il problema si risolve parzializzando la serranda durante il riscaldamento, avviando a bassa velocità con inverter o scegliendo il motore in base alla potenza a freddo; anche la taratura del termico deve tenere conto dell'avviamento lungo.

Per il ventilatore del forno di verniciatura è meglio PTC o PT100?

Il PTC è una protezione semplice che dà un segnale a una determinata soglia; la PT100 misura la temperatura in modo continuo e può essere monitorata dal PLC. Entrambe sono opzioni d'ordine; decida in base al tipo di relè o di ingresso del Suo quadro.

Posso sostituire il motore verticale del forno a convezione con un modello orizzontale?

No; il motore va ordinato con la forma costruttiva adatta alla sua posizione nel forno. Per la disposizione verticale con albero rivolto verso il basso si sceglie un montaggio verticale come V1; flangia e misura dell'albero si confermano nell'ordine.

Il motore del ventilatore di un forno da pane può funzionare senza interruzioni?

I motori trifase standard sono adatti al servizio continuo; occorre però che vapore e umidità non raggiungano il motore e che l'aria di raffreddamento sia fresca.