Motori elettrici per compressori

Un compressore trasforma l’energia prelevata dalla rete in lavoro di compressione attraverso l’albero motore: dal piccolo compressore a pistoni con serbatoio dell’officina fino all’unità a vite dello stabilimento, il primo anello di questa catena è il motore asincrono trifase. Questa pagina non tratta il compressore in sé, ma il motore che lo aziona: come viene caricato il motore nei diversi tipi di compressore, a cosa prestare attenzione all’avviamento, come la temperatura e l’aria oleosa della sala compressori influiscono sul motore e quali dati servono per l’ordine.

Il carico sul motore nei compressori a pistoni, a vite e turbo

Nel compressore a pistoni l’albero a gomiti muove i pistoni avanti e indietro. A ogni corsa di compressione la coppia sull’albero sale e scende, quindi il motore lavora con un carico pulsante. Questa pulsazione viene in gran parte smorzata dalla pesante puleggia lato compressore, che funge anche da volano. Nei piccoli modelli da officina il motore e la testata del compressore si trovano di solito affiancati sopra il serbatoio, collegati da una cinghia.

Nel compressore a vite due rotori elicoidali che ingranano tra loro comprimono l’aria in modo continuo, con una pulsazione di coppia ridotta. Trattandosi di una macchina volumetrica, la coppia all’albero dipende più dalla pressione di uscita che dalla velocità: aumentando la pressione impostata cresce anche la corrente assorbita dal motore. Prima di portare la pressione di linea oltre il valore di progetto occorre misurare quanto la corrente del motore si avvicina al valore di targa.

Nel compressore turbo (centrifugo) l’aria viene compressa da una girante che ruota ad alta velocità; i giri del motore vengono moltiplicati notevolmente da una scatola ingranaggi e le potenze sono elevate. Qui l’avviamento è determinato dall’inerzia della girante e del treno di ingranaggi.

Per i compressori domestici e da piccola officina, in assenza di rete trifase, si può valutare la nostra serie di motori elettrici monofase.

Questa pagina offre un quadro generale della famiglia dei compressori; i dettagli di ogni macchina si trovano nelle rispettive sottopagine. La pagina Motore per compressore a vite tratta il ciclo carico/vuoto e le unità con giunto, la pagina Motore per compressore d’aria a pistoni l’avvio e arresto con pressostato e la disposizione a cinghia sopra il serbatoio, mentre la pagina Motore per pompa a vuoto approfondisce il motore delle pompe che aspirano l’aria anziché comprimerla.

Come influisce il ciclo carico/vuoto sul motore?

La maggior parte delle unità a vite funziona con una regolazione a due stadi. Quando la pressione di linea scende al limite inferiore, la valvola di aspirazione si apre e la macchina lavora a carico; al raggiungimento del limite superiore la valvola si chiude e il motore continua a girare, ma assorbe molta meno potenza. Se il funzionamento a vuoto si prolunga, l’unità si arresta da sola. Questo schema protegge il motore da frequenti avviamenti e arresti.

Nei modelli a pistoni, invece, è il pressostato ad avviare e arrestare direttamente il motore. Per questo il fattore principale nel riscaldamento del motore è il numero di avviamenti orari: l’elevata corrente di spunto riscalda l’avvolgimento un po’ di più a ogni avvio. In un’officina con consumo d’aria variabile, un serbatoio piccolo significa avviamenti frequenti; ingrandire il serbatoio o allargare la banda di pressione alleggerisce il carico sul motore. Per un esercizio con avviamenti frequenti è possibile ordinare come opzione sonde PTC o PT100 nell’avvolgimento.

Il compressore a pistoni è dotato di una piccola valvola di scarico testata che, all’arresto, svuota l’aria nella linea di mandata. Se questa valvola è guasta, il motore tenta di avviarsi contro la pressione nel cilindro, la corrente resta alta a lungo e interviene il relè termico. Prima di sostituire il motore verifichi che la valvola funzioni.

Puleggia, giunto e ingranaggi: dettagli del motore in base al collegamento

Nella trasmissione a cinghia la velocità del compressore è determinata dal rapporto tra i diametri delle pulegge. La tensione della cinghia esercita una forza radiale sull’albero motore; il motore poggia di solito su una slitta e la tensione si regola spostandolo. Più piccola è la puleggia motore, maggiore è la tensione necessaria per trasmettere la stessa potenza e maggiore è il carico sul cuscinetto lato puleggia.

Nelle unità a vite ad accoppiamento diretto, motore e gruppo vite sono uniti sullo stesso asse tramite giunto o campana di collegamento flangiata. Un errore di allineamento usura il giunto e i cuscinetti di entrambi i lati. Alcuni costruttori di compressori impiegano motori realizzati su proprio disegno; se le dimensioni IEC standard non corrispondono, lo indichi nell’ordine.

Come forme costruttive sono disponibili, a seconda della grandezza, B3, B5, B14, B34, B35 e le verticali V1/V3/V5/V6/V15; flangia e dimensioni dell’albero vengono confermate in fase d’ordine. Per la disposizione più diffusa nelle unità con giunto può consultare la pagina motori con piedi e flangia B34/B35.

Come si sceglie il metodo di avviamento del compressore?

Il compressore a vite si avvia con la valvola di aspirazione chiusa, quindi il carico iniziale è basso; per questo la soluzione più diffusa sul campo è l’avviamento stella-triangolo. Nel collegamento a stella la coppia si riduce; se il passaggio a triangolo avviene prima che il motore si avvicini ai giri nominali, si genera un picco di corrente, perciò il tempo di commutazione va regolato di conseguenza.

Controlli la tensione di avvolgimento a catalogo: dai 4 kW in su i nostri modelli riportano in targa 400/690 V (Δ/Y) e, funzionando a triangolo su rete 400 V, si prestano all’avviamento stella-triangolo. I modelli fino a 3 kW riportano 230/400 V; su rete 400 V sono già collegati a stella, quindi questo metodo di avviamento non è applicabile.

Il compressore a pistoni si avvia con difficoltà se nel cilindro è rimasta pressione; nelle piccole potenze si ricorre di solito all’avviamento diretto. Nei compressori a vite a velocità variabile, invece, il convertitore di frequenza produce aria in base al consumo. Le nostre serie trifase possono essere alimentate da inverter; per un funzionamento prolungato a bassi giri con coppia piena può servire una ventilazione forzata, con cavi lunghi si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale, e queste condizioni vanno comunicate in fase d’ordine. Dettagli: motori elettrici compatibili con inverter.

Il motore nella sala compressori: calore, vapori d’olio e polvere

Il calore dell’aria compressa si diffonde nella sala; in una sala compressori poco ventilata la temperatura sale rapidamente. Il motore si raffredda con la propria ventola calettata sull’albero attraverso le alette della carcassa, quindi un ambiente caldo riduce anche il suo margine di raffreddamento. È opportuno indicare nell’ordine la temperatura estiva della sala.

Quando vapori d’olio e polvere si combinano, sul copriventola e sulle alette si forma uno strato appiccicoso che ostacola la dissipazione del calore. La pulizia periodica incide direttamente sulla durata del motore. Il grado di protezione della carcassa è IP55, l’isolamento dell’avvolgimento è in classe di isolamento F. Nelle cabine all’aperto, se si nota condensa sulla carcassa che si raffredda di notte, la resistenza anticondensa è disponibile come opzione. Nella trasmissione a cinghia, un aumento di rumore o vibrazioni del cuscinetto lato puleggia è il primo segnale che serve manutenzione.

Tabella di preselezione del motore per tipo di compressore

I modelli in tabella sono esempi; la scelta definitiva dipende dal carico del compressore, dai giri richiesti, dal montaggio e dalle condizioni di esercizio. Il punto di partenza più affidabile sono potenza e giri riportati sulla targa del motore esistente.

Cosa comunicarci nella richiesta del motore

Per un’offerta rapida e corretta indichi: tipo di macchina (compressore a pistoni, a vite o turbo), potenza del motore (kW), giri (giri/min), tensione di rete, forma costruttiva, tipo di collegamento (cinghia o giunto), metodo di avviamento e quantità desiderata. Una foto della targa del vecchio motore risponde da sola alla maggior parte delle domande; come scattarla è spiegato nell’articolo inviare la targa del motore.

Il prezzo aggiornato dei modelli è visibile nella pagina acquista motori elettrici. I recapiti WhatsApp e telefonici si trovano nella pagina contatti. Se invece dell’aria compressa serve un grande volume d’aria a bassa pressione, la pagina motori elettrici per ventilazione descrive gli azionamenti di soffianti e ventilatori.

Domande frequenti

Se aumento la pressione del compressore a vite, il motore si sovraccarica?

Sì. Nella macchina a vite la coppia all’albero cresce con la pressione di uscita; all’aumentare della pressione sale anche la corrente del motore. Prima di modificare l’impostazione misuri la corrente sotto carico e la confronti con il valore di targa.

Perché il motore del compressore a pistoni fa scattare spesso il relè termico?

Le cause più comuni sono troppi avviamenti orari, una valvola di scarico testata guasta e una cinghia allentata o troppo tesa. Prima di sostituire il motore controlli questi tre punti.

Posso avviare a stella-triangolo un motore da 3 kW per compressore?

Su rete 400 V no. I nostri modelli di questa potenza riportano in targa 230/400 V e a 400 V funzionano già a stella; per lo stella-triangolo il motore deve essere collegato a triangolo a 400 V.

Posso usare un motore per compressore su rete monofase?

Nelle piccole potenze sì; la nostra serie monofase da 0,18–5,5 kW è un’opzione specifica per questo impiego. I compressori più grandi richiedono alimentazione trifase.