Motori elettrici per riduttori

Un riduttore porta l’elevata velocità del motore ai bassi giri/min richiesti dalla macchina e, nello stesso rapporto, aumenta la coppia sull’albero di uscita. La coppia disponibile in uscita dipende quindi dalla potenza e dalla velocità del motore collegato all’ingresso. Questa pagina spiega come scegliere i motori asincroni trifase standard da accoppiare a riduttori a vite senza fine, coassiali a ingranaggi elicoidali, ortogonali a coppia conica e ad assi paralleli; le altre pagine applicative sono raccolte nell’elenco motori elettrici per settore.

La divisione dei compiti tra motore e riduttore

Il motore asincrono lavora bene alla propria velocità: un motore a due poli ha una velocità di sincronismo di circa 3000 giri/min, uno a quattro poli 1500 giri/min, uno a sei poli 1000 giri/min. Un tamburo di trasportatore, la pala di un miscelatore o il tamburo di un argano girano invece a poche decine di giri/min. Il riduttore colma questa differenza. Il rapporto di riduzione divide la velocità del motore per ottenere quella in uscita; trascurando le perdite, la coppia in uscita viene moltiplicata all’incirca per lo stesso rapporto.

Questo legame ha due conseguenze sulla scelta del motore. Primo: la potenza del motore deriva dalla coppia e dalla velocità richieste in uscita dalla macchina; non si sceglie il motore guardando solo la grandezza della carcassa del riduttore. Secondo: se si cambia il numero di poli del motore lasciando invariato il rapporto, cambia anche la velocità della macchina. Il motore sostitutivo deve perciò appartenere alla stessa classe di velocità di quello precedente.

Tipi di riduttore e influenza sul motore

Riduttore a vite senza fine

La vite sull’albero motore aziona la ruota in bronzo sull’albero di uscita; ingresso e uscita sono perpendicolari. Offre rapporti elevati in poco spazio, è silenzioso ed è diffuso su confezionatrici, piccoli trasportatori, cancelli e dosatori. A causa dell’elevato attrito di strisciamento, il rendimento è inferiore a quello dei riduttori a ingranaggi; questa perdita va aggiunta alla potenza del motore. In alcuni modelli ad alto rapporto la rotazione inversa dall’albero di uscita risulta difficile, ma questa caratteristica non deve sostituire un freno.

Riduttore coassiale a ingranaggi elicoidali e ad assi paralleli

Le ruote a denti inclinati riducono la velocità per stadi successivi. Hanno rendimento elevato, sopportano coppie importanti e sono preferiti per nastri, elevatori, miscelatori ed estrusori in servizio continuo. I modelli pendolari ad assi paralleli, di forma piatta, possono essere calettati direttamente sull’albero del tamburo del trasportatore.

Riduttore ortogonale a coppia conica

Lo stadio conico iniziale devia il moto di 90°, gli stadi elicoidali successivi completano il rapporto. Si usa al posto del riduttore a vite senza fine dove servono sia un ingombro ad angolo retto sia un rendimento elevato; è frequente su trasportatori pesanti e sulle traslazioni degli argani.

La velocità corretta all’ingresso del riduttore

Nei cataloghi dei produttori di riduttori rapporti e coppie in uscita sono di norma riferiti a un ingresso a quattro poli, circa 1500 giri/min. Per questo la maggior parte dei motoriduttori utilizza un motore a quattro poli. Il motore a due poli, a parità di potenza, è più compatto e leggero, ma l’elevata velocità in ingresso non è adatta a tutti i riduttori per la durata di ingranaggi e cuscinetti: verifichi la velocità massima di ingresso ammessa dal riduttore. Il motore a sei poli, invece, a parità di potenza fornisce più coppia e, negli azionamenti lenti che richiedono rapporti molto elevati, può ridurre il numero di stadi del riduttore.

Ad esempio, il modello HEM Motor in alluminio 112M-4 da 4 kW eroga una coppia nominale di 26,3 Nm a 1450 giri/min nominali. Il modello in ghisa a due poli 112M-2 da 4 kW, di pari potenza, fornisce 13,1 Nm a 2905 giri/min. La coppia in ingresso da moltiplicare per il rapporto varia quindi quasi del doppio in base al numero di poli; i valori dettagliati sono nell’articolo sulla tabella delle coppie.

Compatibilità di flangia, albero e montaggio

Nei motoriduttori la prima verifica riguarda il collegamento meccanico. Se il motore è montato direttamente sulla flangia di ingresso del riduttore, diametro di centraggio, fori di fissaggio, diametro dell’albero e chiavetta del motore devono corrispondere esattamente all’ingresso del riduttore. Sui riduttori piccoli e medi è comune la flangia piccola B14, su quelli grandi la flangia grande B5. Se motore con piedi e riduttore sono collegati separatamente tramite giunto, si sceglie la forma B3 oppure B34 o B35, che combinano piedi e flangia.

HEM Motor offre tutti questi collegamenti e, per gli azionamenti verticali, le posizioni V1, V3, V5, V6 e V15 in funzione della grandezza; flangia e diametro dell’albero vengono verificati insieme a Lei in fase d’ordine. Per il controllo delle quote consulti le pagine disegni tecnici e motori con flangia B5 e B14; per la configurazione con piedi e flangia, la pagina motori B34 e B35.

Se il motore è montato con albero verso il basso o verso l’alto, cambiano il carico sui cuscinetti e le condizioni di tenuta: indichi chiaramente la posizione nell’ordine.

Carcassa in alluminio o in ghisa?

La serie HEM Motor con carcassa in alluminio copre 0,25–11 kW, quella con carcassa in ghisa 0,55–355 kW. Sui motori di piccola e media potenza appesi al riduttore tramite flangia, la leggerezza della carcassa in alluminio riduce il carico sulla flangia del riduttore; rientrano in questo gruppo confezionatrici, riempitrici e nastri leggeri. Per i riduttori di alimentatori di frantoi con carichi a urto, nastri pesanti, mescolatori e macchine vibranti prevale invece la robustezza della carcassa in ghisa. I dettagli di questa scelta sono spiegati nella domanda alluminio o ghisa.

Avviamento, inverter e riscaldamento

Il riduttore moltiplica nello stesso rapporto anche la coppia di spunto del motore. Quando una coclea piena o un nastro carico si avvia con avviamento diretto, gli ingranaggi del riduttore subiscono un urto improvviso. Un inverter o un avviatore statico (soft starter) attenua questo urto; l’inverter consente inoltre di regolare la velocità in uscita senza cambiare il rapporto. Se con l’inverter si lavora a lungo a bassa frequenza e a piena coppia, la ventola calettata sull’albero del motore rallenta e può servire una ventilazione ausiliaria; se il cavo tra motore e azionamento è lungo, si valuta un filtro dv/dt o sinusoidale. Ci segnali questi casi nell’ordine; i dettagli sono nella pagina motori compatibili con inverter.

Nei motoriduttori con frequenti avviamenti e arresti è disponibile su ordinazione un sensore PTC o PT100 per controllare la temperatura dell’avvolgimento; per motori fermi in ambienti umidi, una resistenza anticondensa. Per sollevamenti o trasporti in pendenza che richiedono un freno, indichi nell’ordine la necessità di un motore autofrenante.

Modelli HEM di esempio per motoriduttori

La tabella ha solo valore orientativo. Il motore corretto si determina valutando insieme coppia e velocità richieste in uscita dalla macchina, rapporto e rendimento del riduttore, tipo di collegamento e ambiente di lavoro.

Applicazioni con motoriduttore per tipo di macchina

I principali utilizzatori di motoriduttori sono le linee di trasporto; l’argomento è trattato anche nelle pagine motori elettrici per nastri trasportatori e motori elettrici per sistemi di trasporto. Anche i mescolatori delle centrali di betonaggio, le miscelatrici per mangimi e le coclee dei mulini funzionano con motoriduttore.

Informazioni necessarie per l’offerta

Ci indichi la macchina a cui è collegato il riduttore, potenza (kW) e velocità (giri/min) del motore, tensione di rete, forma costruttiva (B14, B5, B3, B34, B35 o posizione verticale), quote della flangia di ingresso del riduttore e diametro dell’albero, oltre al numero di motori richiesti. Le foto delle targhette del vecchio motore e del riduttore spesso permettono di individuare l’equivalente in un solo passaggio. I prezzi dei modelli sono nelle pagine del negozio; i nostri recapiti WhatsApp e telefonici si trovano nella pagina contatti.

Domande frequenti

In un motoriduttore posso montare un motore da 3000 giri/min al posto di uno da 1500 giri/min?

Se il rapporto resta invariato, la macchina gira al doppio della velocità e la coppia in uscita si dimezza. Inoltre si può superare la velocità di ingresso ammessa dal riduttore. Mantenga la stessa classe di velocità del vecchio motore.

La flangia del motore non si adatta al riduttore: cosa devo fare?

Ci comunichi diametro di centraggio, interasse dei fori e quote albero-chiavetta della flangia di ingresso del riduttore. In base a queste quote individuiamo insieme il motore con flangia B5 o B14 adatto alla grandezza.

Perché con il riduttore a vite senza fine si sceglie un motore più potente?

L’attrito di strisciamento tra vite e ruota, soprattutto con rapporti elevati, causa una perdita di potenza maggiore rispetto ai riduttori a ingranaggi. Questa perdita va considerata con il rendimento indicato dal produttore del riduttore.

Posso alimentare un motoriduttore con un inverter?

Sì, le nostre serie trifase sono adatte alla regolazione di velocità con inverter. In caso di lunghi periodi a pieno carico e bassa velocità o di cavo motore lungo, indichi nell’ordine le esigenze di ventilazione e filtro.