Motori elettrici trifase

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Motori elettrici trifase doppia polarità

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Specifiche motori elettrici trifase doppia polarità: Grandezza da IEC50 a IEC 200 Versioni piedi B3 o Flangia B5/B14 Tensione 400-50 ...
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Premessa

I motori elettrici sono macchine rotanti che trasformano l’energia elettrica in energia meccanica e si possono suddividere in due grandi famiglie:

  • Corrente alternata
  • Corrente continua

Tipologie di motori a corrente alternata

Motore elettrico asincroni con rotore in cortocircuito
Sono detti anche a gabbia di scoiattolo e sono caratterizzati da una grande robustezza, assenza di manutenzione, costi contenuti, per  questi motivi sono i modelli più utilizzati dalla maggior parte delle applicazioni.

Nei motori asincroni il rotore ruota ad una velocità inferiore di quella imposta dal campo magnetico rotante.

Altri tipi di motori che citiamo ma molto meno diffusi sono:

Motore elettrico asincroni con rotore avvolto (o motori ad anelli).
Questi, oltre agli avvolgimenti dello statore hanno anche tre avvolgimenti nel rotore alimentati separatamente.
Sugli anelli sono collocate delle spazzole che, collegate a reostati consentono una regolazione (entro certi limiti) della velocità; per
questo motivo, in passato, venivano utilizzati dove era indispensabile un avviamento progressivo (gru, carriponte, ecc.).
Attualmente vengono sostituiti da motori azionati da inverter.

Motori sincroni
Trattasi di motori nei quali il rotore ruota in sincronìa alla velocità del campomagnetico rotante. Si usano per applicazioni particolari  dove sussiste l’esigenza di elevate potenze e di velocità stabilizzate (cartiere, laminatoi, ecc.).

Motore elettrico asincroni con rotore in cortocircuito

disegno motore elettrico trifase e monofase

Le parti essenziali di un motore sono lo statore 19 e il rotore 16. Il primo è la parte fissa nella quale sono collocati i tre avvolgimenti primari ai quali viene applicata la tensione di alimentazione.
Al suo interno è collocato il rotore che viene posto in rotazione dal campo magnetico generato dagli avvolgimenti statorici.

Le altre parti che costituiscono un motore sono:
– la carcassa
– la ventola
– i cuscinetti
– la scatola contenente la morsettiera
– l’albero con linguetta da collegare alla macchina operatrice

.

Elementi caratteristici di un motore asincrono trifase

Esaminiamo gli elementi caratteristici sulla base di un esempio di designazione.

identificazione motore elettrico


Grandezza motore elettrico
Il numero identifica la grandezza del motore riferita all’altezza (H) dell’asse dell’albero uscita riferita al piano dei piedi di fissaggio.

grandezza motori elettrici

La lettera (A, B, ecc.) è riferita alla lunghezza dello statore senza indicarne le dimensioni.

 


Potenzapotenza motori
La potenza del motore elettrico è sempre associata alla grandezza (63A, 63B, ecc.) ed al numero di poli.

I valori di potenza riportati nelle tabelle di selezione generalmente sono calcolati per servizio continuo (S1) con temperatura ambiente max di 40 °C.

In altitudine inferiore a 1000 msl, alimentazione a tensione nominale, frequenza a 50Hz e valgono anche nel caso in cui la tensione nominale subisca delle variazioni contenute fra + 5% e – 5%.

Nota: Per motori installati in altitudini superiori a 1000 msl non si applica la normativa IE2


Tipo di servizio

servizio motori elettrici

 

Le specifiche dei vari tipi di servizi più o meno gravosi in condizioni ambientali normali sono definiti dalle norme CEI EN 60034-1 / IEC34-1.

S1 – Servizio continuo
Funzionamento a carico costante per un periodo di tempo indefinito (N), comunque  sufficiente a raggiungere l’equilibrio termico

S3 – Servizio intermittente periodico
Funzionamento secondo un ciclo (C) comprendente un periodo di tempo a carico  costante (N) ed un periodo di tempo di riposo (R).
Gli avviamenti non influiscono sulle temperature.
Il ciclo (C) di riferimento è di 10 minuti complessivi.
Il rapporto di intermittenza viene determinato secondo la formula. N/ (N+R) *100


Temperatura ambiente
Un altro fattore che influenza la potenza resa da un motore elettrico è la temperatura  ambiente. I valori riportati nei cataloghi si riferiscono ad un campo di temperature  comprese fra -15 °C e + 40 °C (previsto dalle norme CEI EN 60034-1). Per  temperature superiori, fino a 60 °C è necessario declassare la potenza dei motori secondo le seguenti percentuali:

temperature

 


Numero poli e velocità
Prendendo come riferimento la “terna” di avvolgimenti dello statore evidenziata precedentemente (i tre avvolgimenti primari), è  possibile installare più “terne” di avvolgimenti sfalsate di un determinato angolo al fine di creare più magneti virtuali che consentano la rotazione del rotore.velocità

Nella terminologia specifica si dice che un motore con una terna di avvolgimenti ha una coppia polare o, più semplicemente: 2 poli. La velocità di rotazione dipende dalla frequenza e dalla tensione di alimentazione per cui a 50 Hz si avranno le seguenti velocità:

  • 2 poli (1 coppia polare) 3000 rpm
  • 4 poli (2 coppie polari) 1500 rpm
  • 6 poli (3 coppie polari) 1000 rpm
  • 8 poli (4 coppie polari) 750 rpm

Queste rappresentano le polarità più diffuse con una netta predilezione per i 4 poli e senza escludere un numero superiore di poli come  costruzione speciale a richiesta.

E’ necessario osservare che a parità di potenza, i motori con un maggiore numero di coppie polari aumentano le dimensioni dello statore e di conseguenza risultano più costosi.

Le velocità indicate: 3000, 1500, 1000 e 750 rpm, non sono effettive in  quanto quelle reali sono leggermente inferiori perchè la velocità di rotazione dell’albero è inferiore a quella del campo magnetico rotante.

Questa particolarità, indicata nei cataloghi dei costruttori dei motori  elettrici come scorrimento, può assumere valori da un 3% circa per i  motori di taglia più grande fino ad un 6/7% per i motori più piccoli.

Per questo motivo nei cataloghi dei riduttori vite senza fine o riduttori ad ingranaggi coassiali o riduttori ad ingranaggi generalmente si tende ad utilizzare come velocità di riferimento per le prestazioni:2800, 1400, 900, 700 rpm.

N.B. Per un motore “standard” (autoventilato) la velocità minima consigliabile per garantire una buona dissipazione termica: è 600rpm.
Se si vuole scendere al di sotto di questo limite, è consigliabile una servoventilazione forzata del motore elettrico.

 


Tensione di alimentazione e frequenza
I valori indicati nei cataloghi dei motori sono relativi a tensione nominale 230 – 400 V e 50 Hz.

E’ ammessa tolleranza di tensione ± 5% o ± 10% secondo il costruttore.

Se un motore normale viene impiegato a 60 Hz, indicativamente occorre considerare le seguenti variazioni:

tensione motori elettrici

Nei Paesi Europei, molte linee elettriche industriali sono alimentate secondo L’Eurotensione, vale a dire con tensioni di 230 Volt o 400 Volt e frequenza 50Hz.

Un motore compatibile con la Eurotensione è un motore che deve essere alimentato o a 230 Volt o a 400 Volt secondo lo schema di collegamento indicato dal costruttore.

 


Collegamento morsettiera
Come collegare  il motore elettrico?

Il collegamento alla morsettiera è diverso secondo che la tensione sia 230 V (Y) o 400 V (Δ):

collegamento stella triangolo motori elettrici


Grado di protezione
Il grado di protezione di un motore elettrico è un indice della resistenza del componente alla penetrazione della polvere e dell’acqua.

In particolare il grado di protezione viene espresso dal codice IP seguito da due numeri:

  • il primo indica la capacità di resistenza alla penetrazione della polvere
  • il secondo alla penetrazione dell’acqua.

 


Classe di isolamento
La classe di isolamento del motore elettrico è un codice che esprime la capacità di un motore a resistere ad alte temperature, non solo  ambientali, ma anche dovute al surriscaldamento degli avvolgimenti del motore a causa di frequenti avviamenti, scarsa ventilazione.

Per applicazioni dove vi è il rischio di surriscaldamento del motore vi consigliano di inserire delle protezioni termiche:

protezione ip motori elettrici


Alimentazione da inverter
Generalmente tutti i motori asincroni trifase possono essere alimentati da inverter tenendo in considerazione alcuni accorgimenti tipo declassamento di potenza o servoventilazione per frequenze inferiori a 3o Hz, inoltre per frequenze maggiori alla frequenza base, aggiunto il valore massimo di tensione di uscita dell’inverter, il motore lavora in un campo di funzionamento a potenza costante con ovvia riduzione della coppia all’albero per cui il margine di sovraccarico ammesso dovrà essere progressivamente ridotto.


Motori asincroni monofase
I motori possono essere alimentati anche con tensione monofase 230 V – 50 Hz, in questo caso però, a parte alcune  ottimizzazioni del circuito, necessitano di un condensatore per garantire lo spunto iniziale dei motori elettrici monofase.
Tutte le caratteristiche sono simili a quelle dei corrispondenti motori trifase ad eccezione della coppia di spunto notevolmente inferiore (di poco superiore alla coppia nominale), per cui quando si seleziona una motorizzazione è molto importante considerare questa caratteristica (soprattutto con i riduttori a vite senza fine nei quali è necessaria una coppia superiore per vincere gli attriti di primo distacco).

Voto complessivo.

Produzione Neri Motori SRL

NDR SRL

Tel + 39 04451925212
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