AVVIAMENTO DEL MOTORE ELETTRICO: QUANTO INCIDE SUL PREZZO?

In che termini, le diverse tipologie di avviamento, incidono sul costo del mio motore elettrico?

Perché, fino a qualche decennio fa, era la Cina a rappresentare il fulcro della concorrenza sleale, mentre oggi possiamo dire di essere entrati in una fase diversa? La concezione Plautonica “Homo homini lupus” può riassumere ciò che nel tempo odierno sta accadendo. Letteralmente significa “L’uomo è lupo per l’altro uomo”, nel nostro caso: “Uomo”  = “Azienda Nazionale”.

Concezione astratta che si riferisce ad una cultura prettamente occidentale in cui vi sarebbe nell’Uomo (Azienda Nazionale) l’istinto di sopraffare il proprio simile.

Ecco perché delle volte ci chiediamo: “Perché così tanta differenza di prezzo tra il mio motore elettrico e quello del mio concorrente?”.

Piccole oscillazioni di prezzo sono giustificate PER UN MOTORE ELETTRICO CON MEDESIME CARATTERISTICHE ma ATTENZIONE, dunque, alle informazioni tecniche!

Sale l’acquolina, per un imprenditore o per l’Ufficio Acquisti di un’Azienda, quando un prezzo è inferiore del più del 30% di quello offerto da un altro fornitore. In pochi (pressochè nessuno) si chiedono il motivo. Si fidelizzano al fornitore con prezzo inferiore, molto spesso senza più voler valutare altre offerte…

…MA SEI SICURO DI AVER FATTO LA SCELTA PIU’ GIUSTA?

La risposta la daremo a fine articolo.

Ora diamo delucidazioni in merito ai vantaggi di ciascun tipo di avviamento:

1. DIRETTO
2. STELLA – TRIANGOLO

AVVIAMENTO DIRETTO

L’avviamento diretto dei motori trifasi asincroni è il tipo di avviamento più semplice ed utilizzato nella prassi. Con tale tipologia di avviamento il motore viene avviato a tensione piena e, dunque, con valori di coppia motrice e correnti di avviamento pieni. Quindi, è l’unico tipo di avviamento che si può realizzare con macchinari che richiedono elevate coppie motrici allo spunto.

UTILIZZO: In generale, si adotta per motori di piccola potenza che raggiungono in breve tempo la velocità di regime.

“CHE VANTAGGIO HA…?”: Le caratteristiche che rendono vantaggiosa tale tipologia di avviamento sono rappresentate essenzialmente dai minori costi dovuti ad una semplicità costruttiva maggiore (per la sua realizzazione, infatti,  si necessita di un solo contattore di linea) e dalla minor manutenzione che ne deriva (unica operazione eventualmente necessaria è la sostituzione del contattore nell’eventualità di guasto).

Oltre ai vantaggi economici vi è un vantaggio tecnico: ELEVATA COPPIA MOTRICE DI AVVIAMENTO.

LIMITI: La corrente elevata assorbita dal rotore allo spunto e l’elevato valore della corrente richiesta dallo statore alla rete di alimentazione, seppure siano sopportabili dal motore, creano comunque cadute di tensione. Conseguenza = disturbi sulla rete stessa.

SVANTAGGI: Con tale tipologia di avviamento la corrente non viene minimamente limitata.

AVVIAMENTO STELLA – TRIANGOLO

Quasi sempre  l’avviamento stella – triangolo è quello più utilizzato nei motori elettrici destinati successivamente ad impianti di ventilazione o aspirazione, dando la possibilità di gestire il tempo del passaggio del collegamento da stella a triangolo.

Perché la scelta di questo tipo di avviamento a scapito della tipologia precedente?

Quando la corrente di spunto è troppo elevata e costituisce un problema insormontabile per l’avviamento di tipo diretto, si necessita il ricorso a sistemi di avviamento a tensione ridotta. In tal modo la corrente viene proporzionalmente ridotta ma, per contro, verrà ridotta in modo quadratico, la coppia motrice.

“CHE VANTAGGIO HA…?”: I vantaggi dell’avviamento stella – triangolo consistono in una maggiore semplicità costruttiva e in un minor costo se lo si paragona agli altri tipi di avviamenti a tensione ridotta; inoltre, limita la corrente di avviamento a valori estremamente bassi.

SVANTAGGI:  Per contro si palesano diversi svantaggi.

Dall’ utilizzo di 3 contattori ad un maggior costo cavi. Il costo dei cavi è dovuto perché vengono portati due cavi tripolari al motore. Altro svantaggio è dato dall’ impossibilità di scelta delle caratteristiche di avviamento, in quanto i parametri sono definiti a monte e non possono essere regolati successivamente. Ulteriore accezione negativa ricade nella nascita di problemi, in termini di picchi di corrente, durante la commutazione da stella a triangolo.

Nel passaggio da stella a triangolo, infatti, sono essenzialmente due gli ordini di problemi che si generano: i problemi sono 2 ma di seguito ci sono i punti a-b e c, mi sembra di capire che i punti a e b sono riferiti allo stesso problema

1. Il primo è costituito dal fatto che si potrebbe verificare un cortocircuito tra “contattore di triangolo” che sta per chiudersi e “contattore di stella” che sta per aprirsi ma attraverso il quale potrebbe circolare ancora della corrente  tramite l’arco di apertura.
2. L’eccessiva rapidità di passaggio provoca un cortocircuito attraverso l’arco dei contatti. Sono necessarie, allora, delle protezioni da corto e la macchina verrà messa fuori servizio. C’è il rischio di danneggiamento dei contattori.

COME POSSO RISOLVERE QUESTO PROBLEMA?

L’ausilio di un blocco meccanico o di un temporizzatore con pausa di commutazione (prima di commutare in triangolo, il temporizzatore attende un tempo predefinito, solitamente 50ms, sufficiente per far estinguere l’arco elettrico sul contattore di stella in fase di apertura).

1. Ulteriore problema è dovuto dal fatto che quando avviene il passaggio stella – triangolo, il motore subisce un’improvvisa accelerazione che ha come conseguenza l’insorgere di picchi di corrente.

Poniamo l’esempio in cui si dovesse realizzare la commutazione in un punto ancora lontano da quello in cui il motore raggiunge la sua velocità nominale di stella. I picchi potrebbero risultare di intensità notevole, tanto da poter far intervenire le protezioni contro il corto o da incollare i contatti dei contattori di stella e/o triangolo.

QUINDI DEVO ATTENDERE TANTO TEMPO PER LA COMMUTAZIONE? NO!!

Altrimenti, in questo modo, si creerebbe un sovraccarico del contattore di stella.

Questi sono motivi necessari, mai trascurabili, per la progettazione di tale tipologia di sistema di avviamento; nello specifico la scelta del tempo di commutazione dev’essere preciso.

LIMITI DI AVVIATORE STELLA – TRIANGOLO: utilizzazione solo per macchine operatrici con bassa coppia resistente o che si avviano a vuoto. (per es. quando si avviano pompe o ventilatori).

I contattori, in tale avviamento, vengono scelti per una portata pari ad almeno il 58% del v.n. (valore nominale) per quanto riguarda la linea e il triangolo, al 33% per la stella (tempi avviamento 20s).

Per tempi di avviamento superiori, è necessario attingere alle tabelle prestazionali dei costruttori.

 

…CERCHIAMO DI TRARRE DELLE CONCLUSIONI…

LA SCELTA DELL’AVVIAMENTO HA UNA RICADUTA SUL PREZZO FINALE DEL MOTORE ELETTRICO?

SEI SICURO CHE LA SCELTA PIU’ GIUSTA SIA IL MOTORE A PREZZO PIU’ BASSO?

1. La decisione di una tipologia di avviamento rispetto ad un’altra, dunque, ha rilevanza economica.

Consumo energia elettrica (98,4%)

Manutenzione (0,3%)

Acquisto (1,3%)

(Dal “reference document on BAT for ENERGY EFFIECIENCY, 2009 – European Commission)

Da tale grafico possiamo dedurre che i motori elettrici hanno un costo di esercizio, nel ciclo di vita, che per il 98% è determinato dai costi dell’energia.

Un esempio riguarda i motori elettrici spesso sovradimensionati rispetto al carico di lavoro; di media operano al 60% del carico nominale e, quindi, con rese non ottimali. Sotto il 30 – 40% del carico, il rendimento cade bruscamente , COMPORTANDO COSTI DI ESERCIZIO SUPERIORI.

Il tema del “risparmio energetico” è il giusto occhio con cui osservare l’assorbimento di potenza dei propri dispositivi elettrici. Lo scopo è quello di monitorare i consumi e controllare la spesa relativa alla componente energia. Quindi, saper calcolare l’assorbimento di un apparecchio elettrico è fondamentale.

Es.: A differenza dell’avviamento diretto, quello stella – triangolo ha il difetto di poter raggiungere un elevato picco di corrente.

L’avviamento “Soft-starter” (a tensione ridotta), invece, è un metodo molto più economico rispetto all’impiego di un inverter, ma consente variazioni di velocità molto limitate.

1. In sostanza, il PREZZO FINALE del motore elettrico è di certo dovuto alla sua componentistica; ma se parliamo di COSTO del motore elettrico bisogna necessariamente fare riferimento non meramente all’atto di compra – vendita ma esaminare i fattori che maggiormente influenzano la VITA UTILE del motore elettrico. IL COSTO DELLA SUA UTILITA’ DEVE ESSERE PRESENTE NEL PREZZO DI ACQUISTO DELLO STESSO.

Il mio motore elettrico può offrirti un’utilità più o meno vantaggiosa che dipende, in maggior percentuale, dalla valutazione della componentistica sia dei materiali sia  meccanica dello stesso.

Se il motore elettrico che un fornitore ti offre costa X, mentre un altro ti offre un motore elettrico che costa 2 volte X…CHIEDITI IL MOTIVO!

Non sempre chi ti offre il motore a prezzo più alto vuole prendersi gioco di te!

Richiedi sempre informazioni tecniche specifiche per avere il giusto raffronto. Solo così puoi capire se stai confrontando il MEDESIMO MOTORE ELETTRICO.

TI POSSO DARE DEI CONSIGLI?…

ESIGI la quotazione del motore elettrico con le specifiche che il tuo ambiente di lavoro ha (es. Ventilatori esterni agli edifici o posizionati fuori dai forni hanno temperature che totalmente differiscono).

ESIGI dal tuo fornitore la componentistica, l’efficienza, la nazionalità di provenienza, i materiali, caratteristiche tecniche e protezioni, temperatura di funzionamento, accessori.

Questo per dare una valutazione giusta dello STESSO MOTORE.

L’utilizzo di scarsi materiali o di accessori non applicati nei motori elettrici e, quindi, trascurati (es. utilizzo scaldiglie per ambienti umidi e a basse temperature; cuscinetti 2Z C3 appositi per alte temperature; avvolgimenti tropicalizzati; scudi in ghisa) certamente abbassano di molto il prezzo…

…MA VALE IL PREZZO DI UN FERMO – MACCHINA?

…VALE IL PREZZO DI UN RICAMBIO DEL MOTORE AD UN SOLO ANNO DI VITA?

…E INFINE VALE IL PREZZO DI PERDERE UN VOSTRO CLIENTE?

Fate le vostre valutazioni!

Sono disponibile per darvi un consiglio su quelle che devono essere le caratteristiche del vostro motore elettrico in relazione ai vostri impianti e ambienti di lavoro.