Come eseguire le misure più importanti su un motore? Misura del motore asincrono

Misura del motore BLDC – come controllare un motore brushless a corrente continua e individuare la causa del guasto?

La misura del motore asincrono consiste nel controllo dei principali parametri elettrici e di isolamento del motore, come la resistenza degli avvolgimenti, la resistenza di isolamento, la rigidità dielettrica, l’induttanza degli avvolgimenti e lo stato della gabbia del rotore. Una corretta diagnostica del motore asincrono non si limita a un semplice controllo dell’avvolgimento con un multimetro. Nella pratica industriale è necessaria l’analisi della simmetria delle fasi, delle correnti di dispersione, della risposta dell’isolamento alla tensione di prova, della risposta degli avvolgimenti nel test impulsivo Surge e del comportamento del motore durante il funzionamento sotto carico.

Il motore asincrono lavora spesso come uno degli elementi chiave di una linea di produzione. Aziona pompe, ventilatori, trasportatori, miscelatori, compressori, macchine utensili, sistemi di trasporto interno e apparecchiature di processo. Il suo guasto può fermare non solo una singola postazione, ma l’intero ciclo tecnologico. Per questo le misure del motore asincrono hanno un’importanza non solo tecnica, ma anche economica: riducono il rischio di fermo, i costi della produzione persa e i danni secondari a inverter, softstarter, sistemi di potenza o elettronica di controllo.

Affida la misura del motore asincrono e verifica lo stato dell’azionamento prima di un costoso fermo produzione.

Chiama: +48 717 500 983

Quali misure sono più importanti nella diagnostica del motore asincrono?

Perché la sola misura del motore asincrono con un multimetro non è sufficiente?

Molti utenti iniziano la valutazione del motore con una domanda: è sufficiente controllare gli avvolgimenti con un normale multimetro? Una misurazione preliminare della continuità del circuito può rilevare un’interruzione nell’avvolgimento, ma non fornisce informazioni complete sullo stato del motore asincrono. Un multimetro non mostra in modo affidabile la qualità dell’isolamento, la resistenza dello strato dielettrico alle sovratensioni, le differenze di induttanza tra le fasi né i cortocircuiti tra spire, che emergono solo con test più avanzati.

Una diagnostica professionale del motore asincrono dovrebbe comprendere diverse prove complementari. Ciascuna di esse risponde a una diversa domanda tecnica:

• misura della resistenza degli avvolgimenti – se le fasi sono simmetriche e se sono presenti un’interruzione, un cortocircuito tra fasi o un sospetto cortocircuito interno,
• misura della resistenza di isolamento – se l’isolamento degli avvolgimenti garantisce una distanza elettrica sicura rispetto alla carcassa e al conduttore di protezione,
• test ad alta tensione – se l’isolamento resiste a una tensione superiore alle normali condizioni di lavoro,
• test impulsivo Surge – se negli avvolgimenti sono presenti cortocircuiti tra spire non visibili con una semplice misura della resistenza,
• analisi dello stato della gabbia del rotore – se il rotore presenta barre incrinate, anelli di cortocircuito danneggiati o asimmetria magnetica.

Se il motore funziona in modo instabile, fa scattare le protezioni, si surriscalda o provoca errori dell’inverter, non conviene basare la decisione esclusivamente su una semplice misurazione con ohmmetro. Un risultato di questo tipo può sembrare corretto, anche se il motore presenta già un danno all’isolamento o l’inizio di un cortocircuito tra spire.

Misura della resistenza degli avvolgimenti – il primo passo nella valutazione della simmetria delle fasi

L’analisi dei parametri del motore asincrono dovrebbe iniziare dalla misura della resistenza di ogni fase dell’avvolgimento. È uno dei test di base che consente di valutare la simmetria elettrica dello statore. In un motore trifase, i valori di resistenza delle singole fasi dovrebbero essere molto simili tra loro. Non è tanto importante un singolo valore specifico, quanto la differenza tra le fasi.

Poiché la resistenza degli avvolgimenti del motore è spesso molto bassa, la misura dovrebbe essere eseguita con il metodo a quattro fili. Questo metodo limita l’influenza della resistenza dei cavi di misura e permette di ottenere un risultato più preciso. Con una normale misurazione a due fili, cavi, morsetti e collegamenti possono falsare il risultato, soprattutto nei motori con bassa resistenza degli avvolgimenti.

Le deviazioni di resistenza tra le fasi possono indicare:

• cortocircuiti tra spire,
• cortocircuiti tra fasi,
• interruzione nel circuito dell’avvolgimento,
• danneggiamento dei collegamenti interni,
• problema sui morsetti del motore,
• asimmetria degli avvolgimenti dopo una precedente riparazione o riavvolgimento.

La simmetria della resistenza degli avvolgimenti influisce direttamente sulla distribuzione uniforme dei campi magnetici nel motore. Se una fase ha una resistenza diversa dalle altre, il motore può funzionare in modo irregolare, assorbire corrente asimmetrica, surriscaldarsi e generare vibrazioni aumentate. Nei casi estremi, tale asimmetria porta al danneggiamento dell’isolamento, al sovraccarico dell’inverter o all’arresto dell’azionamento.

Misura della resistenza di isolamento – come valutare la sicurezza elettrica del motore?

La misura della resistenza di isolamento serve a valutare la tenuta elettrica dell’isolamento tra gli avvolgimenti e la carcassa del motore. In pratica si controlla la resistenza tra la fase e il conduttore di protezione oppure una parte metallica del corpo. È una delle misure chiave dal punto di vista della sicurezza del lavoro e dell’affidabilità della macchina.

Se la resistenza di isolamento è troppo bassa, sulla carcassa del motore può comparire una pericolosa corrente di contatto. Tale condizione rappresenta un rischio per le persone che utilizzano la macchina e può causare l’intervento degli interruttori differenziali, errori dell’azionamento o un funzionamento instabile del sistema di alimentazione.

La misura viene eseguita applicando una tensione di prova, spesso pari a 500 V, e misurando poi la corrente di dispersione. Su questa base viene calcolata la resistenza di isolamento secondo la legge di Ohm. Il risultato permette di valutare se l’isolamento conserva le proprietà adeguate e se il motore può essere utilizzato in sicurezza.

Una bassa resistenza di isolamento può essere causata da:

• umidità negli avvolgimenti,
• contaminazioni conduttive sulla superficie dell’isolamento,
• invecchiamento termico dei materiali isolanti,
• surriscaldamento del motore,
• danni meccanici agli avvolgimenti,
• funzionamento in ambiente polveroso, chimicamente aggressivo o con elevata umidità,
• precedenti sovraccarichi di corrente.

La misura della resistenza di isolamento è particolarmente importante prima della rimessa in servizio di un motore dopo un lungo fermo, dopo un allagamento, dopo un guasto delle protezioni o dopo lo smontaggio della macchina. Permette di evitare una situazione in cui il motore viene avviato nonostante l’isolamento indebolito, provocando un danno più grave all’azionamento.

Se non sei sicuro che l’isolamento del motore sia sicuro, affida una misura professionale del motore asincrono prima della rimessa in servizio della macchina.

Test ad alta tensione – quando si controlla la rigidità dielettrica dell’isolamento?

Il test ad alta tensione consente di valutare la rigidità dielettrica dell’isolamento a una tensione superiore alla tensione nominale del motore. Lo scopo della prova è verificare se, a tensione elevata, si verifica una perforazione dell’isolamento. Durante il test viene misurata la corrente di dispersione, e un suo valore basso e stabile indica una buona condizione dello strato isolante.

Questo test è particolarmente utile quando il motore lavora in condizioni difficili, è stato esposto a sovratensioni, alte temperature, umidità o avviamenti frequenti. Nella pratica industriale, il test ad alta tensione aiuta a valutare se il motore dispone di un adeguato margine di sicurezza dell’isolamento prima del ritorno in esercizio.

Va tuttavia ricordato che il test ad alta tensione è una prova che sollecita l’isolamento. Ogni applicazione di alta tensione influisce in una certa misura sullo strato dielettrico. Per questo deve essere eseguito consapevolmente, con parametri adeguati e da persone in grado di interpretare correttamente il risultato.

Il test ad alta tensione non dovrebbe essere trattato come una misura casuale eseguita senza una giustificazione. Se utilizzato correttamente, è uno strumento diagnostico molto prezioso, ma applicato in modo improprio può sollecitare inutilmente l’isolamento del motore testato.

Test impulsivo Surge – come rilevare i cortocircuiti tra spire?

Il test impulsivo Surge ha un’importanza particolare nella diagnostica del motore asincrono, perché consente di rilevare i cortocircuiti tra spire. Si tratta di guasti che una semplice misura della resistenza spesso non evidenzia in modo sufficiente. La resistenza dell’avvolgimento può apparire corretta, anche se una parte delle spire presenta già un isolamento indebolito o un cortocircuito iniziale.

Il test Surge consiste nel confrontare la risposta dei singoli avvolgimenti a un impulso di tensione. La prova consente di valutare le differenze di induttanza attraverso l’analisi dello smorzamento del segnale nel circuito RLC. Se l’induttanza di un avvolgimento differisce dalle altre, ciò influisce sulla frequenza e sullo smorzamento delle oscillazioni di tensione. Proprio queste differenze possono indicare un problema tra le spire.

Il test impulsivo è particolarmente utile quando il motore:

• fa scattare le protezioni durante l’avviamento,
• si surriscalda eccessivamente,
• funziona più rumorosamente di prima,
• ha un assorbimento di corrente non uniforme sulle fasi,
• provoca errori dell’inverter,
• ha una storia di sovraccarichi o di funzionamento ad alta temperatura,
• è stato esposto a sovratensioni o a un funzionamento scorretto del sistema di alimentazione.

Nella pratica, il test impulsivo consente di rilevare il problema prima della misura della resistenza degli avvolgimenti. In questo modo il reparto manutenzione può decidere se continuare l’esercizio, riparare o mettere fuori servizio il motore prima che si verifichi una perforazione dell’isolamento e un grave guasto dell’azionamento.

Come valutare lo stato del motore asincrono nella pratica industriale?

Diagnostica della gabbia del rotore – perché è più difficile dell’esame dello statore?

La valutazione dello stato della gabbia del rotore completa la diagnostica complessiva del motore asincrono. A differenza degli avvolgimenti dello statore, il rotore a gabbia è più difficile da misurare elettricamente in modo diretto. I danni alle barre della gabbia o agli anelli di cortocircuito non sono sempre visibili durante semplici test a motore fermo, e i loro sintomi possono ricordare problemi di alimentazione, inverter, carico meccanico o sistema di controllo.

Tra i guasti tipici del rotore rientrano:

• cricche nelle barre della gabbia,
• interruzione della continuità degli anelli di cortocircuito,
• surriscaldamento locale degli elementi del rotore,
• asimmetria magnetica,
• danni dovuti alla fatica del materiale,
• degradazione causata da frequenti avviamenti sotto carico elevato.

Questi danni possono nascere a seguito di sovraccarichi termici estremi, avviamenti frequenti, elevati momenti di spunto, sovraccarichi meccanici o azione delle forze centrifughe. Un problema del rotore non rilevato può portare ad aumento delle vibrazioni, avviamento instabile, calo della coppia, aumento della temperatura e danno secondario all’isolamento dello statore.

MCSA e analisi FFT – come rilevare barre incrinate della gabbia del rotore?

Uno dei metodi più efficaci per rilevare danni alla gabbia del rotore senza smontare la macchina è l’analisi della firma di corrente del motore, cioè MCSA – Motor Current Signature Analysis. Il metodo consiste nel monitorare la corrente di alimentazione del motore in funzione e nell’analisi dello spettro di frequenza tramite la trasformata veloce di Fourier, cioè FFT.

In caso di danneggiamento delle barre della gabbia, nello spettro di corrente compaiono bande laterali caratteristiche attorno alla frequenza fondamentale della rete, cioè 50 Hz. La loro distanza dipende dallo scorrimento del motore. Maggiore è l’ampiezza di queste bande laterali, più grave può essere il grado di degradazione del rotore.

Per la manutenzione, MCSA è un metodo prezioso perché consente di valutare lo stato del motore durante il funzionamento, senza smontaggio immediato. È particolarmente importante per motori di grande potenza, azionamenti critici e applicazioni in cui l’arresto della macchina genera alti costi produttivi.

In condizioni di officina si utilizza anche un test a tensione ridotta e con rotazione lenta dell’albero. In tale prova si osservano le oscillazioni della corrente dello statore causate dall’asimmetria magnetica del rotore. Inoltre, è possibile utilizzare la termografia, soprattutto dopo lo smontaggio del rotore, per confermare anomalie termiche locali legate all’interruzione della continuità del circuito elettrico della gabbia. Se si trova in una posizione sfavorevole, l’azionamento può avere difficoltà ad avviarsi da fermo. Per questo l’interpretazione delle misure deve tenere conto della specifica costruzione del motore, e non solo del principio generale di funzionamento BLDC.

Sintomi di un motore asincrono danneggiato nello stabilimento produttivo

Un motore asincrono raramente si guasta completamente senza segnali di avvertimento precedenti. In molti casi i sintomi compaiono gradualmente, ma vengono interpretati come un problema di carico, inverter, softstarter, alimentazione o controllore PLC. Per questo una corretta diagnostica dovrebbe includere sia le misure elettriche sia l’osservazione del funzionamento dell’intero sistema di azionamento.

I sintomi più comuni dei problemi del motore includono:

• difficoltà di avviamento,
• punti morti durante l’avvio,
• surriscaldamento eccessivo della carcassa,
• assorbimento di corrente non uniforme sulle fasi,
• vibrazioni aumentate,
• rumore anomalo durante il funzionamento,
• interventi frequenti delle protezioni,
• errori dell’inverter o del softstarter,
• calo della coppia motrice,
• funzionamento instabile della macchina sotto carico.

Questi sintomi possono avere molte cause. Il problema può trovarsi nel motore stesso, ma anche nell’alimentazione, nei cavi, nell’inverter, nell’encoder, nel sistema di potenza, nel modulo I/O, nel controllore PLC, nel pannello HMI o in condizioni di lavoro errate della macchina. Per questo una valutazione professionale dello stato del motore asincrono dovrebbe far parte di una diagnostica più ampia dell’azionamento e dell’automazione industriale.

Chiama: +48 717 500 983

Misure del motore asincrono in loco – quando vale la pena eseguirle?

Le misure del motore asincrono in loco sono particolarmente utili quando lo smontaggio dell’azionamento è costoso, richiede molto tempo o comporta l’arresto di una parte più ampia della produzione. La diagnostica presso lo stabilimento consente di valutare rapidamente se il problema riguarda effettivamente il motore oppure deriva dall’inverter, dal sistema di alimentazione, dal controllo, dal carico meccanico o dalla qualità dell’energia elettrica.

Vale la pena eseguire la misura del motore in loco quando:

• la macchina inizia a funzionare in modo instabile,
• il motore si surriscalda nonostante il carico corretto,
• l’inverter segnala errori di sovracorrente, cortocircuito o isolamento,
• si verificano problemi di avviamento,
• il motore è stato allagato, esposto all’umidità o inutilizzato per molto tempo,
• compaiono vibrazioni o rumori aumentati,
• lo stabilimento prevede la rimessa in servizio della macchina dopo un fermo,
• la manutenzione vuole valutare il rischio di guasto prima di un’ispezione programmata.

La diagnostica in loco offre un valore particolare nell’ambiente produttivo, dove il tempo di reazione è fondamentale. Permette di decidere rapidamente se il motore può continuare a lavorare oppure richiede smontaggio, riparazione, asciugatura, riavvolgimento, rigenerazione o sostituzione.

Sospetti un danno al motore? Affida le misure del motore asincrono in loco e verifica lo stato dell’azionamento prima di un costoso guasto di produzione.

Cosa fare dopo le misure? Decisione su riparazione, rigenerazione o sostituzione

Le misure da sole sono solo l’inizio della decisione di assistenza. L’aspetto più importante è l’interpretazione dei risultati nel contesto del funzionamento della macchina, della storia dei guasti, del carico, dell’ambiente e del costo del fermo. Un motore ausiliario di piccola potenza viene valutato diversamente da un azionamento critico, il cui arresto blocca l’intera linea di produzione.

Dopo l’esecuzione delle misure sono possibili diversi scenari:

• ulteriore esercizio, se i risultati sono corretti e non indicano un peggioramento dei parametri,
• monitoraggio dello stato, se compaiono i primi sintomi di degradazione, ma il motore può ancora lavorare sotto controllo,
• asciugatura o pulizia, se il problema riguarda l’umidità o la contaminazione dell’isolamento,
• riparazione o rigenerazione, se il danno può essere eliminato senza sostituire l’intero azionamento,
• riavvolgimento, quando gli avvolgimenti dello statore sono danneggiati,
• sostituzione del motore, se la riparazione non è conveniente o il rischio di ulteriore esercizio è troppo alto.

Vale la pena ricordare che un motore non efficiente può danneggiare altri elementi del sistema. Cortocircuiti, sovraccarichi, dispersioni e funzionamento instabile possono sollecitare inverter, softstarter, contattori, protezioni, alimentatori, sistemi di potenza ed elettronica di controllo. Per questo la diagnostica del motore asincrono dovrebbe essere considerata un elemento di protezione dell’intero sistema di azionamento.

Misura del motore asincrono presso RGB Elektronika

RGB Elektronika esegue diagnostica, misure e valutazione dello stato di dispositivi utilizzati nell’automazione e nell’elettronica industriale. Nel caso dei motori asincroni, aiutiamo a valutare se l’azionamento è idoneo a continuare il funzionamento, richiede riparazione, rigenerazione o una diagnostica di officina più approfondita.

Nella pratica di assistenza analizziamo non solo un singolo risultato di misura, ma l’intero contesto di funzionamento dell’azionamento: sintomi segnalati dalla manutenzione, condizioni di lavoro della macchina, storia dei guasti, influenza dell’inverter, carico meccanico, stato dell’isolamento, simmetria degli avvolgimenti e rischio di un nuovo guasto dopo l’avviamento.

Una misura professionale del motore asincrono può aiutare a evitare una situazione in cui la macchina viene rimessa in servizio nonostante un danno all’isolamento, un cortocircuito tra spire o un problema alla gabbia del rotore. È particolarmente importante negli stabilimenti in cui il costo di un singolo guasto include non solo la riparazione del motore, ma anche il fermo produzione, ritardi logistici e il rischio di danneggiamento degli altri componenti dell’automazione.

Se vuoi controllare un motore asincrono prima della rimessa in servizio, dopo un guasto o nell’ambito di una diagnostica programmata della manutenzione, contatta RGB Elektronika. Valuteremo lo stato dell’azionamento e ti aiuteremo a scegliere le successive attività di assistenza.

Chiama: +48 717 500 983

Bibliografia:

• W. T. Thomson, “Motor Current Signature Analysis (MCSA) to Detect Cage Winding Defects,” Current Signature Analysis for Condition Monitoring of Cage Induction Motors. Wiley, pp. 79–118, 2017. doi: 10.1002/9781119175476.ch4. [Online]. https://ieeexplore.ieee.org/document/7827462 [accesso: 04.05.2026]
• M. Bernatt, R. Rut, J. Mróz, “Sui danni delle gabbie del rotore”, Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne, n. 79, 2008. [Online]. https://yadda.icm.edu.pl/baztech/element/bwmeta1.element.baztech-article-BPS2-0048-0019/c/ref_02_79.pdf [accesso: 04.05.2026]