Come si seleziona un motore per l’azionamento?

Come si seleziona un motore per l’azionamento? Questa è una delle domande più comuni che si pongono sia in fase di progettazione di nuove macchine che in fase di retrofit o di riparazione di sistemi di azionamento esistenti. La scelta corretta del motore per un azionamento ha un impatto diretto sull’affidabilità della macchina, sulla sua efficienza energetica, sui costi operativi e sulla durata dei componenti. Nell’ambito dell’assistenza di RGB Elektronika, ci imbattiamo regolarmente in casi in cui un motore mal selezionato causa surriscaldamento, guasti frequenti o un consumo energetico eccessivo.

Questo articolo è informativo e tecnico: è stato preparato per ingegneri, tecnici dell’automazione e manutentori che vogliono capire come calcolare il motore necessario, quali tipi di azionamenti sono disponibili e come scegliere un azionamento per un motore nella pratica industriale.

Vuoi segnalare una riparazione? Chiamaci!

Chiama: +48 717 500 983

Come scegliere un motore per il tuo azionamento – nozioni tecniche di base

La scelta di un motore per la propulsione consiste principalmente nel determinare correttamente la potenza necessaria. Per un funzionamento ottimale ed economico, si presume che il motore debba funzionare con un carico pari al 90-95% della potenza nominale. Questo intervallo garantisce la migliore efficienza energetica e un funzionamento termico stabile.
Un motore troppo grande rispetto alla domanda effettiva provoca:

• costo di acquisto più elevato
• lavorare in un’area a bassa efficienza
• perdite di energia inutilmente elevate.

Un motore troppo piccolo, invece, è un rischio:

• sovraccarichi,
• surriscaldamento degli avvolgimenti,
• una durata di vita ridotta,
• guasti frequenti e fermi di produzione.

Come si calcola il motore necessario?

La base del calcolo è la determinazione della coppia richiesta, che si ricava da:

• la massa del sistema guidato,
• inerzia delle parti in movimento,
• caratteristiche operative della macchina (avviamento, funzionamento a regime, frenata).

Conoscendo la coppia e la velocità, la potenza meccanica del motore può essere determinata dalla formula:

_Pmech [kW] = (M [Nm] – n [rpm]) / 9550

Si tratta di una relazione fondamentale utilizzata nella pratica ingegneristica per la scelta degli azionamenti. Vale la pena ricordare che alla potenza ottenuta deve essere aggiunta un’opportuna franchigia, tenendo conto delle perdite meccaniche, dell’efficienza del cambio e della natura del carico.

Natura della velocità e selezione del motore

Un criterio importante è la variazione della velocità nel tempo. Un motore viene selezionato in modo diverso per il funzionamento a velocità costante e in modo diverso per le applicazioni dinamiche.

Velocità costante
I motori asincroni in corrente alternata sono i più utilizzati nelle applicazioni a velocità costante. Sono caratterizzati da:

• design semplice e resistente,
• alta affidabilità,
• buona resistenza alle condizioni industriali,
• requisiti di manutenzione ridotti.

Velocità variabile
Nei sistemi moderni, il controllo della velocità è ottenuto tramite motori a corrente alternata controllati da inverter. Questa soluzione lo rende possibile:

• controllo della velocità infinitamente variabile,
• controllo della coppia,
• avvio morbido,
• limitazione delle correnti di spunto.

I motori a corrente continua a spazzole sono ancora presenti nelle installazioni più vecchie, ma ora vengono soppiantati dagli azionamenti a corrente alternata a causa dei maggiori requisiti di manutenzione e dell’usura dei componenti meccanici.

Tipi di azionamento: quando un motore passo-passo?

I motori passo-passo sono spesso utilizzati per applicazioni in cui è fondamentale il posizionamento preciso piuttosto che la potenza elevata. Funzionano bene in:

• sistemi a basso carico,
• applicazioni con un range di velocità limitato,
• sistemi di posizionamento semplici.

Nella pratica industriale, i motori passo-passo sono una buona scelta quando la ripetibilità è importante e i requisiti dinamici non sono elevati.

Come scegliere un azionamento per un motore in ambito industriale?

La scelta del motore non riguarda solo la potenza e la coppia. Altrettanto importanti sono le condizioni di funzionamento. È necessario tenere in considerazione i seguenti aspetti:

• tipo di rete – pubblica o interna; la tensione del motore deve essere compatibile con quella della rete,
• condizioni ambientali – umidità, polvere, presenza di sostanze corrosive,
• tipo di lavoro: continuo, occasionale o intermittente,
• la natura del carico: permanente o dinamico,
• metodo di controllo: diretto, inverter, servo,
• condizioni di avviamento: avviamento difficile, avviamento frequente,
• la possibilità di una frenata – meccanica o elettrica,
• la necessità di cambiare il senso di rotazione.

Come faccio a dimensionare l’unità in base al motore?

Le dimensioni dell’azionamento (inverter, servoazionamento) devono essere adeguate non solo alla potenza nominale del motore, ma anche a quella del motore stesso:

• corrente nominale e di sovraccarico,
• natura del carico,
• ciclo di lavoro.

Nella pratica dell’assistenza, spesso si verificano casi in cui un inverter selezionato “su contatto” non è in grado di far fronte a sovraccarichi dinamici. Per questo motivo, si raccomanda sempre di prendere in considerazione le reali condizioni operative e non solo i dati del catalogo.

Noi di RGB Electronics ci occupiamo quotidianamente di diagnosi, riparazione e ricondizionamento di motori e sistemi di trasmissione. Di conseguenza, sappiamo che un motore ben scelto non solo significa un corretto funzionamento della macchina, ma anche un risparmio reale e una riduzione dei guasti a lungo termine.

Invia una richiesta di riparazione del motore al servizio RGB utilizzando il modulo -> segnala una riparazione

Chiama: +48 717 500 983