Il riposizionamento del commutatore è una delle principali operazioni di assistenza eseguite sui motori a corrente continua e su alcuni motori universali. Si tratta di un processo di lavorazione di precisione volto a ripristinare la corretta geometria e la levigatezza della superficie di lavoro del commutatore, migliorando così le prestazioni elettriche dell’intero azionamento. Nella pratica industriale, la corretta esecuzione della tornitura del commutatore determina la stabilità del funzionamento del motore, la durata delle spazzole e l’affidabilità dell’intero sistema.
In un ambiente industriale, il commutatore del motore opera spesso in condizioni di polvere, temperature elevate e carichi variabili. Con il tempo, questo porta all’usura della superficie delle lamelle, alla formazione di scanalature, bruciature e irregolarità che influiscono direttamente sulla qualità della commutazione. In questi casi, il rimescolamento del commutatore è il primo e più frequente trattamento di ricondizionamento consigliato.
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Che cos’è il rimescolamento del commutatore e quando viene eseguito
La tornitura del commutatore prevede il taglio preciso dello strato di rame delle alette per ottenere una superficie perfettamente cilindrica, coassiale e liscia. Il processo viene eseguito su torni convenzionali o su torni specializzati per rotori, con tolleranze assiali e radiali molto strette.
Dal punto di vista dell’assistenza, il commutatore di un motore elettrico può essere rimescolato nei seguenti casi:
- usura irregolare delle alette del commutatore,
- scanalature o graffi visibili dalle spazzole,
- bruciature e scolorimenti indicativi di scintille,
- aumento della corsa radiale del commutatore,
- problemi a mantenere una velocità stabile.
I sintomi tipici di un commutatore difettoso sono: scintille eccessive sotto le spazzole, rapida usura delle spazzole di carbone, calo della coppia del motore, funzionamento instabile a bassa velocità e surriscaldamento locale della parte rotante. In queste situazioni, la mancanza di un intervento di assistenza può portare a danni più gravi agli avvolgimenti del rotore.
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Nota tecnica pratica – Sostituzione del commutatore
L’esperienza dell’assistenza dimostra che la rullatura di un commutatore deve sempre essere preceduta da un’accurata misurazione del diametro e da un controllo dello spessore delle alette. Una rotazione troppo aggressiva del commutatore può portare al superamento del diametro minimo di funzionamento consentito, escludendo di conseguenza un ulteriore funzionamento sicuro del motore.
Conversione e sostituzione del commutatore: cosa scegliere nella pratica
Una delle domande più comuni che si pongono nel contesto della rigenerazione è la scelta tra la rigenerazione o una procedura completa come la sostituzione del commutatore. Questa decisione dovrebbe sempre basarsi su una valutazione tecnica e non solo sui costi a breve termine.
La sostituzione del commutatore è necessaria nei casi in cui:
- le alette si sono rotte o si sono staccate
- ci sono cortocircuiti tra le alette
- il commutatore ha raggiunto il suo diametro operativo limite
- i danni meccanici sono troppo profondi per essere smerigliati
Tuttavia, se la struttura meccanica rimane intatta, la rotazione del commutatore è una soluzione molto più economica e veloce. In particolare, la tornitura del commutatore eseguita in modo corretto, combinata con il taglio dell’isolamento tra le alette (il cosiddetto undercutting), consente di ottenere prestazioni molto vicine a quelle di un componente nuovo.
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Aspetti importanti per gli ingegneri e gli specialisti dell’automazione
Dal punto di vista della manutenzione, è fondamentale che il processo di lappatura delle spazzole venga eseguito dopo la laminazione del commutatore. La mancata esecuzione di questa fase comporta un contatto puntiforme tra la spazzola e la superficie, un aumento delle scintille e una rapida ricomparsa dei problemi di funzionamento. In pratica, questo significa far funzionare il motore con un carico leggero e controllato per un periodo di tempo prestabilito.
Nelle applicazioni industriali in cui i motori funzionano in modalità continua o ciclica, il monitoraggio regolare delle condizioni del commutatore del motore e il rimescolamento programmato del commutatore riducono in modo significativo il rischio di fermi macchina non programmati. Questo fa parte di una strategia di manutenzione predittiva sempre più utilizzata nei moderni impianti di produzione.
Il rimescolamento del commutatore è un’operazione tecnica precisa che, se diagnosticata ed eseguita correttamente, rappresenta un’alternativa efficace alla costosa sostituzione. Sapere quando si manifestano i sintomi di un commutatore difettoso ed essere in grado di interpretarli correttamente permette a ingegneri e tecnici di prendere decisioni di assistenza informate e di prolungare realisticamente la vita dei motori elettrici.
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