I motori a gabbia sono adatti alla maggior parte delle apparecchiature industriali di uso generale.

Il motore a gabbia rappresenta solitamente la scelta preferibile quando l’apparecchiatura opera in modo continuo, si avvia sotto un carico gestibile o utilizza un azionamento a frequenza variabile (VFD) per l’accelerazione e il controllo della velocità.

Il suo rotore di semplice costruzione offre diversi vantaggi:

• Assenza di spazzole o anelli collettori
• Ridotta manutenzione ordinaria
• Robusta costruzione meccanica
• Elevata affidabilità nel funzionamento continuo
• Ampia disponibilità
• Costo di acquisto competitivo
• Efficiente controllo della velocità tramite VFD
• Installazione e manutenzione semplificate

Un fornitore cinese di motori a gabbia di scoiattolo destinati a produttori europei di pompe (OEM) dovrebbe esaminare la curva della pompa, il punto di lavoro, il ciclo operativo, la tensione, il rendimento, il tipo di montaggio e la compatibilità con VFD prima di consigliare un modello.

I motori a gabbia sono comunemente utilizzati per pompe, ventilatori, soffianti, compressori, macchine utensili, impianti HVAC, miscelatori e nastri trasportatori standard. Sono inoltre generalmente più indicati per l’impiego in ambienti polverosi, umidi, corrosivi o non presidiati, poiché il rotore è privo del gruppo spazzole-anelli.

I motori ad anelli sono ideali per avviamenti gravosi

Un motore ad anelli può risultare più adatto quando l’apparecchiatura azionata presenta un’elevata inerzia, richiede un avviamento a pieno carico o necessita di una coppia elevata senza assorbire una corrente di linea eccessiva.

Le applicazioni tipiche includono:

• Ball mills
• Crushers
• Mine hoists
• Large cranes
• Cement mills
• Loaded conveyors
• Large fans with high inertia
• Heavy reciprocating equipment

Un motore ad anelli collettori per macchinari minerari africani può essere scelto quando frantoi, paranchi o mulini devono accelerare carichi elevati e l’alimentazione elettrica non è in grado di sopportare correnti di spunto elevate.

Un motore a rotore avvolto per cementifici in Medio Oriente può essere una soluzione pratica anche quando l’impianto utilizza già avviatori a resistenza liquida o un altro sistema rotore-resistenza consolidato.

Il motore, l’avviatore, la resistenza, i cavi e la sequenza di controllo devono essere considerati come un unico sistema. Gradini di resistenza o fasature di accelerazione errati possono causare surriscaldamento, coppia insufficiente, usura eccessiva delle spazzole o lunghi tempi di avviamento.

Un inverter rivoluziona il moderno processo di selezione.

Per la maggior parte dei nuovi progetti, la scelta tra motore a gabbia di scoiattolo e motore ad anelli dovrebbe includere un confronto tecnico ed economico con un motore a gabbia azionato da un variatore di velocità (VFD).

Un VFD può fornire:

• Corrente di avviamento controllata
• Accelerazione graduale
• Coppia di avviamento regolabile
• Controllo della velocità di processo
• Riduzione degli urti meccanici
• Risparmio energetico su carichi a coppia variabile
• Accelerazione e decelerazione programmabili

Un motore a gabbia di scoiattolo con azionamento a frequenza variabile (VFD) per nastri trasportatori del Sud-est asiatico può spesso gestire avviamenti frequenti e velocità di produzione variabili senza l’utilizzo di spazzole, anelli collettori o resistenze esterne del rotore.

Tuttavia, l’aggiunta di un VFD non risolve automaticamente tutti i problemi di avviamento. L’azionamento deve fornire la corrente e la coppia richieste durante l’accelerazione, mentre il motore deve essere controllato per quanto riguarda il raffreddamento a bassa velocità, le sollecitazioni di isolamento, le correnti nei cuscinetti, la lunghezza del cavo e la velocità massima.

Per carichi a inerzia estremamente elevata, il VFD e il motore necessari possono risultare ingombranti o costosi. Un sistema a rotore avvolto può comunque rivelarsi competitivo qualora l’impianto esistente, la squadra di manutenzione e l’impianto elettrico siano già stati progettati per questa tipologia di soluzione.

La regolazione della velocità mediante resistenza rotorica presenta limiti di efficienza.

La resistenza esterna può ridurre la velocità di funzionamento di un rotore avvolto, ma la potenza generata dallo slittamento viene convertita in calore. Questo rende il controllo della velocità basato sulla resistenza inefficiente se utilizzato in modo continuativo.

Le applicazioni moderne che richiedono una regolazione periodica della velocità solitamente prediligono un variatore di frequenza (VFD). La resistenza del rotore è più comunemente utilizzata per migliorare l’avviamento o per supportare impianti esistenti in cui la sostituzione dell’intero sistema di azionamento non è praticabile.

Se un impianto necessita di un funzionamento continuo a bassa velocità, gli acquirenti dovrebbero confrontare il consumo energetico, il calore generato dalla resistenza, la ventilazione, la precisione del controllo e i requisiti di manutenzione prima di scegliere il metodo di azionamento.

Le condizioni di manutenzione possono determinare l’opzione migliore.

Il confronto dei costi tra il motore a gabbia di scoiattolo e il motore ad anelli deve includere la manodopera per la manutenzione, i pezzi di ricambio, i fermi di produzione e le perdite di energia.

I motori a gabbia richiedono principalmente controlli ordinari su cuscinetti, raffreddamento, isolamento e allineamento. I modelli a rotore avvolto necessitano di ulteriori verifiche riguardanti:

• Usura delle spazzole
• Pressione delle spazzole
• Condizioni superficiali degli anelli collettori
• Polvere di carbone
• Collegamenti del rotore
• Resistenze di avviamento
• Dispositivi di sollevamento o cortocircuitazione delle spazzole
• Ventilazione attorno alla camera degli anelli

Un contatto inadeguato delle spazzole può causare scintillio, surriscaldamento localizzato, instabilità della corrente e danni agli anelli collettori. Ambienti polverosi o pericolosi possono inoltre richiedere custodie speciali, procedure di pulizia e misure di protezione.

Un produttore cinese di motori industriali destinati a progetti in Sud America dovrebbe discutere le modalità di accesso a spazzole, anelli collettori, resistori e assistenza tecnica prima dell’approvazione dell’apparecchiatura.