Perché i motori industriali si surriscaldano e come prevenirlo

Il surriscaldamento del motore è un segnale di allarme comune negli impianti industriali. Può manifestarsi con un involucro motore caldo, odore di bruciato, ripetuti interventi dell’inverter, corrente elevata o arresti improvvisi. Se la causa non viene individuata tempestivamente, il calore eccessivo può danneggiare l’isolamento degli avvolgimenti, ridurre la durata dei cuscinetti e portare al guasto del motore industriale.

Nella maggior parte dei casi, il surriscaldamento non è causato da un singolo problema. Prima di sostituire il motore, è necessario verificare il carico meccanico, la qualità dell’alimentazione, le condizioni di raffreddamento e le impostazioni dell’inverter.

Un carico eccessivo fa sì che il motore assorba più corrente

Quando un motore aziona un carico superiore a quello per cui è stato progettato, assorbe più corrente e produce più calore. Questo accade spesso con nastri trasportatori sovraccarichi, pompe bloccate, riduttori usurati o cinghie con tensione errata.

Un motore può avere la potenza nominale in kW corretta sulla carta, ma surriscaldarsi comunque quando la macchina azionata richiede una coppia eccessiva. In un progetto di nastri trasportatori, il surriscaldamento ripetuto del motore era causato da rulli bloccati e da un allineamento errato, piuttosto che da un motore difettoso. Una volta eliminata la resistenza meccanica, la corrente di esercizio è tornata a un intervallo normale.

Verificare la corrente di funzionamento effettiva e confrontarla con la corrente nominale riportata sulla targhetta. Se la corrente rimane superiore al valore nominale, ispezionare l’intero sistema di azionamento prima di ordinare un ricambio.

Lo squilibrio di tensione può aumentare la temperatura degli avvolgimenti.

I motori trifase richiedono un’alimentazione stabile e bilanciata. Bassa tensione, fluttuazioni di tensione, terminali allentati, cavi danneggiati o squilibrio di fase possono creare correnti non uniformi tra le fasi e causare un eccessivo surriscaldamento.

Un motore può quindi surriscaldarsi anche con un carico meccanico normale. Durante la risoluzione dei problemi, misurare tensione e corrente su tutte e tre le fasi mentre l’apparecchiatura è in funzione. Eseguire i test solo a motore spento potrebbe non rilevare un calo di tensione che si verifica sotto carico.

Per un fornitore di motori industriali in Sud America, è necessario verificare le opzioni di tensione e le condizioni di alimentazione locali prima della spedizione, soprattutto quando i motori di ricambio vengono installati in apparecchiature più vecchie.

Problemi ai cuscinetti e all’allineamento creano attrito eccessivo.

Cuscinetti danneggiati, lubrificazione insufficiente, accoppiamenti disallineati, sfregamento del rotore e tensione eccessiva della cinghia aumentano l’attrito meccanico. Il motore, di conseguenza, converte una maggiore quantità di energia elettrica in calore indesiderato, che può causare guasti al motore industriale.

I segnali di allarme includono vibrazioni crescenti, rumori insoliti, un alloggiamento del cuscinetto surriscaldato o un albero che non ruota fluidamente dopo essere stato isolato in sicurezza. Nella mia esperienza, un’ispezione tempestiva dei cuscinetti spesso impedisce che un piccolo problema di manutenzione si trasformi in una riparazione dell’avvolgimento o in un arresto completo della produzione.

Un raffreddamento inadeguato può surriscaldare un motore in buone condizioni

Le alette di raffreddamento, le coperture delle ventole e i condotti di ventilazione devono rimanere liberi. Polvere, olio, ventole danneggiate, condotti dell’aria ostruiti o spazio di installazione limitato possono impedire la dissipazione del calore dal corpo del motore.

Questo problema è particolarmente importante per una soluzione di raffreddamento dei motori destinata agli stabilimenti in Medio Oriente, dove le alte temperature ambiente e la polvere nell’aria possono ridurre rapidamente le prestazioni di raffreddamento. Una pulizia regolare e un flusso d’aria sufficiente intorno al motore sono misure semplici, ma spesso trascurate durante la manutenzione ordinaria.

Funzionamento a bassa velocità con VFD: controlli di raffreddamento aggiuntivi

Un VFD aiuta a controllare la velocità e a risparmiare energia, ma può anche influire sul raffreddamento. Un motore standard autoraffreddato utilizza una ventola montata sull’albero, quindi il flusso d’aria diminuisce al diminuire della velocità del motore. Se la macchina richiede una coppia elevata a bassa velocità, il motore potrebbe surriscaldarsi anche se il VFD funziona normalmente.

Per una soluzione al problema del surriscaldamento di un motore con VFD nel Sud-est asiatico, verificare la gamma di velocità, la coppia di carico, la lunghezza del cavo, il sistema di isolamento e la configurazione del raffreddamento. Alcune applicazioni potrebbero richiedere una ventola di raffreddamento indipendente, un isolamento degli avvolgimenti per applicazioni con inverter, cuscinetti isolati o un telaio del motore più grande.

I parametri dell’inverter devono corrispondere a quelli riportati sulla targhetta del motore, inclusi tensione nominale, corrente nominale, frequenza, giri al minuto e impostazione di sovraccarico. Dati errati possono causare scatti intempestivi o una protezione inadeguata.

Utilizzare una semplice procedura di individuazione dei guasti

Quando si verifica un surriscaldamento del motore, iniziare con un’ispezione strutturata:

  1. Confrontare la corrente di esercizio con la corrente nominale.
  2. Misurare tensione e corrente su tutte e tre le fasi.
  3. Ispezionare la ventola, le alette di raffreddamento, i condotti dell’aria e lo spazio di installazione.
  4. Controllare cuscinetti, allineamento dell’accoppiamento, cinghie, riduttore e carico azionato.
  5. Verificare gli allarmi del variatore di frequenza e le impostazioni dei parametri del motore.
  6. Registrare temperatura, vibrazioni e corrente dopo l’intervento correttivo.

Questa procedura aiuta a distinguere tra un guasto elettrico, un sovraccarico meccanico, un problema di raffreddamento e un problema di controllo. Riduce inoltre il rischio di sostituire un motore funzionante mentre la causa originale rimane nel sistema.

La manutenzione preventiva riduce il rischio di guasti

Il modo più affidabile per prevenire i guasti ai motori industriali è monitorare i dati operativi prima che si verifichino allarmi. Corrente, bilanciamento della tensione, vibrazioni, temperatura dei cuscinetti, resistenza di isolamento e cronologia dei guasti degli inverter sono tutti dati utili per la manutenzione.

Un servizio di riparazione di motori industriali in Europa dovrebbe essere in grado di utilizzare questi dati per diagnosticare guasti ricorrenti, mentre una guida alla risoluzione dei problemi di surriscaldamento dei motori per gli impianti nordamericani dovrebbe anche tenere conto dei requisiti locali di alimentazione e dei sistemi di controllo.

DAYOU MOTOR raccomanda di stabilire intervalli di ispezione regolari per i motori critici per la produzione, in particolare quelli che funzionano in modo continuo, in ambienti polverosi o con frequenti avviamenti. DAYOU MOTOR può anche aiutare i clienti a selezionare configurazioni di motori più adatte alle reali condizioni operative.

FAQ

Un motore può surriscaldarsi anche con una corrente normale?

Sì. Percorsi di raffreddamento ostruiti, scarsa ventilazione, temperature ambiente elevate, attrito dei cuscinetti e funzionamento a bassa velocità dell’inverter possono causare il surriscaldamento del motore senza un evidente sovraccarico di corrente.

Devo aumentare l’impostazione di sovraccarico dell’inverter per evitare falsi interventi?

Non prima di aver individuato la causa. Aumentare il livello di protezione può mascherare un sovraccarico e aumentare il rischio di guasto del motore industriale.

Quando è necessario sostituire un motore?

La sostituzione dovrebbe essere presa in considerazione quando danni all’isolamento, guasti ripetuti ai cuscinetti, difetti degli avvolgimenti, vibrazioni eccessive o costi di riparazione rendono il funzionamento continuo inaffidabile. La causa del surriscaldamento iniziale deve comunque essere eliminata.

Un motore funziona in modo affidabile quando carico, alimentazione, raffreddamento, condizioni meccaniche e impostazioni di controllo lavorano in sinergia. Questo è l’approccio pratico che DAYOU MOTOR adotta nella selezione dei motori industriali e nella prevenzione dei guasti.