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Due motori da 5,5 kW si trovano fianco a fianco sullo stesso banco di prova. Su una targhetta è riportato 380 V, connessione a Y. L'altro indica 220 V, collegamento a triangolo. Nella maggior parte dei casi si tratta della stessa macchina: stessi lamierini statorici, stesso rotore, stesso albero.
Questa è la risposta breve dietro la ricerca. Un motore trifase a 220 V è normalmente un motore standard a induzione a bassa tensione ricollegato a triangolo su una linea trifase a 220 V. Non è una famiglia di prodotti separata e non è esotica. Ciò che cambia tra le due targhette è il modo in cui sono collegate le sei estremità dell'avvolgimento, quanta corrente di linea devono trasportare il cavo e il contattore e, nei luoghi in cui è disponibile solo la tensione monofase 220-240 V, come viene creata l'alimentazione trifase.
220 V in un sistema trifase è a linea per linea figura: il potenziale tra due qualsiasi dei tre conduttori di fase. In una rete trifase da 220 V, la tensione fase-neutro è di circa 127 V, motivo per cui le prese domestiche in tali reti hanno una tensione nominale di 110–127 V anziché 230 V.
Due famiglie a bassa tensione dominano il mondo:
All'avvolgimento stesso non importa a quale rete è collegato: conta solo la tensione su ciascuna bobina di fase. Per questo motivo i produttori costruiscono un avvolgimento a doppia potenza e stampano sulla targhetta 220/380 V, 230/400 V o 240/415 V due cifre di corrente. Il triangolo copre la bassa tensione, la stella copre l'alta tensione.
Se vuoi che la costruzione venga spiegata dallo statore verso l'esterno, come è costruito un motore asincrono trifase e perché ruota copre la disposizione degli avvolgimenti, il campo rotante e lo scorrimento in modo più dettagliato.
| Parametro | Delta (bassa tensione) | Stella (alta tensione) |
|---|---|---|
| Collegamenti terminali | U1–W2, V1–U2, W1–V2 | W2, U2 e V2 si unirono; alimentazione a U1, V1, W1 |
| Tensione di linea nominale | 220 V | 380 V |
| Tensione su ciascuna bobina di fase | 220 V | 220 V |
| Corrente di linea | Circa 1,73 × corrente di fase | Uguale alla corrente di fase |
| Coppia e velocità nominali | Identico | Identico |
| Cavo, contattore, impostazione di sovraccarico | Dimensionato sulla corrente delta più alta | Dimensionato sulla corrente della stella inferiore |
Due valori attuali su una piastra non sono un errore di stampa. Un motore da 4 kW, 4 poli, 50 Hz con efficienza e fattore di potenza tipici assorbe circa 14,5 A per linea in delta a 220 V e circa 8,4 A in stella a 380 V - un rapporto di circa 1,73, la radice quadrata di tre.
Tutto ciò che è a valle del motore deve essere scelto sul più alto numero quando il motore funziona a 220 V:
L'errore sul campo più comune con un motore da 220/380 V è ricollegarlo da stella a triangolo su una linea da 380 V nella speranza di una coppia extra. Ciò aumenta la tensione su ciascuna bobina di fase di un fattore di 1,73. Il ferro si satura, la corrente sale rapidamente e l'avvolgimento si surriscalda in pochi minuti.
Stella vs triangolo sulla stessa linea da 380 V (per unità, stella = 1,0)
Questa è la situazione che la maggior parte degli acquirenti deve effettivamente affrontare: l'officina ha 220–240 V monofase, il motore è trifase e i due devono incontrarsi. Esistono tre approcci e solo uno di questi è di routine.
Un convertitore di ingresso monofase raddrizza la rete, immagazzina energia in un bus CC e ricrea un'uscita trifase con tensione e frequenza regolabili. Il motore rimane collegato a triangolo in modo che ciascuna bobina riceva la sua tensione nominale di 220 V. L'azionamento deve essere dimensionato per la corrente a pieno carico del motore a 220 V trifase e poiché l'ingresso monofase trasporta circa 1,7-2 volte quella corrente sul lato CA, il cablaggio, l'interruttore e il filtro di ingresso devono essere dimensionati di conseguenza.
Due vincoli pratici contano. Mantenere corto il cavo tra l'azionamento e il motore: molti produttori specificano un limite, spesso nell'intervallo 20–50 m, prima che sia necessario un filtro du/dt o una reattanza di uscita. E verificare che l'isolamento del motore e la disposizione dei cuscinetti siano adatti al funzionamento dell'inverter, soprattutto quando sono coinvolti cavi lunghi o commutazioni rapide.
Comune in Nord America, dove la tensione monofase da 240 V è standard. Genera un terzo ramo che non è mai perfettamente bilanciato, quindi il motore dovrebbe essere declassato e il convertitore sovradimensionato rispetto alla potenza del motore.
Un condensatore di funzionamento tra due dei tre terminali avvia un motore leggermente caricato, ma la coppia disponibile rimane ben al di sotto della targa, l'avviamento è inaffidabile e l'efficienza diminuisce. Trattatela come una soluzione temporanea, non come una soluzione di produzione.
Serie di motori asincroni trifase a frequenza variabile YVF2 La categoria comprende i motori YVF2 con inverter da 0,55 a 315 kW, con varianti a 4 e 6 poli per azionamenti industriali a velocità regolabile. Visualizza il prodotto → Coppia disponibile rispetto alla frequenza di uscita, motore da 220 V su un convertitore da 220 V
Una volta inteso il motore come una macchina standard con collegamento a triangolo, seguono direttamente tre decisioni di dimensionamento.
Un motore da 7,5 kW a 220 V assorbe circa 26 A per linea; la stessa uscita a 380 V assorbe circa 15 A. Contattori, cavi, pressacavi e relè di sovraccarico vengono tutti acquistati rispetto alla cifra di 220 V. È l'articolo che più spesso sorprende chi acquista per la prima volta apparecchiature trifase da 220 V.
Un motore già funzionante a triangolo a 220 V non può utilizzare l'avviamento stella-triangolo, perché ricollegandolo a stella si abbassa la tensione della bobina di fase a 127 V e si riduce la coppia di avviamento a circa un terzo. La linea diretta a partire da 220 V assorbe da sei a otto volte la corrente nominale, che in caso di alimentazione debole si manifesta come un calo di tensione che colpisce le apparecchiature vicine. Un soft starter o un VFD è la risposta pratica.
La norma IEC 60034-30-1 classifica i motori di linea da IE1 a IE4. Passando alla classe superiore si riducono le perdite all'interno del motore e, poiché la corrente di linea è 1,73 volte superiore a 220 V rispetto a 380 V per la stessa uscita, le perdite nel cavo si ridimensionano con il quadrato di quella corrente. Nell'UE, il regolamento 2019/1781 richiede IE3 come minimo per la maggior parte dei nuovi motori da 0,75–1000 kW da luglio 2021 e IE4 è sempre più specificato per il servizio continuo.
Serie di motori a induzione trifase ad alta efficienza YE3 IE3 Motori a induzione IE3 per uso generale da 0,75 a 315 kW, che coprono velocità multipolari per pompe, ventilatori, trasportatori e servizio industriale continuo. Visualizza il prodotto → A 220 V trifase, il servizio tipico è piccolo ma continuo: pompe di circolazione e fan coil, azionamenti da banco e per macchine utensili, piccoli trasportatori, linee tessili e di stampa, compressori da officina e pompe di drenaggio portatili. Questi sono esattamente i ruoli ricoperti dall' pompa e profilo di servizio HVAC , dove un motore trifase a 220 V aziona solitamente una pompa centrifuga o un ventilatore con una modesta richiesta di coppia di spunto.
Laddove l’ambiente aggiunge rischi, la scelta della famiglia di motori conta più della tensione. Polvere, vapori di solventi, polvere di grani o vapori di carburante spostano le specifiche nell'intervallo a prova di esplosione, disciplinato dalla norma IEC 60079 per le apparecchiature per aree pericolose. Terminali, percorsi della fiamma e contrassegni sulle targhette differiscono tutti da una macchina standard.
Le operazioni di frenata e di cambio di velocità seguono la stessa logica. Un motore frenante per trattenere un carico o arrestare un trasportatore, un motore a due velocità per un processo in due fasi o un motore frenante combinato a frequenza variabile per il posizionamento rapido risolvono ciascuno un problema che un motore per uso generale non può risolvere.
Serie di motori a induzione trifase antideflagrante YBX3 Motori per aree pericolose con protezione Exd II BT4 o CT4, 0,12–315 kW, per pompe, ventilatori, compressori, trasportatori e apparecchiature di processo in atmosfere esplosive. Visualizza il prodotto → Figura 1: Vista isometrica di un motore a induzione trifase e della sua morsettiera
Solo se la targhetta riporta una doppia classificazione come 220/380 V. Ricollegare l'avvolgimento a triangolo e il motore sviluppa la coppia e la potenza nominali complete a 220 V, con la corrente di linea che aumenta di un fattore di 1,73.
Un motore monofase da 220 V funziona direttamente con un'alimentazione a due fili e necessita di un condensatore o di un polo schermato. Un motore trifase a 220 V necessita di tre linee a 220 V tra le fasi e non ha condensatore di avviamento.
Collegare U1 a W2, V1 a U2 e W1 a V2, quindi alimentare le tre fasi a U1, V1 e W1. La morsettiera è contrassegnata con le sei estremità dell'avvolgimento e i due schemi di collegamento.
Far corrispondere l'uscita trifase del convertitore alla corrente a pieno carico del motore a 220 V, quindi verificare che il convertitore accetti l'ingresso monofase a quel valore nominale. La corrente di ingresso monofase è circa da 1,7 a 2 volte la corrente del motore.
Circa 1,73 volte la corrente a 380 V per la stessa uscita. Un motore da 7,5 kW assorbe circa 26 A a 220 V, contro circa 15 A a 380 V, quindi cavi e contattori devono essere scelti per il valore maggiore.
IE3 è la classe di efficienza secondo IEC 60034-30-1, IP55 è la protezione dell'involucro contro polvere e getti d'acqua e S1 significa servizio continuo. Tutti e tre influiscono sull'idoneità del motore all'applicazione.
