FAQ su Motori di ventilazione a commutazione elettronica (EC) per la refrigerazione e accessori

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Desiderate ulteriori chiarimenti sui motori EC? Troverete di seguito alcune delle domande più frequenti in relazione ai motori a commutazione elettronica per sistemi ventilanti di refrigerazione e ai loro accessori. La sezione informativa FAQ è stata predisposta per consentire a ingegneri e ai responsabili degli acquisti e dell’assistenza tecnica di reperire agevolmente tutte le informazioni di cui possano aver bisogno sui nostri prodotti. In ogni caso, se non trovate la risposta che state cercando, non esitate a contattarci!

I motori EC (Electronically Commuted o Electronically Controlled) sono motori elettrici costituiti da rotori con magneti permanenti, che si avvalgono di soluzioni elettroniche per controllare la tensione e la corrente applicate al motore.

Il funzionamento di tutti i motori elettrici si bassa sull’interazione fra due campi magnetici, che spingono l’uno sull’altro. Un campo è generato dal rotore, l’altro dallo statore. Le diverse tipologie differiscono sostanzialmente nella modalità di creazione e controllo di tali campi:

  • I motori a commutazione elettronica utilizzano magneti permanenti per creare il campo rotorico e una serie di bobine controllate da un controllore elettronico (o “commutatore”) per quello statorico.
  • I motori a spazzole (o brushed) a corrente continua utilizzano magneti permanenti per creare il campo statorico e una serie di bobine alimentate in corrente continua controllate da contatti meccanici (“spazzole”) per quello rotorico.
  • I motori a induzione utilizzano una serie di bobine alimentate e controllate dalla tensione di ingresso CA per creare il campo statorico, mentre il campo rotorico è generato elettromagneticamente (o “indotto”) dal campo statorico.

I motori EC sono senza spazzole (brushless), un fattore grazie al quale è possibile evitare i rischi di formazione di scintille sul commutatore e le limitazioni della durata utile caratteristici dei motori a spazzole. Il controllo elettronico dello statore non provoca sprechi di energia per indurre il campo rotorico, garantendo migliori caratteristiche prestazionali anche in termini di controllabilità, inoltre i motori EC generano meno calore dei motori a induzione (per motori piccoli, almeno: i motori a induzione trifase ad alta potenza possono essere davvero efficienti!).

I motori EC trovano impiego in molteplici applicazioni a potenza frazionaria, che richiedano massima efficienza del motore, unita ad affidabilità e controllabilità.

La terminologia in questo settore presenta spesso rischi di confusione, infatti si impiegano diversi acronimi per riferirsi ad uno stesso articolo e le definizioni sono spesso incongruenti. Nella pratica, sono numerosi i termini intercambiabili.

  • EC sta per Electronically Commutated. ECM per Electronically Commutated Motor. Entrambi gli acronimi alludono ai motori a commutazione elettronica alimentati in corrente alternata.
  • Motore BLDC ovvero Brushless Direct Current (quindi senza spazzole e a corrente continua): può indicare un motore EC oppure, più frequentemente, un motore controllato elettronicamente alimentato in corrente continua.
  • Motore PMSM ovvero Permanent Magnet Synchronous Motor (motore sincrono a magnete permanente): comunemente impiegato per indicare i BLDC, in ambito accademico, consente di differenziare le due tipologie in base ai loro specifici algoritmi di commutazione.
  • VFD ovvero Variable Frequency Drive (motore controllato da un variatore di frequenza): è l’unico termine che introduce una variante significativa. Infatti, i VFD sono controllori elettronici impiegati per apportare ai motori ad induzione (in genere grandi motori trifasici) miglioramenti sensibili in termini di controllabilità e prestazioni a carico parziale. L’elettronica dei VFD è del tutto analoga a quella dei controllori per motori EC, tuttavia le due tipologie utilizzano software completamente differenti, che ne impediscono l’intercambiabilità.

I motori EC presentano un livello di efficienza particolarmente elevato, che mantengono anche a velocità parziale. Ciò comporta, in genere, una riduzione di quasi un terzo dell’energia utilizzata rispetto ai motori tradizionalmente impiegati nei settori della ventilazione e della refrigerazione: un vantaggio che si traduce nell’abbattimento dei costi operativi e nella diminuzione dei tempi di recupero dell’investimento.

L’alta efficienza dei motori EC implica, inoltre, una minore generazione di calore e la drastica riduzione della dissipazione a livello del motore dell’evaporatore, a tutto beneficio della riduzione dei consumi energetici. Inoltre, il funzionamento a bassa temperatura prolunga la durata dei componenti del motore soggetti ad alta carica, come gli avvolgimenti e i cuscinetti.

I motori EC offrono, infine, un ventaglio più ampio di condizioni operative rispetto ai tradizionali motori a induzione, quindi possono sostituire persino numerosi modelli di motori a induzione. Riducendo il numero di modelli richiesti da un cliente si semplificano e riducono anche le gestioni a magazzino. Ed è per questo che linee di prodotti ECM includono in genere un numero di modelli inferiore a quelli offerti dalle linee a induzione.

Per quanto riguarda il controllo della velocità e le caratteristiche, i motori EC, controllati tramite software, consentono ai clienti di ottimizzare le performance e integrare motori, sistemi di ventilazione e controllori con applicazioni, per usufruire di funzionalità quali trasmissione di dati, controllo costante del volume, velocità variabile, ecc.

I motori EC presentano miglioramenti prestazionali rispetto ai motori tradizionali anche in termini di silenziosità, maggiore durata e riduzione della manutenzione.

La nostra attuale gamma EC comprende motori da 2-25W (1/375-1/30 hp) di potenza in uscita, in formati compatibili con i motori del tipo Q frame o cuscinetti unit bearing. Per ulteriori informazioni, consultare la nostra pagina sui motori.

Il livello d’efficienza del motore varia in funzione di fattori quali il produttore, la potenza nominale e le condizioni operative. Tuttavia, come regola generale, i motori a poli schermati raggiungono un livello di un’efficienza pari al 15-25% e i motori a condensatore a ripartizione permanente al 30-50%, mentre i motori EC possono arrivare al 60-75%.

Dopo i compressori, sono i ventilatori per la refrigerazione a richiedere un maggiore consumo di energia all’interno del comparto del riscaldamento, ventilazione, condizionamento o refrigerazione (HVACR). Migliorare l’efficienza dei motori, avvalendosi di motori EC, rappresenta probabilmente l’adeguamento più conveniente in termini di risparmio al momento disponibile, apportando vantaggi paragonabili a quelli forniti dal passaggio all’illuminazione LED. Su un tipico armadio verticale con parte frontale in vetro (plug-in), l’upgrade ai motori EC comporta un miglioramento dell’efficienza complessiva del sistema del 20-25%.

Non tutti i motori EC sono adatti all’uso con i refrigeranti a idrocarburi o impiegabili per tutte le applicazioni. Wellington offre versioni dei nostri motori di ventilazione per la refrigerazione ECR® compatibili con idrocarburi, anti-scintillamento per ottemperare ai requisiti delle normative UL, e approvati per l’uso con cariche di refrigeranti a idrocarburi fino a 150 grammi. Per applicazioni più critiche sotto il profilo della sicurezza, offriamo, inoltre, versioni certificate ATEX (EEx nA IIA T5) dei motori ECR. Per assistenza nella scelta del motore più idoneo per la vostra applicazione con idrocarburi, vi preghiamo di contattarci.

L’analisi dei tempi di recupero dell’investimento coinvolge molteplici fattori, quali le tariffe elettriche applicabili, i cicli di lavoro dei motori, il livello di efficienza dei dispositivi di prelievo dell’aria e le specifiche condizioni operative. Per le applicazioni a elevati cicli di lavoro, come ventilatori per la refrigerazione, il recupero può essere completato in appena pochi mesi. In applicazioni meno impegnative, il risparmio energetico potrebbe non rappresentare il fattore di scelta determinante. Saremo lieti di conoscere meglio il vostro caso specifico: vi invitiamo a contattarci per ulteriori informazioni e approfondimenti.

I prezzi dei motori EC possono variare in base alle caratteristiche, dimensioni e volumi dei singoli modelli. In generale, possono costare da due a quattro volte di più di un tradizionale motore CA di dimensioni equivalenti. I nostri prezzi sono realmente competitivi e saremo lieti di conoscere meglio le vostre specifiche esigenze: vi invitiamo a contattarci per ulteriori informazioni e approfondimenti.

Sì, i nostri motori della serie ECR2 sono compatibili con la doppia tensione e accettano qualsiasi tensione da 70-264V, 50-60Hz, 1ph, in un unico P/N.

Sì, i nostri ECR motors sono disponibili nelle versioni con inversione temporizzata all’arresto o all’avvio oppure con inversione continua. Saremo lieti di programmare comportamenti personalizzati su vostra richiesta.

Sì. L’elettronica dei motori EC converte la corrente alternata a 50 o 60 Hz in una tensione continua all’interno del motore, quindi la velocità del motore sarà la stessa con un ingresso di corrente alternata a 50 o 60 Hz (tranne nel caso dei motori ECR 82/92, che sono “ad alimentazione sincrona”).

Sì, i nostri motor ECR 2 msono programmabili “sul campo” da 300 a 1800 RPM, utilizzando un semplice tool di programmazione. Associati alle nostre soluzioni Connect SCS permettono di modificare la velocità di un ventilatore in tempo reale, massimizzando il risparmio energetico e le prestazioni del vostro sistema.

No. Il “ronzio” che si avverte nelle vicinanze di un motore a corrente alternata quando si riduce la velocità con un TRIAC, un chopper di frenatura o altri dispositivi di taglio di fase è probabilmente causato dalla risonanza del modulo laminato del motore. Il rumore tende a diventare progressivamente prevalente man mano che si riduce la velocità. Il calore che sprigiona l’alterazione dell’onda sinusoidale provocata dal taglio contribuisce a incrementare la temperatura del motore, riducendone la vita utile.

Gli ingegneri sono spesso interpellati sulla durata della vita media del motore o il tempo medio tra i guasti dei motori.

L’aspettativa di vita dipende in maniera significativa da fattori quali:

  • temperatura dell’ambiente
  • carico del motore
  • numero degli avviamenti
  • condizioni della tensione di rete

I motori Wellington sono progettati per assicurare oltre 10 anni di vita utile in condizioni operative nominali.

Per i prodotti Wellington, il senso di rotazione viene definito guardando direttamente le pale.

È ben noto che alcuni motori tendano a “bruciarsi” o a disconnettersi per evitare danni. L’ECR 2 di Wellington è dotato di una esclusiva funzionalità “foldback” in grado di ridurre automaticamente la velocità, in modo da mantenere la continuità del flusso d’aria, senza disconnessioni. Ciò consente al l’ECR 2 di funzionare più a lungo in caso di sovraccarico, senza causare danni permanenti al motore. Questa funzionalità si occupa di mantenere il sistema di refrigerazione connesso più a lungo, tutelando la qualità del prodotto e migliorandone la redditività: tuttavia si consiglia sempre di predisporre una idonea manutenzione del sistema e di affrontare tempestivamente qualsiasi situazione di sovraccarico.

Sì. La capacità di isolamento di un motore contro la penetrazione di corpi solidi estranei, tra cui la polvere e l’acqua, è determinata dal livello di protezione del suo involucro. Lo Standard IEC 60529 stabilisce come classificare i gradi di protezione degli involucri per materiale elettrico, assegnando numeri più alti ai maggiori livelli di protezione. I motori ECR 2 mdi Wellington raggiungono un livello di protezione IP67. Ciò indica che sono a prova di polvere e in grado di funzionare in immersione fino a 1 metro d’acqua per un massimo di 30 minuti. Per saperne di più sui gradi di protezione IP, potete consultare il libro bianco gratuito qui.

Wellington mette a vostra disposizione un gran numero di risorse, come disegni tecnici, schemi di cablaggio, dati sulle prestazioni e curve di rendimento comparative che analizzano le prestazioni dei nostri motori rispetto a numerosi concorrenti in molteplici applicazioni. Disponiamo di impianti di collaudo all’avanguardia e siamo orgogliosi di poter collaborare con una delle più prestigiose università del mondo per l’esecuzione di test e verifiche indipendenti. Vi invitiamo a contattarci per ulteriori informazioni.

L’intervallo di tensione di esercizio dei motori ECR viene riportata nella Scheda tecnica del motore. I motori ECR in genere sono in grado di sopportare (senza garanzia) tensioni costanti che superino del 10% la tensione massima di esercizio. Nel caso di motori ECR 2 utilizzati in luoghi con elettricità a 115V, tale sovraccarico può arrivare a superare i 150V. Tutti i motori ECR resistono a tensioni fino a 0 V- a differenza dei motori a induzione, i motori ECR non possono essere danneggiati da problemi di sottotensione: quando la tensione è troppo bassa semplicemente si spengono.

I motori ECR in genere resistono a picchi di tensione fino a 500V, perché sono stati progettati per soddisfare gli standard di Immunità per gli ambienti industriali (definiti nella Normativa IEC61000-6-2), piuttosto che quelli, meno severi, previsti per gli ambienti commerciali. I motori ECR di Wellington resistono a transienti veloci (picchi) fino a 4000V, ovvero il doppio di quanto richiesto dalla normativa IEC61000-6-2.

La copertura della garanzia dipende dai termini e dalle condizioni stipulate con il produttore dell’impianto. Per informazioni più specifiche, si prega di rivolgersi all’OEM o al rappresentante Wellington.

Per ulteriori domande o approfondimenti sui nostri motori.