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Confronto fra motori a tamburo sincroni e asincroni

Le motivazioni per cui i mototamburi sincroni rappresentano la scelta più intelligente a lungo termine per i sistemi di trasporto degli alimenti

Nell'industria alimentare, ogni componente deve contribuire a garantire l'igiene, l'efficienza e l'affidabilità a lungo termine. Un componente che spesso passa inosservato, ma che svolge un ruolo cruciale sia per la sicurezza che per il consumo energetico, è il mototamburo.
I motori asincroni sono stati a lungo la scelta predefinita. Sono molto diffusi e rappresentano la scelta più conosciuta per le applicazioni di trasporto. Ma comportano anche diverse sfide, in particolare negli ambienti alimentari, in cui fattori come le perdite di olio, lo spreco di energia e il controllo limitato della velocità creano problemi ricorrenti.
I mototamburi sincroni rappresentano un'alternativa più intelligente. Il loro design migliora l'igiene, riduce i costi operativi e assicura migliori prestazioni in tutti i settori. In questo articolo spieghiamo perché ha senso sostituire i motori asincroni con quelli sincroni e come l'investimento si ripaga più velocemente di quanto ci si aspetti.

Scritto da Mathias K. Sørensen, Global Sales Manager, NGI DriveTech

”Nel settore della lavorazione degli alimenti non si possono accettare compromessi in termini di igiene, consumo energetico e tempi di attività. Ecco perché sempre più aziende passano ai mototamburi sincroni, non solo per le migliori prestazioni, ma anche perché i numeri lo confermano".

Mathias K. Sørensen,Global Sales Manager, NGI DriveTech

Niente olio, nessun rischio di contaminazione

I motori asincroni utilizzano l'olio per raffreddarsi. Questo introduce un rischio difficile da ignorare. Con il tempo, le guarnizioni possono usurarsi e la tensione della cinghia può spingere il motore oltre i suoi limiti progettuali. Le eventuali perdite di olio che si verificano passano spesso inosservate finché non si verificano danni o, peggio, contaminazioni all'interno della zona di produzione.
I mototamburi sincroni di NGI non contengono olio. L’assenza di olio evita il verificarsi di perdite e la necessità di controllare regolarmente le guarnizioni, e previene il rischio che l'olio penetri all’interno della zona di produzione alimentare. Ciò riduce significativamente i rischi per la sicurezza alimentare e semplifica la conformità agli standard HACCP e agli altri standard igienici.

Elevata efficienza supportata dai dati

L'efficienza energetica è uno dei motivi più convincenti per procedere alla sostituzione. I motori sincroni di NGI convertono fino al 95% dell'input elettrico in output meccanico. I motori asincroni, invece, generano sostanziali perdite interne di energia a causa di ferro, rame e attrito meccanico.


L'impatto di questa differenza è reale. In uno dei casi, un produttore alimentare ha risparmiato oltre 500 euro all'anno per ogni motore, solo di elettricità. Le decine di motori in uso hanno generato rapidamente notevoli risparmi sui costi.

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Coppia costante a tutte le velocità

Alle velocità basse, i motori asincroni perdono coppia, rendendone difficoltoso l’impiego nei processi a velocità variabile, a meno che non siano sovradimensionati. Ciò può comportare un inutile consumo energetico e il mantenimento di inventario di ricambi più ampio.


I motori sincroni di NGI mantengono la coppia piena in un'ampia gamma di velocità. Un unico motore è in grado di gestire entrambe le situazioni: linee di confezionamento ad alta velocità e movimentazione di prodotti delicati a velocità inferiori. Questa caratteristica migliora la flessibilità e riduce il numero di varianti di motore da tenere a magazzino.
In un impianto, sono bastati solo tre tipi di motori sincroni a sostituire diversi di quelli asincroni, aiutando il cliente a semplificare l'inventario e a ridurre la complessità della manutenzione. Leggi il caso studio su Marel qui


Il confronto delle curve di coppia e velocità conferma la superiorità. I motori sincroni NGI sono caratterizzati da una curva di coppia piatta dal 10% al 100% della velocità nominale, ideale per le linee alimentari con funzionamento start/stop o variabilità di processo.

Temperature di esercizio più basse prolungano la vita utile

I motori sincroni operano a temperature inferiori perché sono più efficienti. C’è una minore dissipazione di calore all’interno del motore e non è necessario l’olio per il raffreddamento. Questa caratteristica ha un effetto diretto sulla vita utile.


Durante i test sulle prestazioni, i nostri motori operano costantemente a temperature inferiori ai 40 °C a pieno carico. Le temperature più basse riducono le sollecitazioni sull'isolamento e sui cuscinetti, contribuendo a prolungare il tempo medio che intercorre tra i guasti (MTBF). Ciò comporta meno rotture, meno riparazioni di emergenza e intervalli di manutenzione più lunghi.

Progettati da zero per garantire l'igiene

Tutti i motori sincroni NGI sono dotati di un grado di protezione IP69K, il che significa che possono resistere a lavaggi a pressione e temperature elevate. Ma il design va oltre le classificazioni IP.
Le superfici del motore sono lisce e autodrenanti. Non sono presenti bulloni né fessure esposte in cui possano accumularsi i batteri. Tutti i materiali sono compatibili con i detergenti approvati dalla FDA e sono progettati attenendosi alle linee guida EHEDG per le apparecchiature di lavorazione igieniche.
Questo li rende ideali per l’impiego nei settori della carne, dei latticini, della panificazione e in altri ambienti di lavorazione alimentare in cui l'igiene è fondamentale e ogni lavaggio deve essere rapido ed efficace.

 

Facile installazione e opzioni di retrofit

I nostri motori sono progettati per avere lo stesso ingombro della maggior parte dei mototamburi asincroni standard. Questo semplifica il retrofit. Le dimensioni esterne, le geometrie degli alberi e le opzioni di instradamento dei cavi sono tutte progettate per rendere rapida la sostituzione.
Per garantire la compatibilità forniamo disegni tecnici completi e schemi di cablaggio. Nella maggior parte dei casi, per sostituire i motori asincroni con quelli sincroni non è necessario modificare il progetto del nastro trasportatore.

 

Compatibili con gli standard VFD

I motori sincroni richiedono un azionamento a frequenza variabile (VFD) per controllare la velocità. I nostri motori supportano sia il controllo vettoriale ad anello aperto che quello ad anello chiuso, a seconda delle esigenze applicative.
Sono compatibili con la maggior parte dei VFD industriali presenti sul mercato - siamo a tua disposizione per aiutarti a scegliere quello giusto e configurarlo in modo corretto. Una volta installato, il sistema garantisce transizioni fluide della velocità, coppia stabile e controllo preciso dell'accelerazione e della decelerazione.

 

Prezzi e ROI - Un investimento che si ripaga da solo

Ci viene spesso posta la domanda: "I motori sincroni non sono più costosi?". La risposta è sì, al momento dell'acquisto. Ma questa risposta non è completa.
Quando si calcola il costo totale di proprietà, i numeri parlano da soli. Potendo contare su risparmi in termini di energia e di minor manutenzione per l’assenza di olio, maggiore durata e riduzione delle interruzioni non programmate, la maggior parte dei clienti può contare sul ritorno sull'investimento entro 12 mesi.

Per facilitare la valutazione, NGI mette a disposizione un calcolatore di ROI, sviluppato appositamente per i mototamburi. Il programma consente di inserire i dati sui costi energetici attuali, sull’utilizzo del motore e sulla manutenzione, per capire in quanto tempo viene ammortizzata la sostituzione.

Costruiti per il futuro della lavorazione alimentare

I mototamburi sincroni garantiscono più di un semplice miglioramento tecnico. Contribuiscono a una produzione più pulita, a generare un minore impatto ambientale e ad assicurare un maggiore controllo operativo.


La gamma DriveTech di NGI è stata creata per aiutare chi sta progettando un nuovo impianto o considerando un retrofit, per chi desidera ottenere prestazioni più elevate senza compromettere l'igiene o l'affidabilità.

Hai bisogno di aiuto per trovare il motore giusto o per calcolare il ritorno sull'investimento (ROI) della tua applicazione?

Contattaci direttamente. Siamo a tua disposizione per aiutarti a fare le valutazioni corrette per procedere in tutta serenità.

Mathias K. Sørensen, Global Sales Manager  DriveTech, NGI

Maggiori informazioni sull'autore, Mathias K. Sørensen: 

Ho quasi 10 anni di esperienza nell'industria alimentare, con un background nella manutenzione e ottimizzazione delle linee di produzione e nelle attrezzature igieniche. La mia carriera è iniziata come responsabile della manutenzione presso un impianto di lavorazione del pesce, in cui ho supervisionato la manutenzione dell'intero sito e ho acquisito esperienza pratica con un'ampia gamma di macchinari di produzione.

Negli ultimi quattro anni ho fatto parte del team NGI, lavorando a stretto contatto con i clienti per identificare le soluzioni più adatte per le loro applicazioni. Mi impegno a garantire che la posa in opera finale dell’impianto sia all'altezza delle aspettative in termini di prestazioni e igiene, supportando i costruttori di macchine e collaborando con i team tecnici dei produttori di prodotti alimentari. Il mio obiettivo è quello di fornire soluzioni che funzionino nella pratica, oltre che sulla carta.

 

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