Due motori possono mostrare la stessa temperatura superficiale e richiedere verifiche completamente diverse. Il primo lavora vicino al carico nominale, in un ambiente caldo, e raggiunge quella temperatura con un andamento stabile. Il secondo assorbe una corrente anomala anche a vuoto e continua a scaldarsi. Il numero letto sulla carcassa è identico, ma nel primo caso occorre stabilire se il comportamento sia compatibile con le condizioni di esercizio; nel secondo bisogna cercare una resistenza meccanica, un problema di alimentazione o un’anomalia interna.
La lettura della carcassa è un indizio, non una diagnosi. Per capire perché un motore elettrico si surriscalda bisogna osservare in quale condizione compare il calore, quanto rapidamente aumenta e che cosa accade nello stesso momento a corrente, tensione, velocità e carico.
Lo stesso valore può descrivere fenomeni diversi
La temperatura assoluta indica quanto è caldo il punto misurato. L’incremento termico descrive invece quanto quella temperatura è salita rispetto all’ambiente o rispetto alla condizione abituale della macchina. Un’identica lettura superficiale assume quindi un significato diverso se il motore è installato in un locale fresco oppure vicino a una sorgente di calore.
Conta anche il tempo. Una temperatura che si stabilizza dopo un tratto regolare del ciclo non equivale a una temperatura che continua a crescere, a parità di carico. Allo stesso modo, un picco raggiunto dopo numerosi avviamenti non si interpreta come il riscaldamento prodotto da un sovraccarico continuo.
Carcassa e avvolgimento, inoltre, non sono lo stesso punto termico. La superficie è accessibile alla misura, ma non rappresenta necessariamente la zona più calda all’interno del motore. Il trasferimento del calore verso l’esterno dipende dalla costruzione della macchina e dal raffreddamento; per risalire alla condizione dell’avvolgimento servono i dati specifici del motore o sensori interni, quando presenti.
Non esiste perciò una temperatura superficiale valida come soglia universale. Classe d’isolamento, incremento termico ammesso, ciclo di servizio, punto di misura, sistema di raffreddamento e dati di targa cambiano il quadro. Anche il riferimento ambientale di 40 °C riportato nella riproduzione della IEC 60034-1:2022 riguarda le condizioni ambientali richiamate dalla norma e non sostituisce i limiti e le indicazioni previsti per il singolo motore, da ricavare dalla targa e dai dati del costruttore.
Rendere confrontabili le misure
Il confronto più utile non è tra il motore e una temperatura generica, ma tra il suo comportamento normale e quello osservato durante l’anomalia. Le letture devono essere raccolte nello stesso punto della carcassa e, per quanto possibile, con carico, temperatura ambiente e tempo dall’avviamento confrontabili.
Una registrazione diagnostica dovrebbe comprendere:
- temperatura della carcassa nello stesso punto e temperatura dell’ambiente circostante;
- orario di avviamento, durata di funzionamento e andamento della temperatura, non soltanto il valore massimo;
- corrente su ogni fase, confrontata sia con le altre fasi sia con i dati di targa;
- tensione su tutte le fasi, misurata nello stesso stato di carico delle correnti;
- carico o fase del processo, velocità effettiva e, se presente un convertitore, riferimento di velocità;
- numero di avviamenti, inversioni, frenate e accelerazioni prolungate;
- condizioni della ventilazione, rumori dei cuscinetti e altri cambiamenti osservabili nella trasmissione.
È importante acquisire questi dati mentre il difetto è presente. Una misura effettuata dopo l’arresto o quando il processo è tornato regolare può cancellare proprio la relazione necessaria per separare la causa dal sintomo. Le verifiche su circuiti alimentati e le prove elettriche interne richiedono procedure di isolamento sicure e personale competente.
Leggere insieme temperatura, corrente e ciclo di lavoro
Temperatura crescente e correnti elevate
Se le correnti risultano superiori ai valori di targa mentre il motore è sotto carico, il primo ramo da verificare è quello del sovraccarico. La causa può trovarsi nel processo, in una maggiore resistenza della macchina azionata, in una modifica della trasmissione oppure in un avviamento eseguito sotto un carico più gravoso del previsto.
Nei motori trifase, correnti alte ma abbastanza simili tra loro orientano prima di tutto verso la quantità di lavoro richiesta. La conferma arriva dal comportamento: se la corrente e la pendenza della temperatura aumentano nelle fasi più impegnative del processo e diminuiscono quando il carico si riduce, il problema segue l’esercizio. Questo non dimostra ancora quale organo produca la resistenza, ma evita di attribuire immediatamente il calore al motore.
Correnti diseguali e alimentazione da controllare
Quando una fase assorbe in modo sensibilmente diverso dalle altre, il semplice confronto con la corrente nominale complessiva non basta. Tensioni e correnti vanno misurate su tutte le fasi nello stesso momento e con lo stesso carico. Uno squilibrio di tensione può accompagnarsi a uno squilibrio di corrente più marcato e a temperature diverse negli avvolgimenti; senza soglie specifiche del costruttore, il dato serve a orientare l’indagine, non a dichiarare automaticamente un guasto.
Se lo squilibrio compare insieme alle variazioni dell’alimentazione, il controllo deve partire dalla linea e dai collegamenti. Se persiste in condizioni comparabili dopo avere escluso alimentazione e carico, diventa necessario approfondire il motore con prove appropriate. Sostituirlo prima di questa distinzione rischia di lasciare invariata una causa esterna.
Correnti normali ma temperatura in aumento
Quando l’assorbimento rimane vicino al comportamento abituale ma la carcassa si scalda più rapidamente o raggiunge valori prima non osservati, acquistano peso l’ambiente e la capacità di smaltire il calore. Vanno controllati ventola, carter, passaggi dell’aria, depositi e ricircolo dell’aria calda. In questo passaggio è utile approfondire come verificare il raffreddamento quando il motore risulta elettricamente sano, perché la perdita di ventilazione può modificare il profilo termico senza produrre subito una corrente chiaramente anomala.
Restano da esaminare anche cuscinetti rumorosi, disallineamento, freno che non si libera completamente e resistenze anomale nella trasmissione. Questi segnali non provano da soli la causa: indicano controlli da eseguire prima di ordinare un ricambio. Una resistenza meccanica può inoltre diventare più evidente soltanto in alcune condizioni di velocità o dopo il riscaldamento.
Calore accumulato durante un ciclo discontinuo
Il valore letto a regime può apparire accettabile mentre il motore accumula calore attraverso ripetuti avviamenti, inversioni, frenate elettriche o accelerazioni lunghe. In questo caso una sola misura della corrente durante la marcia stabile perde gli eventi più impegnativi.
La registrazione deve seguire l’intero ciclo: momento di ciascun avviamento, durata delle accelerazioni, pause disponibili per il raffreddamento e temperatura raggiunta nei cicli successivi. Se la temperatura sale progressivamente anche se la corrente di marcia torna ogni volta al livello abituale, il ramo da verificare è il ciclo reale rispetto al servizio previsto per il motore, non soltanto il carico continuo.
Assorbimento anomalo anche con carico ridotto
Una corrente inattesa a vuoto o con carico minimo cambia la priorità dell’indagine. Il processo esterno non spiega più, da solo, l’assorbimento. Occorre allora controllare alimentazione, collegamento, freno, cuscinetti e libertà della trasmissione; soltanto dopo avere escluso queste condizioni diventano giustificate prove interne sul motore.
Il criterio decisivo è la persistenza. Un’anomalia che scompare quando diminuisce la richiesta del processo orienta verso il carico. Un’anomalia che rimane in condizioni leggere e confrontabili richiede invece di separare le resistenze meccaniche esterne dai problemi elettrici o interni alla macchina.
Dal primo indizio alla decisione manutentiva
La distinzione tra problema di esercizio e guasto non nasce da una singola fotografia termica. Richiede almeno due condizioni confrontabili: una in cui il motore si comporta normalmente e una in cui compare il surriscaldamento. Se cambiano contemporaneamente ambiente, carico, velocità e tempo di funzionamento, non è possibile sapere quale variabile abbia spostato la temperatura.
Prima della sostituzione conviene quindi verificare se il profilo osservato rientra in uno di questi rami: calore che segue correnti elevate e carico; squilibrio tra le fasi; temperatura crescente con correnti abituali e raffreddamento ridotto; accumulo legato al ciclo; anomalia persistente anche a carico minimo. Ogni ramo porta a controlli diversi e restringe il numero dei componenti da ispezionare.
Domande degli utenti
Qual è la differenza tra temperatura superficiale e temperatura interna di un motore elettrico?
La temperatura superficiale è quella rilevata sulla carcassa. La temperatura interna riguarda componenti come gli avvolgimenti e può essere più alta o evolvere in modo diverso, perché tra il punto caldo e la superficie intervengono materiali, geometria e raffreddamento. Non è quindi corretto convertire automaticamente una lettura esterna in una temperatura dell’avvolgimento senza dati specifici del motore o sensori interni.
Quali dati conviene registrare quando il surriscaldamento compare solo in alcuni momenti del ciclo?
Servono l’ora e la fase del ciclo, la temperatura della carcassa e dell’ambiente, le correnti e le tensioni di ogni fase, il carico, la velocità, il tempo trascorso dall’avviamento e gli eventi appena avvenuti. Vanno annotati soprattutto avviamenti, inversioni, frenate e accelerazioni. La sequenza temporale permette di capire se il calore segue un picco di lavoro o continua ad accumularsi tra un evento e l’altro.
Quando l’intervento di una protezione termica indica un problema di esercizio invece di un guasto del motore?
L’intervento segnala una condizione termica da esaminare, non ne identifica da solo la causa. Se avviene in coincidenza con carichi più gravosi, molti avviamenti, ventilazione ridotta o ambiente più caldo e non si ripete in condizioni operative comparabili ma meno impegnative, l’indagine si orienta verso l’esercizio. Se ricompare anche con carico ridotto oppure insieme a correnti anomale o diseguali, bisogna approfondire alimentazione, resistenze meccaniche e motore.
Fonti consultate
- Worm Gear Motors Online, guida tecnica sul surriscaldamento dei motori elettrici, utilizzata per i controlli operativi e le correlazioni diagnostiche qualitative.
- IS/IEC 60034-1:2004, riproduzione del documento normativo richiamato per il riferimento alla temperatura ambiente.
Una decisione manutentiva diventa solida quando la prova raccolta riesce a spiegare perché il motore cambia comportamento tra condizioni diverse. Trovare una temperatura elevata è soltanto l’inizio; dimostrare che essa segue il carico, l’alimentazione, il ciclo o la perdita di raffreddamento è ciò che permette di intervenire sul componente giusto.
