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salve,
vorrei approfondire la questione CLASSE DI ISOLAMENTO DI UN MOTORE.
ADMIN alla seguente domanda pubblicò :
Potrebbe spiegare cosa sono le classi di isolamento dei motori elettrici?

Risponde admin
La classe di isolamento di un motore elettrico dipende dalla qualità dei materiali isolanti impiegati e stabilisce la sovratemperatura massima ammessa (Tmax) per il corretto funzionamento del motore.

Le norme tecniche prevedono quattro classi principali le cui sovratemperature sono riferite ad una temperatura ambiente di 40 °C.
◾Classe E: Tmax=75°C + 5°C
◾Classe B: Tmax=80°C + 10°C
◾Classe F: Tmax=100°C+ 15°C ; la più comune
◾Classe H: Tmax=125°C + 15°C

Sono valori che determinano il valore della potenza nominale del motore: quando il motore eroga la potenza nominale (Pn) dissipa una potenza (Pdn) che fa raggiungere al motore la sovratemperatura massima consentita.

Se h è il rendimento del motore si ha: Pdn=(1/h-1)*Pn.

Si ha inoltre che Pdn=Tmax/Rth

dove Rth è la resistenza termica del motore che dipende dalle proprietà termofisiche del fluido refrigerante (normalmente aria), dal tipo di motore (zona dove produce il calore: statore o rotore; presenza di alettature: diminuiscono Rth per l'aumento della superficie disperdente), dal tipo di raffreddamento (per l'aria: ventilazione che può essere naturale o forzata. La ventilazione forzata può essere un'autoventilazione (palettatura solidale con il rotore) o una servoventilazione (con ventilatore esterno), interna od esterna.

Se la temperatura ambiente è superiore a 40°C la potenza nominale deve essere ridotta (circa del 12% ogni 10 °C)


A QUESTO PUNTO I MIEI QUESITI E DUBBI SONO I SEGUENTI:
vorrei capirne di più su classi di isolamento e classi di sovratemperatura. Dalla mia ultima esperienza (prego di confermarmi che è così) ho scoperto che la classe termica di un motore è definita con le diciture F/B oppure H/F; dove la prima lettera indica LA CLASSE DI ISOLAMENTO TERMICO e la seconda lettera indica LA CLASSE DI SOVRATEMPERATURA ammessa all'interno dell'avvolgimento. Per cui F/B=CLASSE DI ISOLAMENTO/CLASSE DI SOVRATEMPERATURA. Con questa premessa porgo le seguenti domande: 1) CLASSE DI ISOLAMENTO. se si ha una classe di isolamento F vuol dire che nel suo punto più caldo (avvolgimenti) il motore può arrivare ad avere una temperatura massima di 155°C, che dipende dalla tipologia di isolamento installato; giusto?? per cui per un motore con una classe di isolamento H (Tmax=180°C) si ha un isolante di migliore qualità?? 2) CLASSE DI SOVRATEMPERATURA. - se si ha una classe di sovratemperatura B vuol dire che al massimo rispetto alla temperatura ambiente (es. convenzionale Tamb=40°C) l'avvolgimento può surriscaldarsi di +80°C?? oppure di +90°C considerando il margine di sicurezza di 10°C?? invece nel caso in cui la temperatura ambiente sia 50°C l'avvolgimento può surriscaldarsi al massimo di +70°C?? oppure di +80°C considerando il margine di sicurezza di 10°C?? - considerando invece il caso in cui si abbia un motore con una classe di sovratemperatura F, significa che al massimo rispetto alla temperatura ambiente (es. convenzionale Tamb=40°C) l'avvolgimento può surriscaldarsi di +100°C?? - Se ciò è corretto, il tutto mi induce a pensare che, considerando la dicitura di cui sopra, un motore F/B è migliore di uno F/F. E' corretto?? Dato che in un motore F/F l'avvolgimento del motore può surriscaldarsi di più, con conseguente aumento del degrado da sollecitazione termica. MI SCUSO IN ANTICIPO SE SONO STATO POCO CHIARO.

In genere i motori asincroni sono del tipo con classe di isolamento F,fermo restando che l'utilizzo in condizioni gravose, prevede la scelta di una classe di isolamento superiore, che in parte è determinata dal tipo di materiale utilizzato per la sua realizzazione, ad esempio il filo smaltato è diverso a seconda della classe di isolamento.
Quindi mi viene da dire che una classe superiore di isolamento sia stata realizzata per una specifica applicazione e non perché sia migliore di una classe di isolamento inferiore.

egidio86,

considerando la dicitura di cui sopra, un motorbilbe F/B è migliore di uno F/F. E' corretto??

E' migliore solo per il fatto che gli avvolgimenti sono meno sollecitati, quindi l'MTBF si allunga sensibilmente,
Ci sono ottimi motori ben progettati per funzionare ad alta temperatura.
Ciao
Mario

Cerco di rispondere punto su punto:
-1: la classe di isolamento è relativa all'isolamento, non al motore in toto. All'isolamento appartengono in generale: lo smalto del rame, gli isolanti di cava (fondo cava e chiusura cava), i separatori di testate, il cordino per legare le testate, i tubetti per coprire le saldature in testata e la resina per impregnare l'avvolgimento. Questo almeno nei motori "piccoli".
La classe di isolamento è data dal più scarso dei materiali isolanti come una catena, dove l'anello debole determinerà dove la catena andrà a spezzarsi.
Quindi avere tutti i materiali di classe H e ad esempio il cordino in classe B porta a classificare il sistema di isolamento come B.
Inoltre in un normale MAT è il rotore/ centro dell'albero il punto generalmente più caldo e non gli avvolgimenti.

-2: secondo le norme, il margine di sicurezza dipende dal tipo di macchina elettrica coinvolta e dal metodo di misura della sovratemperatura, ovviamente più quest'ultimo è preciso, più viene ridotto tale margine.

Quando la temperatura ambiente è diversa dai 40°C, le norme prevedono una correzione, nel senso che ad es. a 20°C di Tamb l'isolante sarà meglio raffreddato e quindi si può prevedere di sfruttare di più il motore, oppure di farlo funzionare alla potenza nominale, aspettandosi un surriscaldamento generale minore del previsto, viceversa sopra i 40°C. Analogo discorso per l'altitudine di funzionamento. Valori di Tamb sopra i 40°C e sotto gli 0°C e altitudini sopra i 1000 mslm vanno considerati "fuori standard" e dunque vanno indicati nella targa del motore.

Un motore F/B è meglio di un F/F nel senso che si ha un margine di sicurezza maggiore riguardo alla tenuta degli isolanti e al loro invecchiamento, quindi tale motore può rispondere con più tranquillità a incrementi momentanei di richiese di potenza e più "freddo" lavora un motore meglio è per la sua affidabilità globale, non solo dal punto di vista dell'isolamento, che è una causa di guasto frequente ma non l'unica.

Un ultima precisazione: se non sbaglio non si potrebbe più dire classe B/F/H ect, ma classe 130/155/180 senza il simbolo di °C.