A causa degli sviluppi storici, una frequenza di rete di 50 Hz viene utilizzata in Europa, Asia, Australia, gran parte dell’Africa e parti del Sud America, mentre una frequenza di rete di 60 Hz è stata stabilita per le reti elettriche pubbliche in Nord America.L’indicazione della frequenza di rete è necessaria per la scelta dell’azionamento elettrico. Per le pompe che funzionano con motori monofase o trifase senza convertitore di frequenza, la velocità del motore sincrono cambia nello stesso rapporto delle frequenze, cioè da 50 a 60 Hz di un fattore 1,2. In accordo con le leggi di affinità, questo cambia anche i dati sulle prestazioni della pompa.Un convertitore di frequenza viene spesso utilizzato per adattare i dati sulle prestazioni al punto di lavoro. L’energia elettrica ottenuta alla frequenza di rete viene convertita in una tensione con frequenza diversa per variare la velocità del motore.
La potenza richiesta all’albero della pompa è data come curva caratteristica in funzione della portata. La caratteristica cambia al variare della velocità della pompa secondo le leggi di affinità.La potenza dell’albero della pompa è direttamente proporzionale alla densità del mezzo pompato. Nel caso di fluidi altamente viscosi, la potenza dell’albero dipende anche dalla viscosità.A seconda dell’applicazione e delle dimensioni della pompa, l’azionamento è progettato in modo che la potenza del motore sia maggiore o uguale
- la potenza dell’albero nel punto di lavoro o
- la potenza massima della caratteristica,
ciascuno più un supplemento di sicurezza di almeno il 5%.Il margine di sicurezza richiesto dipende dalla potenza del motore richiesta. Mentre la sovrattassa di sicurezza si riduce fino al 5% per i motori di maggiori dimensioni, per le potenze minori vengono applicate maggiorazioni di oltre il 20%. Inoltre, la potenza nominale del motore per i motori standard deve ancora essere convertita alle condizioni ambientali.P
2 è usato come simbolo per la potenza dell’albero.
n
sync = velocità sincrona
f = frequenza di rete della rete trifase
p = numero di coppie di poli del motore trifaseVa notato che nella relazione di cui sopra, la velocità si ottiene in s
-1 se la frequenza viene utilizzata in Hz.
| numero di coppie di poli | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Velocità sincrona (a 50 Hz) n [rpm] | 3000 | 1500 | 1000 | 750 | 600 | 500 |
| Velocità sincrona (a 60 Hz) n [rpm] | 3600 | 1800 | 1200 | 900 | 720 | 600 |
La velocità nominale a pieno carico dei motori asincroni trifase è di qualche punto percentuale inferiore alla velocità sincrona a causa dello scorrimento.
La richiesta di potenza o la potenza assorbita dalla pompa è quindi rappresentata anche in un diagramma come la portata idraulica della pompa.
- Viene mostrata la dipendenza della potenza motrice della pompa dalla portata.
- Con molti tipi di pompa, il fabbisogno massimo di potenza della pompa viene raggiunto anche alla portata massima.
Il motore di azionamento della pompa è progettato per questo punto se la pompa viene azionata sull’intera curva caratteristica.Le pompe più piccole (ad es. le pompe di circolazione del riscaldamento) sono generalmente dotate di motori che consentono il funzionamento sull’intera curva caratteristica. Ciò riduce il numero di tipi e, di conseguenza, è garantito uno stoccaggio più semplice dei pezzi di ricambio.Per le pompe più grandi, vengono solitamente offerte diverse opzioni di motore in modo da poter selezionare l’azionamento giusto in base alle condizioni operative. Se il punto di lavoro calcolato per una pompa è ad es. B. nell’area anteriore della curva caratteristica, il motore di azionamento può essere selezionato per essere più piccolo in base al fabbisogno di potenza associato. In questo caso, tuttavia, esiste il rischio di sovraccarico del motore se il punto di lavoro effettivo è ad una portata maggiore di quella calcolata (caratteristica della rete di tubazioni è più piatta).Poiché nella pratica è sempre prevedibile uno spostamento del punto di lavoro, il motore di azionamento di una pompa con funzionamento a secco dovrebbe essere progettato per essere circa il 5 – 20% più grande della potenza richiesta.Quando si calcolano i costi di esercizio di una pompa, è necessario fare una distinzione fondamentale tra la potenza meccanica richiesta della pompa P2 [kW] (potenza all’albero o potenza del giunto) e la potenza elettrica assorbita dal motore di azionamento P1 [kW].Quest’ultima informazione è la base per il calcolo dei costi operativi. Se viene specificato solo il fabbisogno di potenza P2, questo può essere convertito nel consumo di potenza P1 dividendo per il rendimento del motore.Il consumo di energia elettrica P1 [kW] è specificato quando la pompa e il motore di azionamento formano un’unità incapsulata, come nel caso delle cosiddette pompe a umido. In questo caso è addirittura prassi comune indicare entrambi i valori P1 e P2 sulla targa dati della pompa.La potenza richiesta all’albero P2 [kW] è specificata per le unità in cui la pompa e il motore sono accoppiati tramite un giunto o un collegamento rigido dell’albero, cioè per le pompe funzionanti a secco. Ciò è necessario con questi modelli di pompe perché i più svariati modelli di motore – dal motore standard IEC al motore speciale – con i loro diversi consumi energetici e livelli di efficienza sono collegati alla pompa.
