La frenatura elettrica controllata

IV Introduzione Tra le tante applicazioni di quelle strutture che sono genericamente chiamate “Macchine Elettriche”, quelle che sviluppano momenti di coppia elettromagnetica opposti al verso del moto e che possono pertanto essere considerati freni elettrici hanno polarizzato sempre negli anni l’interesse di ampi campi applicativi. L’impiego dei freni è stato richiesto prevalentemente nei laboratori scientifici. Attualmente anche l'industria ha aumentato le domande per realizzare banchi di prova di apparecchiature meccaniche. Un esempio significativo è costituito dalle industrie automobilistiche le quali necessitano di strutture frenanti atte a validare sperimentalmente le caratteristiche dei motori termici di nuova progettazione o di progettazione “migliorata”. Tradizionalmente due sono stati i vincoli posti alla diffusione e all’impiego su scala industriale dei freni elettrici; essi riguardano due punti: - le velocità massime raggiungibili; - l’inefficacia dei freni elettrici alle basse velocità di rotazione ed in particolare l’assenza di forze di ritenuta. L’evoluzione tecnica e tecnologica che si è avuta negli ultimi decenni nei settori dell’elettronica di potenza, dell’informatica e conseguentemente del controllo numerico hanno costituito le premesse per la realizzazione di freni elettromagnetici, i quali non sono soggetti ai vincoli precedentemente ricordati. Questa situazione ha consentito di immaginare l’uso di freni elettromagnetici per differenti applicazioni di grande utilità. Nella tesi si è in particolare analizzato il funzionamento da freno di motori asincroni di costruzione tradizionale inseriti in azionamenti a controllo interamente numerico. E’ opportuno innanzi tutto precisare che le convenzioni sui segni di grandezze elettriche e meccaniche portano a classificazioni ben definite delle condizioni di funzionamento delle macchine elettriche. In definitiva per queste si riconoscono operazioni da motore, generatore e freno. La caratterizzazione può avvenire con riferimento al piano cartesiano il quale in ascissa e ordinata riporta potenza assorbita e potenza ceduta dall’elemento da caratterizzare.