Meccanica Applicata alle Macchine
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Freni elettrici
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Freni elettrici
Il principio di funzionamento del freno elettrico si basa sulla caratteristica dei motori elettrici capaci di funzionare sia come propulsore di movimento che come generatore di corrente (come ad esempio il motore asincrono).
L’effetto frenante del freno elettrico è superiore a quello tradizionale meccanico a ceppi o a dischi e viene utilizzato sempre di più sui mezzi di trasporto su rotaia ad alta velocità, anche se non ha sostituito del tutto gli altri sistemi frenanti che coesistono su tutte le locomotive elettriche; il sistema è stato razionalizzato integrando in molti casi il comando del freno pneumatico con quello elettrico realizzando la frenatura combinata.
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Freni a recupero di energia
I freni a recupero di energia sono una particolare tipologia di freni elettrici che recuperano l’energia utile, prodotta in eccesso durante la frenatura dal motore elettrico (estraendola da una quota di quella che, normalmente, si dissipa in calore), quando esso passa da essere propulsore a generatore a causa dell’aumento di velocità di rotazione del motore.
In altre parole viene a generarsi una forza contro-elettromotrice (f.c.e.m.) che supera la tensione di alimentazione del motore, la corrente si inverte, la coppia motrice cambia di segno trasformandosi in coppia elettromagnetica frenante (crescente con la velocità). L’energia cinetica si trasforma così in elettricità che viene ceduta alla rete di alimentazione (recupero di energia).
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Frenatura in controcorrente
Nel caso in cui si desidera ottenere una riduzione della velocità repentina, un metodo è quello di invertire il verso della corrente (invertendo i morsetti del circuito di indotto) ottenendo così l’inversione della coppia motrice. Il tempo di frenatura dipende dalla coppia inversa sviluppata dal motore e dall’inerzia dell’intero sistema rotante.
Per il motore asincrono, occorre che esso venga staccato dalla rete di alimentazione quando la sua velocità si annulla: altrimenti si avvierebbe la rotazione nel senso inverso.
