Un metodo per fermare il motore

Per spiegare brevemente il principio di funzionamento della frenatura tramite corrente DC basta sapere che un motore elettrico AC funziona sul principio base dell’opposizione dei poli magnetici che si attraggono tra loro. Se create un campo magnetico rotante in uno statore (avvolgimenti statici di un motore), il campo magnetico del rotore (avvolgimenti rotanti) andrà ad allinearsi in modo naturale al campo creato. Se provate quindi a creare un campo magnetico statico nello statore, i poli opposti della parte rotante (rotore) tenteranno di allinearsi, creando così una forte frenatura. Questo è ciò che accade quando una corrente DC è iniettata negli avvolgimenti statorici di un motore.

I vantaggi

Le varie forme di frenatura motore includono freni meccanici e dispositivi aggiuntivi in AC. I freni meccanici utilizzano una frizione per fermare il motore e per questo richiedono una continua manutenzione ed un controllo per mantenere il giusto tempo d’arresto. Una volta impostato, un freno a corrente DC non richiede manutenzioni aggiuntive. Comparato con un freno meccanico esso è molto più semplice e meno costoso. Un dispositivo in AC lavora sul principio della rotazione inversa istantanea. Questo metodo richiede che la rotazione del motore sia controllata in modo molto preciso con l’ausilio di temporizzatori e controllori di fermo aggiuntivi, e quando il motore è completamente fermo si deve immediatamente togliere alimentazione per evitare che il motore giri nel senso inverso. Questo problema non esiste con la frenatura in corrente DC: come il campo magnetico si allinea con quello statico, il motore si ferma. Una prima versione della frenatura in corrente DC utilizzava un trasformatore e dei raddrizzatori. Questi sistemi erano inevitabilmente grandi, pesanti e poco flessibili perché richiedevano un dimensionamento esatto degli avvolgimenti del trasformatore per determinare l’esatto tempo di frenatura del motore; ma motori e carichi non sono tutti uguali. Inoltre, sono necessari contattori speciali molto costosi per commutare la corrente DC iniettata. I moderni freni in corrente DC utilizzano l’elettronica e semiconduttori di potenza per controllare la corrente, diventando così molto compatti e leggeri. Prestazioni di controllo permettono sia relè interni sia economici contattori AC da utilizzare per l’iniezione della corrente DC nel motore, perché è assicurata la commutazione in spegnimento prima che il contattore esterno sia operativo.

Gli svantaggi

Essendo dei dispositivi elettronici, i freni in corrente DC non funzionano in assenza di tensione di rete. Il livello della corrente iniettata dovrà essere sempre controllato quando l’apparecchiatura è operativa, perché troppa corrente può danneggiare in modo permanente il motore. Per la misura è necessario uno strumento ad ago o a vero valore efficace (R.M.S.), perché la corrente normalmente generata da questi dispositivi ha la forma di impulsi in serie. Inoltre, è raccomandabile l’uso di fusibili molto veloci a semiconduttore per proteggere il freno dai cortocircuiti.