Freno motore

Un freno motore è un dispositivo elettromeccanico progettato per fornire forza di mantenimento statico e/o di arresto dinamico all'albero di un motore elettrico. È tipicamente integrato direttamente sul motore, spesso sul lato non motore, creando un pacchetto compatto ed efficiente.

Il design più diffuso nelle applicazioni industriali è ilfreno a molla, rilasciato elettromagneticamente. Questa configurazione è intrinsecamente "a prova di guasto", il che rappresenta una caratteristica di sicurezza critica. Il suo principio di funzionamento è il seguente:

1. Stato di Frenatura (Spegnimento): Nello stato predefinito, disattivato, un set di molle di compressione potenti esercita una forza costante su una piastra dell'armatura. Questa piastra stringe un disco di attrito (o dischi) splined all'albero del motore, bloccandolo contro una piastra finale fissa. Questo attrito impedisce la rotazione dell'albero. Il freno è ingaggiato e il carico è tenuto saldamente.
2. Stato di rilascio (alimentato): Quando l'alimentazione viene applicata al motore, una bobina elettromagnetica integrata nel freno viene contemporaneamente energizzata. Questo crea un forte campo magnetico che supera la forza delle molle, tirando via la piastra dell'armatura dal disco di attrito. Con la forza di serraggio rimossa, il disco può ruotare liberamente con l'albero del motore.

Le funzioni principali di un freno motore sono:

• Fissaggio statico: Il suo ruolo più critico è spesso quello di mantenere un carico fermo quando l'alimentazione del motore è disattivata, prevenendo movimenti incontrollati a causa della gravità o di altre forze esterne. Questo è essenziale per applicazioni come argani, gru, ascensori e nastri trasportatori inclinati.
• Frenata Dinamica: Mentre l'azione di arresto principale in molti sistemi è gestita dalla trasmissione del motore (ad esempio, frenata rigenerativa), i freni del motore sono anche usati per decelerazioni dinamiche, portando il carico a una fermata rapida e controllata. Sono fondamentali per le fermate di emergenza (E-stop) dove l'alimentazione viene completamente interrotta.
• Posizionamento: Nell'automazione e nella robotica, i freni del motore garantiscono un posizionamento preciso e ripetibile eliminando la “coasting” del motore e bloccando l'asse una volta raggiunta la posizione desiderata.

In sostanza, un freno motore è un componente fondamentale per la sicurezza e il controllo dei processi in innumerevoli sistemi automatizzati, fornendo una potenza di arresto e di mantenimento affidabile esattamente quando è necessario, specialmente in caso di mancanza di energia.