FRENO - PASQUALINI

Aspetto tecnico

In relazione alla natura delle forze esercitate nell'azione di frenatura, i "freni" si distinguono in

meccanici, elettromagnetici e a fluido. Il "freno Pasqualini" e' un freno di tipo elettromagnetico.

E' costituito da una elettrocalamita doppia con giogo disposto su di un sostegno che puo' essere

regolato in modo da portare gli assi dell'elettrocalamita allo stesso livello dell'albero del motore

in prova. Su quest'ultimo viene montato un disco di rame massiccio che a motore in moto, ruota

entro il campo magnetico prodotto dalle elettrocalamite. Con il giogo abbiamo i bracci graduati provvisti di pesi. Il funzionamento del freno e le operazioni che si devono compiere sono:

si equilibra il giogo (a freno diseccitato) ponendo il pesoG sullo zero e spostando il contrappeso posto sull'altro braccio;

si mette in moto la macchina. Per caricare il motore basta eccitare gli elettromagneti.

In presenza di una grande velocita' avremo un elevato valore delle correnti parassite indotte nel disco di rame. Per effetto delle correnti parassite, al motore risulta applicata una coppia frenante, e per il principio d'azione e reazione (legge di Lenz), al giogo risulta applicata una coppia nel senso del moto del disco. Per equilibrare la coppia, si sposta il peso G sul braccio graduato. La coppia sviluppata dal motore e' data dalla seguente formula C=G*b. In generale il freno Pasqualini e' corredato da un certo numero di dischi di diametro diverso: all'aumentare del diametro, aumenta la coppia resistente che si puo' applicare al motore. Per misurare la coppia il freno e' dotato di "romani" diversi: per avere una buona precisione e' bene scegliere il romano di peso piu' piccolo possibile per avere il massimo braccio b.

Per variare la sensibilita' del freno, si puo' variare l'altezza del peso: quando il peso e' in alto una variazione minima di coppia squlibra immediatamente il giogo; viceversa quando il peso e' in basso.

Nel freno Pasqualini tutta l'energia viene dissipata in calore nel disco e poiche' il raffrddamento sia abbastanza efficace per effetto del movimento, a 1500giri/minuto non si puo' impiegare per potenze superiori a 12 0 13 KW.

Aspetto pratico

Con questa prova vogliamo determinare :

la caratteristica meccanica;

la caratteristica elettromeccanica.

Montato il circuito , lo abbiamo alimentato con tensione costante.

Bisogna calcolare la coppia massima con la seguente formula:

C=P/1.0267*n=0.973kg/rad

Il valore della coppia C si puo' calcolare anche con la seguente formula:

C=G*b

Con la formula inversa ci ricaviamo il peso G:

G=C/b=1.94kg = 2kg

La coppia ci serve per sapere il peso da mettere nel braccio e la sua lunghezza. Quindi il braccio sara' massimo.

Per effettuare le prove sul motore dobbiamo calcolarci il braccio con la seguente formula:

b=C/G= 0.973/2= 0.486 m

Altre relazioni importanti sono:

-romano*braccio= le perdite nel ferro escludendo le perdite nel rame e le perdite d'attrito.

-Bpiccolo*Bromano= potenza elettrica della macchina che perde a vuoto.

Si mette in moto la macchina e si equilbra la macchina stessa.

Misuriamo la velocita dei giri al minuto (n) e abbiamo fissato i valori del romano per una prova uguale a 0 per le successive uguale a 3,

In totale abbiamo realizzato 6 prove

Applicando questa formula C=G*br possiamo realizzare i seguenti calcoli:

C=G*br

C=0*0=0

C=3*0.121=0.363

C=3*0.243=0.729

C=3*0.364=1.092

C=3*0.5=1.5

C=3*0.486=1.458

Dopo aver realizzato questi calcoli possiamo rappresentare lo scopo prefissato per la seguente relazione. Per poter rappresentare la caratteristica meccanica riporteremo i valori della velocita' dei giri al minuto n sull'asse delle ascisse, e il valore delle coppie sull'asse delle ordinate.

Per poter rappresentare la caratteristica elettromeccanica riporteremo i valori della corrente assorbita I del motore sull'asse delle ascisse e i valori della coppia in relazione al numero dei giri al minuto n sull'asse delle ordinate.