I motori elettrici dotati di freno elettromagnetico sono comunemente utilizzati nelle applicazioni industriali in cui è richiesto un arresto preciso dell’azionamento, tra cui servoazionamenti, ascensori, gru, trasportatori o robot industriali. Un freno difettoso può causare un movimento incontrollato della macchina, rischi per la sicurezza e costosi tempi di fermo. In questo articolo ti spieghiamo come controllare il freno di un motore passo dopo passo, illustrandoti le misure elettriche e i test meccanici che un tecnico della manutenzione può effettuare.
Come funziona il freno elettromagnetico di un motore?
Il freno elettromagnetico funziona in base al principio che il disco del freno è attratto dal solenoide. Quando il motore viene alimentato, la bobina rilascia il freno e l’albero può ruotare. Quando il motore viene diseccitato, la molla ripristina la forza di bloccaggio, fermando la rotazione dell’albero. In questo modo il motore rimane bloccato in posizione di riposo, anche in assenza di corrente.
I freni più comuni utilizzati sui motori sono:
- freni elettromagnetici a corrente continua (DC),
- freni elettromagnetici a corrente alternata (AC),
- freni a molla, a rilascio elettrico,
- freni di sicurezza per motori verticali.
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Sintomi di un guasto ai freni del motore
- Il motore non si ferma immediatamente quando l’alimentazione viene scollegata.
- Si sentono suoni insoliti: sfregamenti, cigolii o tintinnii metallici.
- Quando si applica l’alimentazione, il freno non si sblocca e il motore non può avviarsi.
- Il freno si riscalda eccessivamente o emette un odore di isolamento bruciato.
Se si verificano questi sintomi, è necessario effettuare immediatamente una diagnosi. Ecco alcuni consigli pratici su come verificare se il freno funziona e in quale ordine effettuare le misurazioni.
Come controllare il freno di un motore passo dopo passo
Fase 1: ispezione visiva e controllo dei giunti
Inizialmente, è bene controllare le condizioni dei tubi di alimentazione e dei connettori della bobina del freno. Le vibrazioni e il calore possono causare microfratture o l’allentamento dei contatti. Controlla anche che non ci sia sporcizia o corrosione sul disco del freno.
Passo 2 Misura la resistenza della bobina del freno
Utilizzando un multimetro in modalità di misurazione della resistenza, controlla la resistenza della bobina del freno. Un valore tipico è compreso tra 50 Ω e 1000 Ω, a seconda del modello e della tensione nominale. Se la misurazione non mostra continuità (∞), ciò indica una rottura dell’avvolgimento. Se la resistenza è prossima a 0 Ω, si tratta di un cortocircuito tra gli avvolgimenti.
Fase 3 Misurazione della tensione di alimentazione del freno
Quando il motore è in funzione e il freno deve essere rilasciato, controlla la tensione ai terminali del freno. Dovrebbe corrispondere alla tensione nominale (ad esempio 24 VDC, 103 VDC, 230 VAC). La mancanza di tensione può indicare un relè difettoso, un modulo di controllo o una rottura dei fili.
Fase 4 Prova di funzionamento del freno meccanico
Scollegare l’alimentazione del motore e provare a ruotare l’albero manualmente. Se il freno funziona, l’albero non dovrebbe girare. Quindi applica la tensione alla bobina del freno: l’albero dovrebbe ruotare leggermente. Questo è un semplice test per verificare se il freno funziona in un ambiente di officina.
Fase 5. Misurazione della corrente della bobina e controllo della temperatura
Mentre il motore è in funzione, misura la corrente assorbita dalla bobina del freno. Una corrente troppo alta può indicare un danno all’isolamento dell’avvolgimento, mentre una corrente troppo bassa può indicare una perdita di forza elettromagnetica. Inoltre, è bene controllare la temperatura dell’alloggiamento del freno dopo alcuni minuti di funzionamento: il surriscaldamento è indice di problemi di compressione o di una tensione di alimentazione non corretta.
Passo 6 Controllo del disco e delle molle
Se, dopo le misurazioni elettriche, tutto è normale e il freno continua a non funzionare correttamente, è necessario smontare la scatola e controllare l’usura meccanica dei componenti. La sporcizia o l’eccessiva usura del disco del freno possono ridurre significativamente le prestazioni. A volte è sufficiente una pulizia accurata e la regolazione dello spazio di lavoro (di solito 0,1-0,3 mm).
Fase 7: Diagnosi in un servizio specializzato
Se non hai la possibilità di effettuare misurazioni di tensione, resistenza e corrente, è bene che l’unità sia sottoposta a manutenzione professionale. Alla RGB Electronics, ogni motore del freno viene sottoposto a una diagnostica completa su banchi di prova. Questo permette ai tecnici di determinare con precisione se la bobina, il disco, la molla o il modulo di controllo del freno sono danneggiati.
Come controllare il freno di un motore elettrico con inverter
Se il motore è controllato da un inverter o da un servoazionamento, il freno può essere alimentato da un’uscita relè separata. In questo caso, controlla:
- se l’inverter applica correttamente la tensione al freno all’avvio,
- che il parametro del ritardo di rilascio dei freni sia impostato secondo le raccomandazioni del produttore,
- se è presente un diodo di soppressione delle sovratensioni nel circuito del freno (nel caso di alimentazione in corrente continua).
Le cause più comuni di guasto ai freni dei motori
- bobina del freno difettosa,
- pastiglie dei freni usurate o sporche,
- nessuna tensione di controllo dall’inverter,
- diodo di protezione difettoso,
- spazio di lavoro tra il disco e il nucleo troppo grande.
Come evitare i problemi al freno motore?
- Pulisci regolarmente il disco e gli elementi di attrito dalla polvere e dal grasso.
- Controlla la resistenza e l’isolamento della bobina una volta all’anno.
- Controlla il funzionamento dei freni dopo ogni sostituzione dell’inverter o del controller.
- Evita di alimentare il freno senza un diodo di soppressione (per la corrente continua).
Sapere come controllare il freno di un motore elettrico può prevenire efficacemente un guasto alla macchina ed evitare costosi tempi di fermo. La diagnostica deve includere sia misurazioni elettriche che test meccanici. Se, nonostante le misurazioni, il freno continua a non funzionare correttamente, è bene rivolgersi a un tecnico specializzato. RGB Elektronika offre un servizio completo per i motori con freni elettromagnetici, dalla diagnosi al test finale, fornendo una garanzia di 24 mesi sulla riparazione.
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