regolatóre

Lessico

agg. e sm. (f. -trice) [sec. XIV; da regolare (verbo)].

1) Agg. e sm., che, chi regola; che, chi serve a regolare: criterio regolatore;piano regolatore.

2) Sm., dispositivo usato per la regolazione di una data grandezza fisica, di un organo, di un impianto, ecc. § Negli autoveicoli, regolatore di frenata ❏ Nelle ferrovie, regolatore di frenata o decelostato, dispositivo che impedisce, durante la frenatura, a un convoglio di superare un prefissato limite di decelerazione, onde evitare lo slittamento delle ruote; è basato sullo spostamento, in senso parallelo alla direzione di marcia, di una massa tarata che esercita una forza di inerzia proporzionale all'intensità della frenata. § In impiantistica, regolatore di pressione, dispositivo che, inserito su un circuito idraulico o pneumatico, consente di mantenere a valle del medesimo, entro certi limiti, una pressione costante al variare della portata erogata. Il principio comune di funzionamento di questi apparecchi è fondato sulla perdita di carico (riduzione della pressione) prodotta dalla presenza di una valvola in serie sul condotto di erogazione, il cui grado di parzializzazione (chiusura) può variare in qualunque momento su comando di un pistoncino o dispositivo equivalente (membrana) collegato alla valvola mediante un opportuno leverismo. Il pistone (o la membrana) a diretto contatto con l'ambiente a valle della valvola è sottoposto da un lato alla pressione che si viene ad avere verso l'erogazione e dall'altro all'azione di una molla o di un contrappeso, per cui il grado di apertura della valvola varia fino a raggiungere l'equilibrio tra carico e spinta prodotta dalla pressione, e cioè il valore voluto. § In metallurgia: A) regolatore della combustione, dispositivo destinato a regolare il rapporto tra l'aria comburente e il gas combustibile nei riscaldatori d'aria di alcuni forni metallurgici, quali gli altiforni; mediante interventi di tipo elettrico, idraulico o pneumatico, il regolatore varia la portata del gas oppure dell'aria. B) Regolatore della temperatura, dispositivo di controllo della temperatura; negli altiforni, per esempio, la temperatura dell'aria di alimentazione (proveniente dai cowper) viene mantenuta costante mediante miscelazione con aria fredda, la cui portata viene via via variata al variare della temperatura dell'aria che giunge dai cowper.

Tecnica: generalità

Secondo il tipo di energia corrispondente al segnale agente sul sistema regolato, i regolatori, apparati di regolazione di un sistema quale un impianto, una macchina, una rete elettrica, ecc., si distinguono in meccanici, elettronici, pneumatici, elettrici (questi meno usati) ed elettromeccanici. I più importanti regolatori meccanici sono quelli della velocità angolare di un albero motore. Fra i regolatori a forza centrifuga ha importanza storica il regolatore di Watt usato un tempo per le motrici a vapore. È attualmente più usato il regolatore di Hartung in cui le masse M₁, M₂ si muovono radialmente contrastate da molle m. Un aumento di velocità angolare, per effetto dell'aumento della forza centrifuga, determina l'innalzamento del collare C che a sua volta fa modificare la velocità dell'albero. Tali tipi di regolatore sono di sensibilità limitata, quindi utilizzabili per impianti di bassa potenza; per migliorare la sensibilità occorre inserire fra il collare e il motore un servomotore idraulico. Tale regolazione si chiama proporzionale se agisce con un'unica velocità angolare di riferimento ω; quando la sensibilità è elevata e lo smorzamento scarso, si possono innescare oscillazioni persistenti di velocità angolare attorno a ω. Per evitare tale inconveniente si accetta, quando è possibile, una limitata variazione di velocità fra due valori ω_min e ω_max, al variare del carico; la regolazione si chiama statica, mentre l'espressione si chiama statismo. Tale regolazione viene realizzata con un particolare dispositivo di asservimento, che vincola l'azione del regolatore alla posizione istantanea del servomotore; in tal caso si tratta di regolazione a valore asservito. Nel caso di grandi gruppi generatori di energia elettrica alternata, essendo rigorosamente costante la frequenza della tensione da immettere nella rete, il sistema precedente non è utilizzabile. Si passa allora a un sistema di regolazione statica stabilizzata, che può essere realizzata mediante due metodi: il primo, detto accelerotachimetrico, è basato su due organi, uno sensibile alla velocità angolare, l'altro alla accelerazione angolare; il secondo, a smorzamento viscoso, è basato sulla aggiunta di un ammortizzatore idraulico all'organo sensibile alla velocità.

Tecnica: i regolatori elettronici

Sono regolatori di alta precisione, adatti a transistori rapidi; sono impiegati per impianti di grande complessità per i quali risulta assai difficile risolvere teoricamente il problema della stabilità. Poiché un regolatore elettronico comprende dei componenti regolabili in un campo sufficientemente esteso con molta finezza di regolazione, è possibile ottenere per tentativi le caratteristiche richieste. I regolatori elettronici più usati sono i seguenti: regolatore ad azione proporzionale, in cui sono regolabili il guadagno dell'amplificatore A e i parametri della rete R di compensazione; regolatore di tipo proporzionale-integrale, costituito da un amplificatore A con rete R di compensazione in parallelo con un circuito integratore I; la funzione di trasferimento ha un polo nell'origine e uno zero di effetto stabilizzante; regolatori di tipo proporzionale-derivativo, costituito da un amplificatore A con rete R di compensazione in parallelo con un circuito derivatore D; il regolatore ha quindi uno zero nella funzione di trasferimento; regolatori di tipo proporzionale-derivativo-integrale, costituito dalla successione di un regolatore proporzionale-derivativo e di un regolatore proporzionale-integrale.

Tecnica: i regolatori pneumatici

Sono regolatori di minor precisione di quelli elettronici; sono atti a transistori meno rapidi, ma hanno problemi di stabilità meno gravi. Sono quindi più facilmente realizzabili lunghe costanti di tempo, con minor costo e spese di esercizio. Nei regolatori pneumatici sono impiegati componenti analoghi a quelli usati nei corrispondenti regolatori elettronici. Così si hanno: nodi di confronto , nei quali i due segnali sono le due pressioni p₁, p₂; amplificatori, nei quali l'entrata è lo spostamento x(t), l'uscita la pressione p₀(t), con un rapporto tra le due grandezze dipendente dalla forma dello strozzatore R; p₀ è la pressione fornita al dispositivo per ottenere l'effetto di amplificazionei resistori costituiti da tubi di piccolo diametro (lineari), oppure da orifizi (non lineari); condensatori, costituiti da serbatoi chiusi con un unico orifizio; relè ad aria analoghi a interruttori, adatti a controllare portate considerevoli di aria compressa.

Tecnica: i regolatori elettromeccanici

Servono a mantenere costante una determinata grandezza in base a un comando diretto, oppure automaticamente in funzione delle variazioni di altre grandezze in gioco, o del regime di funzionamento di una macchina, un impianto, ecc. (regolatori automatici o autoregolatori). Di grande diffusione sono i regolatori che mantengono costante la tensione ai morsetti di un generatore che opera con carico variabile e, in certi casi, anche con velocità di rotazione variabile: essi vanno dai piccoli regolatori dei gruppi elettrogeni degli autoveicoli fino ai regolatori delle grandi centrali elettriche. Sistemi regolatori di tensione di tipo diverso si hanno nei grossi trasformatori, nei quali un terzo avvolgimento a prese, accoppiato a un combinatore, consente una regolazione della tensione in uscita al variare del carico. Quando invece si voglia mantenere costante una corrente, si utilizzano regolatori in cui un segnale proporzionale all'intensità di corrente fa intervenire il regolatore sulla tensione oppure agisce su un reostato variando l'eccitazione di generatori o altro. Tali regolatori vengono utilizzati in processi di raffinazione di metalli, forni elettrici, fase di avviamento dei veicoli a trazione elettrica, ecc.

Trasporti

Il regolatore di frenata è un dispositivo inserito nell'impianto idraulico dei freni per differenziare la forza frenante sugli assali in funzione dell'assetto del veicolo durante la frenata stessa, impedendo così scompensi o il bloccaggio delle ruote. Esistono vari tipi di regolatore di frenata, dei quali fanno parte anche i limitatori di frenata, che si differenziano a seconda delle modalità con cui intervengono sull'impianto frenante. I più diffusi sono i regolatori semiautomatici che agiscono sul circuito idraulico dei freni in modo da limitare la pressione agente su quelli dell'assale posteriore. Tra questi, un primo tipo è costituito dai regolatori semiautomatici di pressione a intervento fisso, formati da un pistoncino che, contrastato da una molla precaricata, si muove solamente quando la pressione nel circuito di comando raggiunge un determinato valore; il pistoncino, muovendosi, interrompe il collegamento tra il circuito dei freni posteriori e la pompa del freno, evitando così che su di essi la forza frenante superi certi livelli oltre i quali si creerebbero scompensi. Un secondo tipo che, rispetto al precedente è sensibile anche all'inclinazione del terreno e alle variazioni d'assetto del veicolo in frenata, è rappresentato dai regolatori di pressione a punto di intervento variabile: questo dispositivo è costituito da un corpo centrale al cui interno vi è una cavità cilindrica contenente una sfera metallica di un determinato peso; l'entità della decelerazione e dell'inclinazione longitudinale del veicolo in frenata provoca uno spostamento in avanti della sfera che va a interrompere il circuito di comando dei freni posteriori, evitando così che la forza frenante su di essi superi certi valori; il corpo centrale del dispositivo viene montato, inoltre, con una certa inclinazione longitudinale variabile in rapporto al valore prescelto di decelerazione del veicolo al quale si deve verificare l'intervento del dispositivo stesso. Un'altra famiglia di regolatori di frenata è costituita dai surpressori e dai depressori a punto fisso oppure variabile, che agiscono sulla pressione idraulica di comando dei freni, anziché interrompere il circuito come i precedenti. I surpressori, che vengono inseriti nel circuito idraulico dei freni anteriori, aumentano la pressione in detto circuito proporzionalmente alla pressione esistente nel circuito principale; i depressori, che vengono inseriti nel circuito idraulico dei freni posteriori, diminuiscono, invece, la pressione in detto circuito proporzionalmente a quella esistente nel circuito principale; entrambi presentano caratteristiche di ripartizione della forza frenante migliori rispetto ai regolatori di frenata del primo tipo, specie con le versioni a punto d'intervento variabile, in quanto iniziano a far sentire il loro effetto anche in funzione del carico verticale agente su uno degli assali del veicolo. Possono essere, infine, considerati regolatori di frenata anche i dispositivi antibloccaggio a comando elettronico quali l'ABS.