Le locomotive E.321 e i rimorchi motori E.322 sono stati due gruppi di locomotive elettriche a corrente continua a delle Ferrovie dello Stato utilizzati per il servizio di manovraSulla pratica professionale dei macchinisti "Tradotte e Manovre" cfr. nei grandi scali ferroviari e nelle manovre d'imbarco e sbarco dalle navi traghetto.

A differenza delle E.321, le E.322 erano prive della cabina di guida e del pantografo e venivano utilizzate in doppia trazione a comando multiplo con le prime per raddoppiarne le prestazioniPer l'anomala classificazione nei gruppi E.321 ed E.322 cfr. Maurizio Grassi, Classificazione e dintorni delle locomotive F.S. a 3000 V c.c..

La complessità della regolazione del funzionamento tipica del motore a corrente continua ad alta tensione utilizzato nella trazione elettrica ferroviaria comportò per esse lo studio di alcune originali soluzioni progettuali e costruttive che le resero uniche nel panorama trazionistico italiano e mondiale nell'epoca precedente l'avvento dell'elettronica di potenza.

Furono anche oggetto di uno studio per la loro automazione, non concretatosi, che fu sviluppato insieme da studiosi italiani e cecoslovacchi e che avrebbe potuto condurre a soluzioni anticipatrici di diverse innovazioni nel comando e controllo delle locomotive elettricheIn tale studio furono infatti proposte soluzioni che vennero implementate negli anni successivi, come per esempio l'eccitazione separata a comando elettronico del motore di trazione che anticipò il sistema di "eccitazione a immagine serie" sperimentato nella seconda metà degli anni settanta sulla E.444.005 (cfr. ) e adottato successivamente sulle locomotive FS E.633 (cfr. ) e il concetto della leva a "comando intuitivo" ripreso molti anni dopo nelle "leve incrementali" del banco di manovra delle locomotive FS E.412 (cfr )..

I loro buoni risultati d'esercizio indussero le FS a ordinare altre macchine basate sulla stessa parte elettrica ma con una parte meccanica progettata ex novo: le E.323 ed E.324.

Storia Progetto

All'inizio degli anni cinquanta, terminata la ricostruzione postbellica, il Servizio Materiale e Trazione delle FS, anche in considerazione dell'aumento del traffico merci per ferrovia in corso in quegli anni, intraprese gli studi necessari per sostituire nel servizio di manovra, entro il 1965, le locomotive a vapore con locomotive Diesel o locomotive elettriche. Fino ad allora tali serviziNel 1959-1960 le percorrenze reali in servizio di manovra dei mezzi FS assommarono, per tutta la rete e per i tre sistemi di trazione, a locomotive×km. La somma corrispondente per il servizio di linea fu di locomotive×km. Cfr. . erano stati assicurati dalle locomotive-tender dei gruppi 835, 851, 895 e 896, da automotori Diesel di modesta potenzaSecondo la definizione dell'articolo 112 della , aggiornamento 2002, delle Ferrovie dello Stato si definisce "automotore" un mezzo di trazione da manovra avente una potenza installata di non oltre 200 CV (147 kW). e dalle poche locomotive Diesel dei gruppi 236, Ne 120 e Ne 700Nel 1959 le FS avevano una dotazione inventariale di 2851 locomotive a vapore, 112 locomotive Diesel, 1114 locomotive elettriche a c.c. e 536 locomotive elettriche a c.a. A partire dall'edizione per l'esercizio 1959-1960 i Dati analitici complementari, in previsione dell'immissione nel parco delle E.321 ed E.322, introdussero la distinzione tra le locomotive elettriche da treni (nel 1959: 1109 a c.c. e 524 a c.a.) e le locomotive elettriche da manovra (nel 1959: 5 a c.c., le E.621 a metadinamo, e 12 a c.a., le E.552). Cfr. .. Mentre erano in corso, con la collaborazione delle ditte costruttrici, le sperimentazioni di diversi prototipi di locomotive Diesel da manovra, venne ripresa in esame la possibilità di costruire anche macchine da manovra da impegnare negli ormai numerosi scali e impianti elettrificati.Verso il 1932, nell'ambito degli studi per l'unificazione delle locomotive elettriche sviluppati da Giuseppe Bianchi e collaboratori fu abbozzato un progetto di locomotiva elettrica da manovra a corrente continua di rodiggio D, che avrebbe dovuto essere dotata di motori tipo FS 42-200 e di regolazione reostatica. Cfr. ..

Considerata l'esperienza poco soddisfacente avuta con le E.621 si decise di abbandonare l'azionamento con metadinamo, sostituendolo con un sistema di concezione molto più semplice e affidabile..

Il progetto, completato nel 1957., fu sviluppato tenendo presente l'esperienza delle locomotive elettriche da manovra Ee 3/3 16381-16396 e 16396-16414 delle Ferrovie Federali Svizzere (FFS). Nella sua elaborazione fu anche perseguito l'obiettivo di rendere la parte meccanica interscambiabile con quella delle previste locomotive Diesel da manovra del gruppo 234, ipotizzando la possibilità, rimasta poi senza seguito, di realizzare una parziale unificazione dei tipi costruttivi delle locomotiveGiustificata dalle conseguenti economie di costruzione e di manutenzione e perseguita dalle FS e da tutte le maggiori aziende ferroviarie europee ed extraeuropee fin dal primo Novecento. Per l'Italia si ricorda l'attività del direttore dell'Ufficio studi locomotive del Servizio Materiale e trazione FS ingegner Giuseppe Bianchi. da manovra elettriche e Diesel con la semplice sostituzione del motore primario..

Alla fine, per ridurre al minimo le spese furono costruite con la stessa parte meccanica delle locomotive Diesel da manovra del gruppo 234, recuperando i telai, i rodiggi e le bielle di locomotive a vapore 830 e 835 ritirate dal servizio.

I due maggiori problemi delle locomotive elettriche da manovra (la necessità di marciare per lunghi periodi a velocità ridotte con conseguente prolungata inserzione del reostato e notevoli perdite di energia e riscaldamento, e la regolazione graduale della velocità), di difficile soluzione con le tecnologie degli anni cinquantaGiuseppe Accattino, Locomotori elettrici, in Enciclopedia italiana delle scienze, vol. Meccanica. Mezzi di trasporto, Novara, Istituto geografico De Agostini, 1970, tomo 1, p. 333., suggerirono ai progettisti d'interpellare le industrie costruttrici affinché proponessero vari tipi di azionamenti. Vennero così valutate tanto la possibilità di utilizzare uno schema analogo a quello delle locomotive Diesel-elettriche (in cui il motore primario fosse sostituito da un motore elettrico) quanto d'impiegare dei trasformatori di coppia idrostatici o idrodinamici analoghi a quelli già in uso sulle locomotive Diesel...

Alla fine fu scelta una trasmissione di tipo elettrico., comprendente il motore primario (della potenza assorbita di 260 kW) alimentato direttamente dalla linea aerea, azionante un generatore che, a sua volta, alimenta a bassa tensione il motore di trazione e anche aziona meccanicamente la dinamo eccitatrice del generatore. Lo schema elettrico finale è basato su quello dell'azionamento Ward LeonardIntrodotto nel 1891 dall'ingegnere elettrotecnico statunitense Harry Ward Leonard (Cincinnati 1861–New York 1915). Cf Motore elettrico a corrente continua, in Enciclopedia della scienza e della tecnica, vol. VII. Mol-Pir, Milano, Edizioni scientifiche e tecniche Mondadori, 1963, p. 91. Necrologio: H. Ward Leonard Dies, in The New York Times, 19 febbraio 1915, . usato sulle macchine utensili, opportunamente adattato per metterlo in grado di regolare la tensione in funzione della corrente assorbita e quindi delle condizioni di manovra della macchina.. Il motore di trazione scelto fu il tipo GLM 2405 derivato dal GDTM 2404 delle locomotive Diesel D.341.1001-1016, 2001-2002, 4001 e 5001..

Per economizzare sulla costruzione si decise di riutilizzare la parte meccanica (carro, rodiggio e bielle) proveniente da locomotive a vapore dei gruppi 830 e 835 in corso di demolizione (per la costruzione della locomotiva E.321.001 fu usata quella dell'835.318)...

Il progetto d'insieme fu sviluppato dall'Ufficio Studi Locomotive elettriche del Servizio Materiale e Trazione delle FS nel 1956-1957Dal 1905 al 1986 "[...] Il Servizio Materiale e Trazione [...] era deputato alla progettazione dei nuovi rotabili. Con una pratica comune ad altre ferrovie europee, infatti, fino a tutti gli anni Settanta, erano le stesse ferrovie a curare in larga misura la progettazione dei propri mezzi, demandando ai costruttori di treni la sola produzione materiale." (Ernesto Stagni, La riforma delle ferrovie. 1. Dalle FS a Trenitalia, cronaca di vent'anni di trasformazioni ). Erano tuttavia molto stretti i rapporti di collaborazione con l'industria, come nel caso delle E.321 ed E.322., che ne incaricò il direttore delle Officine Grandi Riparazioni di Verona Porta VescovoNella seconda metà degli anni cinquanta le Officine Grandi Riparazioni di Verona, insieme con quella di Pietrarsa, era l'ultima officina delle FS specializzata nelle grandi riparazioni di locomotive a vapore. Prevedendosi prossima la fine di quel sistema di trazione, con conseguenti rischi di disoccupazione delle maestranze e dei tecnici, il Servizio Materiale e Trazione FS decise di procedere alla sua graduale trasformazione in officina per locomotive elettriche, affidando all'officina la trasformazione di alcune locomotive a vapore del gruppo 740 in 741 con l'applicazione del preriscaldatore Franco-Crosti anche per permettere alle maestranze di avere il tempo per partecipare, in turni sfalsati, ai corsi di riqualificazione professionale, e non appena possibile la costruzione delle E.321 ed E.322. Cfr. ; ; ; ). ingegner Tomaso Zattoni e il suo collaboratore ingegner Giuseppe Maffei. L'articolo che lo descrive fu firmato da entrambi e il secondo dichiara essersi trattato dell'ultimo progetto seguito dallo Zattoni prima della sua scomparsa. Per la parte elettrica si scelse la proposta del Tecnomasio Italiano Brown Boveri (TIBB).., al quale fu commessa la relativa fornitura, che per i primi 12 equipaggiamenti costò 220 milioni di lire.

Costruzione

I decreti di ordinazione furono emanati nel 1958 (per le E.321.001-012) e nel 1959 (per le E.321.013-020, E.321.101-120 ed E.322.101-120). Le componenti elettriche furono eseguite dal Tecnomasio Italiano Brown Boveri nel suo stabilimento di Vado Ligure.. La costruzione della parte meccanica, il montaggio finale, la messa a punto e i collaudi furono compiuti dall'Officina Grandi Riparazioni FS di Verona, che con questa commessa iniziò il passaggio dalle lavorazioni sulle locomotive a vapore a quelle sulle locomotive elettriche.. Le consegne si susseguirono fra il 1960 e il 1964..

Fin dallo studio preliminare si decise di progettare e costruire dei "rimorchi motori", poi denominati E.322, identici alle E.321 ma privi di cabina di guida e da esse telecomandati, onde raddoppiare la potenza disponibile nel caso si dovessero manovrare colonne di veicoli particolarmente pesanti..

La prima unità consegnata, E.321.001, cominciò le corse di prova nel dicembre 1959 presso lo scalo di Verona Porta Vescovo e fu consegnata all'esercizio nel febbraio 1960.. I prototipi delle E.321 furono confrontati sia con locomotive elettriche di altre amministrazioni ferroviarie che con locomotive Diesel in servizio o in costruzione per le FS.