Comprendre le freinage dynamique dans les trains lourds

Les trains et les locomotives qui les tirent peuvent peser de 40 à 500 tonnes selon le nombre d'essieux. Et, comme vous pouvez l'imaginer, plus le train est lourd, plus il est difficile de le ralentir.

Il faut des quantités massives d'énergie pour ralentir un système mécanique lourd.

Avant les systèmes de freinage dynamique, on appliquait la force mécanique manuellement. Quelqu'un courait jusqu'au bout de chaque wagon et tournait une roue pour actionner les freins. Cela ne marchait souvent pas assez vite, et les trains entraient en collision.

Principalement depuis l'avènement du moteur diesel, nous utilisons des systèmes plus fiables pour ralentir les systèmes mécaniques.

Les trains sont peut-être l'exemple le plus courant, mais vous trouverez des systèmes de freinage dynamique dans les ascenseurs et les grues aussi.

Pour aider ces systèmes à opérer rapidement, en douceur et efficacement, les ingénieurs ont créé des résistances dynamiques. Sans résistances, ces systèmes seraient maladroits et potentiellement dangereux.

Voici les diverses caractéristiques et spécifications de ce composant de freinage si important.

1. Que fait une résistance dynamique ?

Il y a deux types de résistances dynamiques. L'une est rhéostatique ou dissipative, l'autre est régénérative.

Les résistances de freinage dissipatives recyclent essentiellement l'énergie cinétique et la transforment en énergie électrique. L'énergie dans le cas des trains se présente sous forme de chaleur.

Cette énergie retourne sur la ligne d'alimentation où elle surcharge le circuit et ralentit le système mécanique. C'est un peu comme utiliser votre transmission manuelle pour aider à ralentir votre voiture dans une pente raide.

Si la résistance est rhéostatique, sa fonction principale est de refroidir le système de freinage. Mais même ces résistances peuvent surchauffer, forçant les opérateurs à revenir aux systèmes mécaniques.

Souvent, les systèmes de freinage dynamique utilisent les deux types de résistances.

Malheureusement, le freinage dynamique n'est pas suffisant seul pour ralentir un train massif. La plupart des systèmes combinent freins dynamiques et freins à air.

2. Quels sont les avantages du freinage dynamique ?

Les systèmes de freinage par friction fonctionnent. Seuls, ils peuvent arrêter un train. Mais sur une pente raide, ils sont moins fiables.

L'autre problème avec les systèmes de friction : ils s'usent plus vite.

Tout comme les freins de voiture, les freins mécaniques sur un train s'usent éventuellement. En ajoutant la force supplémentaire des moteurs dynamiques, vous prolongez la durée de vie du système de freinage par friction.

La vitesse. C'est l'avantage le plus significatif de l'ajout de freinage électrique à votre système.

Vous ralentissez plus vite. Mais cela signifie aussi que vous pouvez pousser votre train à aller plus vite.

Le deuxième avantage le plus significatif est le coût. Non seulement vous utiliserez moins d'énergie pour ralentir le train, mais vous n'aurez pas non plus à remplacer des composants comme les semelles de frein.

Enfin, comme vous convertissez l'énergie thermique en énergie électrique ou dissipez la chaleur par les résistances, il y a moins de risque d'incendie ou de défaillance. Les systèmes de frein mécanique causent trop de chaleur quand ils ne sont pas assistés. Cela signifie que vos freins sont plus susceptibles de lâcher.

Les résistances dynamiques sont importantes

Les résistances dynamiques sont incroyablement cruciales dans l'exploitation des trains. Vous ne trouverez probablement pas de locomotive contemporaine sans ce type de système de freinage installé.

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