Posted in: Elektrotechnika, Zajímavosti o součástkách

Elektrodynamická brzda

Elektrodynamická brzda je zvláštní technické zařízení, které mění akumulovanou energii na elektrickou a tepelnou energii a tím ji maří. Připojený stroj je brzděn, čímž je regulována jeho rychlost.

Nejčastěji je využívána u kolových dopravních prostředků: lokomotiv, trolejbusů ale i některých autobusů a kamiónů. Může ale brzdit i dopravníkové pásy či jiná stacionární zařízení. Významné je i její užití u měřících přístrojů pro testy motorů.

V principu může být elektrodynamickou brzdou každý elektrický generátor resp. dynamo či alternátor. Obvykle se ale jako specializovaná brzda nepoužívá. Jako elektrodynamická brzda může totiž sloužit i elektromotor či elektromagnet.

  • U stejnosměrného sériového motoru stačí otočit zapojení kotvy, nebo buzení a připojit spotřebič. Vznikne tak pozitivní zpětná vazba, motor se nabudí, spotřebič začne elektrickou energii odebírat a motor působí proti směru pohybu. Této možnosti se využívá především u historických vozů. V novějších strojích se používá častěji principu cize buzeného generátoru, kdy buzení a kotva nejsou zapojeny v jednom obvodu. Do buzení se dodává nejčastěji elektrická energie prostřednictvím napájecí troleje (nebo elektrického generátoru) a kotva je zdrojem elektrické energie, která se pak nevratně maří v odpornících, kde je přeměňována na ztrátové teplo
  • Třífázový asynchronní motor začne vyrábět proud pokud úhlová rychlost točivého magnetického pole je menší než úhlová rychlost kotvy. Kotva se pak snaží přiblížit své otáčky točivému poli a opět působí proti pohybu. Takto vyrobená elektrická energie se pak buď opět nevratně maří na ztrátové teplo v elektrických odpornících, nebo se opět zužitkovává (rekuperací) elektrické energie zpět do napájecí soustavy.
  • Elektrodynamická brzda odporová, tento typ elektrických brzd se používá u trakčních vozidel dopravních prostředků, poháněných stejnosměrnými elektromotory. Například u elektrických a dieselelektrických lokomotiv, tramvají, vozů metra a trolejbusů. Pokud je u daného dopravního prostředku využita odporová regulace výkonu, obvykle se k maření elektrického proudu využívají rozjezdové odporníky, což znamená, že při rozjezdu i při brzdění vozidla ( tj. při řízeném zrychlování či zpomalování vozidla ) se energie nevratně maří na ztrátové teplo v tomtéž zařízení.
  • Elektromagnetická brzda se používá zejména při provozu tramvají coby nouzová bezpečností brzda pro rychlé zastavení pohybu vozidla. Vlastní brzdný účinek zde vyvíjí velký elektromagnet umístěný na podvozku vozidla nad kolejnicí, elektromagnet je přitahován přímo ke kolejím, v železničním provozu se tento typ brzdy nepoužívá
  • Dalším systémem jsou brzdy pracující na principu vířivých proudů. Taková brzda se skládá z kovového kotouče a elektromagnetů. Kotouč rotuje v magnetickém poli, tím v něm vznikají proudy, které v něm také zanikají a tím jej zahřívají. Brzdný účinek lze regulovat intenzitou magnetického pole, to znamená velikostí proudu v elektromagnetech.

Elektrodynamická brzda má brzdnou sílu závislou přibližně na druhé mocnině rychlosti. Znamená to, že při malých rychlostech vozidla je její účinek prakticky nulový. Naopak při vysokých rychlostech je její účinek velmi vysoký. V praxi bývají elektrické brzdy kombinovány obvykle kombinuje s brzdami mechanickými (jejíž brzdná síla je prakticky nezávislá na rychlosti). Elektrické brzdy mohou být doplněny regulací (u nejnovějších konstrukčních řešení se jedná o regulaci elektronickou).

Back to Top