Kas ir virpuļstrāvas bremzes?

Virpuļstrāvas bremzes ir bremžu mehānisma veids, ko parasti izmanto vilcienos un amerikāņu kalniņos. Šis bremzēšanas mehānisms izmanto elektromagnētiskās indukcijas procesu, lai radītu parādību, kas pazīstama kā virpuļstrāvas. Šīs virpuļstrāvas rada siltuma ražošanas pretestību, ko izmanto, lai nodrošinātu transportlīdzekļa bremzēšanas spēku. Bremzēšanas procesa laikā elektromagnēts pakļauj vilciena metāla riteņus magnētiskajam laukam, kas rada virpuļstrāvas kustīgajos riteņos. Mijiedarbība starp magnētisko lauku un tā radītajām virpuļstrāvām liek riteņiem saskarties ar pietiekamu pretestību, lai samazinātu vilciena ātrumu. Virpuļstrāvas bremžu radītā pretestība palielinās pie lielāka ātruma un samazinās, braucot lēnāk, lai radītu pakāpenisku bremzēšanas efektu.

Vilcienos izmantotie virpuļstrāvas bremzēšanas mehānismi laika gaitā nenolietojas, jo tie nekad nenonāk fiziski ar sliedēm. Lai gan šāda veida bremzes ir neefektīvas pie mazāka ātruma, tās ir ļoti uzticamas, braucot ar lielāku ātrumu gan regulārai, gan avārijas bremzēšanai. Šāda veida bremžu sistēma var būt vai nu rotējoša, vai lineāra. Rotācijas virpuļstrāvas bremzes darbojas tāpat kā elektromotors ar rotējošu rotoru un stacionāru spoli, lai nodrošinātu bremzēšanas jaudai nepieciešamo pretestību. Šo bremžu lineārās versijas rada magnētisko lauku ap sliedēm, pa kurām vilciens brauc, lai nodrošinātu bremzēšanas pretestību.

Reģeneratīvās bremzes ir līdzīgas virpuļstrāvas bremzēm, taču būtiski atšķiras enerģijas izmantošanas veids. Visa šāda veida bremžu sistēmā izmantotā enerģija tiek zaudēta faktiskā bremzēšanas procesa laikā. Reģeneratīvās bremzes izmanto ne tikai riteņu kustību, lai radītu enerģiju bremzēšanas manevru laikā; viņi arī izmanto šo kustību, lai atgūtu enerģiju, kas rodas, kad vilciens nebremzē. Šo atgūto enerģiju var uzglabāt vēlākai lietošanai vai izmantot vienlaikus ar tās ražošanu.

Amerikāņu kalniņi dažreiz izmanto virpuļstrāvas bremžu lineāro versiju, lai apturētu transportlīdzekli brauciena beigās. Visizplatītākajā konfigurācijā tiek izmantotas biezas vara plāksnes, kas piestiprinātas amerikāņu kalniņu sāniem. Kad transportlīdzeklis sasniedz brauciena beigas, šīs plāksnes atrodas starp spēcīgu magnētu komplektu, kas pastāvīgi piestiprināts pie sliežu ceļa sliedēm. Plāksnēm šķērsojot magnētisko lauku, tiek radīta pretestība, kas izraisa bremzēšanas efektu. Mehānisms, kas līdzīgs virpuļstrāvas bremzei, tiek izmantots noteikta veida elektroinstrumentos, piemēram, urbjos un ripzāģos, lai ātri apturētu kustīgās daļas.