Eddy current brake (original) (raw)
El freno eléctrico es un dispositivo que permite desacelerar o detener un vehículo mediante accionamiento eléctrico. El más utilizado es el freno eléctrico "ralentizador", que se emplea en los camiones y vehículos pesados para el descenso de pendientes largas sin fatigar los frenos principales del vehículo.
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| dbo:abstract | Eine Wirbelstrombremse (auch Induktionsbremse) ist eine verschleißfreie Bremse, die von Magnetfeldern verursachte Wirbelströme in bewegten Metallscheiben (Rotoren) oder Schwertern zur Bremsung nutzt. Das Prinzip: Bewegt sich ein elektrischer Leiter in einem Magnetfeld quer zu den Feldlinien, so werden in dem Leiter Spannungen und in der Folge Wirbelströme induziert, die ihrerseits eigene, dem äußeren Magnetfeld gemäß der Lenzschen Regel entgegengesetzte Induktionsspannungen und damit wiederum ein eigenes Magnetfeld erzeugen, das die Bewegung des Leitermaterials schlussendlich abbremst (Lorentz-Kraft). Gleiches gilt, wenn umgekehrt die Quelle des äußeren Magnetfelds, z. B. ein Dauer- oder Elektromagnet, über eine elektrisch leitende Fläche, z. B. eine Eisenbahnschiene, bewegt wird – entscheidend ist lediglich die Relativbewegung zwischen Feld und elektrischem Leiter (siehe Abbildung). Der elektrische Widerstand der Metallplatte bildet dabei für die Wirbelströme einen ohmschen Verbraucher, der die Bewegungsenergie des Leiters bzw. des Magneten in Wärme umsetzt. Die Magnetisierbarkeit des Metallstücks dagegen, die bei den ähnlich funktionierenden Hysteresebremsen eine Rolle spielt, ist für die Induktion in einer Wirbelstrombremse unerheblich, allein ausschlaggebend ist die elektrische Leitfähigkeit. Die Idee der Wirbelstrombremse wurde 1892 patentiert. (de) El freno eléctrico es un dispositivo que permite desacelerar o detener un vehículo mediante accionamiento eléctrico. El más utilizado es el freno eléctrico "ralentizador", que se emplea en los camiones y vehículos pesados para el descenso de pendientes largas sin fatigar los frenos principales del vehículo. (es) An eddy current brake, also known as an induction brake, electric brake or electric retarder, is a device used to slow or stop a moving object by generating eddy currents and thus dissipating its kinetic energy as heat. Unlike friction brakes, where the drag force that stops the moving object is provided by friction between two surfaces pressed together, the drag force in an eddy current brake is an electromagnetic force between a magnet and a nearby conductive object in relative motion, due to eddy currents induced in the conductor through electromagnetic induction. A conductive surface moving past a stationary magnet develops circular electric currents called eddy currents induced in it by the magnetic field, as described by Faraday's law of induction. By Lenz's law, the circulating currents create their own magnetic field that opposes the field of the magnet. Thus the moving conductor experiences a drag force from the magnet that opposes its motion, proportional to its velocity. The kinetic energy of the moving object is dissipated as heat generated by the current flowing through the electrical resistance of the conductor. In an eddy current brake the magnetic field may be created by a permanent magnet or an electromagnet. With an electromagnet system, the braking force can be turned on and off (or varied) by varying the electric current in the electromagnet windings. Another advantage is that since the brake does not work by friction, there are no brake shoe surfaces to wear, eliminating replacement as with friction brakes. A disadvantage is that since the braking force is proportional to the relative velocity of the brake, the brake has no holding force when the moving object is stationary, as provided by static friction in a friction brake, hence in vehicles it must be supplemented by a friction brake. Eddy current brakes are used to slow high-speed trains and roller coasters, as a complement for friction brakes in semi-trailer trucks to help prevent brake wear and overheating, to stop powered tools quickly when power is turned off, and in electric meters used by electric utilities. (en) Rem arus eddy adalah perangkat yang digunakan untuk memperlambat atau menghentikan benda yang bergerak dengan menghilangkan energi kinetiknya sebagai panas. Tidak seperti rem gesekan, di mana gaya hambat yang menghentikan benda yang bergerak diberikan oleh gesekan antara dua permukaan yang ditekan bersama, gaya seret dalam rem arus eddy adalah gaya elektromagnetik antara magnet dan benda konduktif di dekatnya dalam gerakan relatif, karena eddy arus yang diinduksi dalam konduktor melalui induksi elektromagnetik. Permukaan konduktif yang bergerak melewati magnet stasioner mengembangkan arus listrik melingkar yang disebut arus eddy yang diinduksi di dalamnya oleh medan magnet, seperti yang dijelaskan oleh hukum induksi Faraday. Menurut hukum Lenz, arus yang bersirkulasi menciptakan medan magnetnya sendiri yang melawan medan magnet. Dengan demikian konduktor yang bergerak mengalami gaya hambat dari magnet yang melawan gerakannya, sebanding dengan kecepatannya. Energi kinetik dari benda yang bergerak dihamburkan sebagai panas yang dihasilkan oleh arus yang mengalir melalui hambatan listrik konduktor. (in) Un freno magnetico, come un comune freno ad attrito, è un dispositivo utilizzato per rallentare un mobile, come un treno o un veicolo di una attrazione per parchi di divertimento. A differenza dei freni ad attrito, che applicano una forza fra due parti in movimento relativo, i freni magnetici rallentano un mobile generando correnti parassite per induzione elettromagnetica. La forza di rallentamento interviene senza contatto fra le parti, ed è dovuta alla trasformazione in calore delle correnti indotte. Il freno magnetico è quindi esente da usura. I freni magnetici possono essere elettromagnetici o a magneti permanenti: nel secondo caso non è richiesto l'intervento di una fonte di energia per frenare. Lo stesso principio fisico può essere anche utilizzato per spingere un mobile, se la parte normalmente fissa viene invece mossa ad una velocità superiore a quella che il mobile deve raggiungere. Questa variante non sarà tuttavia trattata qui di seguito. Questo stesso principio è d'altronde la base dei motori asincroni a gabbia di scoiattolo. Il principio del freno magnetico è stato brevettato oltre un secolo fa. (it) 渦電流式ディスクブレーキ（うずでんりゅうしきディスクブレーキ）とは、主に鉄道車両で使われる電磁ブレーキの一種である。 車軸に取り付けた円盤（ブレーキディスク）を電磁石で挟んだブレーキ装置で、円盤が回転すると、電磁石により円盤の表面に渦電流による磁束が発生して、電磁石の磁力と渦電流の磁束との間で吸引力と反発力が作用することにより、円盤の回転方向とは逆の回転抵抗（ブレーキ力）を発生させる。大型自動車で採用されている電磁式リターダと同様のシステムであり、作動に必要な電力については発電ブレーキまたは電力回生ブレーキで生じた電力を利用する。モーターを搭載しない付随車に採用され、日本の新幹線車両（営業車両）では、東海道新幹線開業以来の0系、及び200系の全電動車構成とは異なる、非電動車を組み込んだ編成とした100系において初採用された。 利点としては、モーター非搭載の車両にも搭載可能で、非接触式のブレーキのためブレーキディスクのような摩耗する部品やブレーキパッドも不要である点、他の電動車の発電ブレーキ・回生ブレーキとの制動力の均衡化がしやすいことなどが挙げられる。 その反面、強力で大型な電磁石を必要とすることから、重量が交流モーター（かご形三相誘導電動機）より重くなるため、車両全体の重量増（特にばね下重量の増加）につながること、そして電力回生できないばかりか逆に電力を消費するため省エネルギー性に難があるという問題がある。そのため、JR東日本で、1990年に製造された200系H編成では、16両編成のうち二階建ての付随車を2両組み込んでいるが、ディスクブレーキを車軸に2枚設置して制動力負担を分散させ、高速域から機械式ブレーキのみで減速する方法がとられている。1994年（平成6年）に製造したE1系以降の新幹線車両においては、電動車の電力回生ブレーキに遅れ込め制御を追加し、回生ブレーキの負担率を上げることによりブレーキ力を確保しているため、付随車に渦電流式ディスクブレーキを搭載していない。 なお、東海道・山陽新幹線用に開発されたN700系の先行試作車（Z0編成）にも、完成前の計画では、両先頭車（制御車）に搭載される予定であったが、電力回生ブレーキの性能向上と電動車の比率の増加によって必要なブレーキ力を電動車の回生ブレーキのみで確保できること、また、車体傾斜を車両単位で精密に行うため、位置検出のずれの原因となる車輪空転を完全に抑える必要があることから、仮に装着しても緊急制動時以外は使用できないため、実際には搭載されなかった。 鉄道のブレーキで、同じく渦電流の作用を利用するものとして渦電流式レールブレーキがある。渦電流式ディスクブレーキが車軸に備えたディスクに渦電流を発生させているのに対し、渦電流式レールブレーキではレールに渦電流を発生させるという点が異なっている。 (ja) 와전류제동(渦電流制動)은 철도 차량에 이용되는 제동방식의 일종이다. (ko) Hamulec elektrowirowy, wiroprądowy – jest jednym z podstawowych rodzajów hamulców silnikowych stosowanych obecnie na stanowiskach badawczych. (pl) 涡流制动（英語：Eddy current brake，缩写：ECB）是一种非摩擦制动方式。涡流制动是基于法国物理学家莱昂·傅科发现的涡电流现象，基本原理是将磁铁按照N、S极交替布置，并与金属导体保持一定的间隙，当磁铁与导体相对运动时产生电磁感应，导体内产生闭合的漩涡状感应电流（涡电流），由涡电流产生的磁场使主磁场发生畸变，磁力线发生偏转，产生与运动方向相反的切向分力，亦即是制动力，阻力的方向可由弗莱明左手法则判定，同时涡电流在具有一定电阻的导体内部流动时将电磁能转化为热能而导致导体发热。涡流制动的主要优点是无机械磨损、制动力在很大速度范围内保持稳定，因此适用于重型汽车、高速列车、起重机械等场合。 (zh) |
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