Co to jest hamulec na prąd wirowy?

Hamulec wiroprądowy to rodzaj mechanizmu hamowania, który jest zwykle używany w pociągach i kolejkach górskich. Ten mechanizm hamowania wykorzystuje proces indukcji elektromagnetycznej do tworzenia zjawiska zwanego prądami wirowymi. Te prądy wirowe tworzą opór wytwarzający ciepło, który jest wykorzystywany do zapewnienia siły hamowania pojazdu. Podczas procesu hamowania elektromagnes wystawia metalowe koła pociągu na działanie pola magnetycznego, które wytwarza prądy wirowe w poruszających się kołach. Interakcja między polem magnetycznym a wytwarzanymi przez nie prądami wirowymi powoduje, że koła napotykają na wystarczający opór, aby zmniejszyć prędkość pociągu. Opór wytwarzany przez hamulec wiroprądowy wzrasta przy wyższych prędkościach i maleje przy mniejszych prędkościach, aby uzyskać stopniowy efekt hamowania.

Mechanizmy hamowania na prąd wirowy stosowane w pociągach nie zużywają się z czasem, ponieważ nigdy nie mają fizycznego kontaktu z szynami. Chociaż ten rodzaj hamulca jest nieskuteczny przy niższych prędkościach, jest bardzo niezawodny przy wyższych prędkościach zarówno w przypadku hamowania zwykłego, jak i awaryjnego. Ten rodzaj układu hamulcowego może być obrotowy lub liniowy. Obrotowy hamulec wiroprądowy działa w taki sam sposób jak silnik elektryczny, z wirującym wirnikiem i nieruchomą cewką służącą do zapewnienia oporu potrzebnego do hamowania. Wersje liniowe tych hamulców wytwarzają pole magnetyczne wokół szyn, po których jedzie pociąg, aby zapewnić opór podczas hamowania.

Hamulce regeneracyjne są podobne do hamulców wiroprądowych, ale różnią się znacznie sposobem wykorzystania energii. Cała energia wykorzystywana w tego typu układzie hamulcowym jest tracona podczas samego procesu hamowania. Hamulce regeneracyjne nie tylko wykorzystują ruch kół do generowania energii podczas manewrów hamowania; wykorzystują ten ruch również do odzyskiwania energii, która jest generowana, gdy pociąg nie hamuje. Odzyskaną energię można przechowywać do późniejszego wykorzystania lub wykorzystać w tym samym czasie, w którym jest produkowana.

Kolejki górskie czasami używają liniowej wersji hamulca wiroprądowego, aby zatrzymać pojazd pod koniec jazdy. Najpopularniejsza konfiguracja wykorzystuje grube miedziane płyty przymocowane do boków kolejki górskiej. Gdy pojazd dobiega do końca swojego przejazdu, płyty te przechodzą pomiędzy zestawem silnych magnesów na stałe przymocowanych do szyn toru. Gdy płyty przechodzą między polem magnetycznym, powstaje opór, powodując efekt hamowania. Mechanizm podobny do hamulca wiroprądowego jest używany w niektórych rodzajach elektronarzędzi, takich jak wiertarki i piły tarczowe, aby szybko zatrzymać ruchome części.