Najczęściej stosowanymi obecnie hamulcami są hamulce cierne. W czasie hamowania klocki hamulcowe trą o obręcze kół wytwarzając siłę hamującą. Z biegiem czasu zarówno klocki hamulcowe jak i obręcze kół się ścierają i trzeba je wymieniać. Drobny pył, który powstaje podczas hamowania osadza się na torowisku, urządzeniach sterowania ruchem kolejowym oraz dostaje się do urządzeń i maszyn elektrycznych zamocowanych pod podwoziem pojazdów. Zanieczyszczenia te mogą być przyczyną awarii urządzeń srk oraz maszyn w pojazdach trakcyjnych.
Dąży się do tego, aby hamulce cierne zastąpić innymi układami, które nie wymagają wymiany elementów układu a także nie powodują ścierania się obręczy kół. Sprawa hamowania ma szczególne znaczenie, gdy pociągi poruszają się z dość dużą prędkością, szczególnie intensywność hamowania.
Maszyna elektryczna prądu stałego może pracować jako silnik jak i prądnica, w zależności do tego czy jest do niej dostarczana energia elektryczna czy mechaniczna. Zjawisko odwracalności pracy maszyny elektrycznej wykorzystano do hamowania pojazdów. Działanie dynamiczne pola elektromagnetycznego jest tak duże, że może ograniczać prędkość bardzo ciężkich pociągów.
Podczas jazdy z rozpędu na skutek obracania się wirnika i pozostałości magnetycznej w biegunach głównych maszyny indukuje się siła elektromotoryczna. W czasie hamowania elektrodynamicznego silniki zostają odłączone od sieci zasilającej i zwarte rezystorami, na skutek tego w obwodzie płynie prąd, który wytwarza moment elektromagnetyczny przeciwnie skierowany do momentu obrotowego. Energia elektryczna wytworzona w czasie hamowania zostaje przetworzona na energię cieplną w rezystorach. Z hamowania elektrodynamicznego nie ma żadnych korzyści energetycznych, jednak ten rodzaj hamulca jest bardzo skuteczny i znacznie ogranicza prędkość jazdy, dlatego jest często stosowany. Do hamowania elektrodynamicznego można stosować zarówno maszyny szeregowe jak i bocznikowe.
W przeciwieństwie do hamowania elektrodynamicznego, podczas hamowania odzyskowego wytworzona energia elektryczna zostaje oddana do sieci zasilającej, dzięki temu przynosi to korzyści energetyczne. Teoretycznie ten rodzaj hamulca ma przewagę nad hamulcem elektrodynamicznym, jednak aby energia mogła być oddana do sieci musi być spełnionych wiele trudnych warunków. Przede wszystkim aby maszyna oddawała energię do sieci zaindukowana siła elektromotoryczna musi być wyższa od napięcia w sieci trakcyjnej. Ponadto sieć trakcyjna, a szczególnie urządzenia zasilające muszą być przygotowane do odbioru energii z sieci trakcyjnej. W przypadku systemu prądu stałego jest to dość kłopotliwe, ale możliwe. Warunki te jednak podnoszą koszty stosowania hamulca odzyskowego. Do hamowania odzyskowego nie stosuje się silników szeregowych ze względu na trudności techniczne.
Trzecim rodzajem hamulca stosowanego w trakcji jest hamulec szynowy. Obwód hamulca szynowego jest bardzo prosty, jednak przy ciężkich pociągach hamulec ten byłby za mało skuteczny i dlatego jego zastosowanie ograniczone jest głównie do trakcji tramwajowej i lekkich kolejek miejskich.
Żeby dowiedzieć się więcej kliknij poniżej na wybrany odnośnik.
Zarówno hamowanie z odzyskiem energii jak i hamowanie elektrodynamiczne stosowane są w trakcji elektrycznej prądu stałego oraz w trakcji elektrycznej prądu jednofazowego.
Hamowanie elektryczne ma wiele zalet:
- daje możliwość osiągania większych prędkości, ponieważ przy dużych prędkościach hamulce elektryczne są bardzo skuteczne;
- znacznie ogranicza się ścieranie obręczy kół i klocków hamulcowych;
- ogranicza przypadki "wybicia kół";
- hamulce elektryczne nie wymagają wymiany.
Poniżej znajdują się odnośniki do poszczególnych zagadnień związanych z trakcją elektryczną:
HAMOWANIE Z ODZYSKIEM ENERGII