Тяговые электродвигатели (ТЭД), установленные в составах электропоездов, электровозах и тепловозах, обладают весьма полезным свойством, подобно любому другому электродвигателю. Они способны работать как электродвигатели, преобразуя энергию вращения колесных пар, а также как электрогенераторы. При последнем режиме работы, энергия, полученная от движения поезда, точнее говоря – механическая энергия вращения колесных пар, преобразуется в электрическую энергию. Электродинамическое торможение можно разделить на два типа – рекуперативное и реостатное. Рассмотрим каждый из них в отдельности.
В самом базовом понимании, рекуперация подразумевает возвращение определенного количества энергии обратно в систему с целью повторного использования. Рекуперативное торможение доступно только для электровозов и электропоездов. При этом, электровоз, функционируя в режиме генератора, преобразует механическую энергию, полученную от вращения колесных пар, в электрическую энергию. Затем, эта электрическая энергия возвращается обратно в контактную сеть. Таким образом, эта энергия может быть использована другими электровозами или электропоездами.
При использовании реостатного торможения начало процесса остается неизменным: электрическая энергия, полученная от вращения колесных пар, по-прежнему играет важную роль. Однако, затем наступают некоторые отличия. Вместо того, чтобы направляться обратно в батарею электрического поезда, эта энергия расходуется на работу реостатов — устройств, которые часто можно заметить на крыше электричек. В результате такой трансформации, электрическая энергия превращается в тепло и рассеивается.
Одним из больших преимуществ реостатного торможения является его простая схема, особенно в случае электровозов с переменным током. Стоит отметить, что задача рекуперации энергии на электровозах с переменным током являлась определенной проблемой, поскольку энергия, выделяемая электровозом, имела постоянный ток, который необходимо было преобразовать в переменный и синхронизировать по частоте, чтобы передать в контактную сеть.
Однако недостатком реостатного торможения является ограниченная мощность резисторов, которые используются в процессе. Кроме того, необходимо обеспечить их охлаждение, поскольку при пропускании через них тока они сильно нагреваются.
Почему же тогда не отказаться от пневматического торможения и использовать только динамическое, ведь рекуперативное торможение экономит электроэнергию и спасает природу? Дело в том, что динамическое торможение невозможно использовать на низких скоростях. Реостатное торможение можно применить на малых скоростях, но его эффективность будет низкой, а рекуперативное торможение совсем невозможно. Любая "финальная" остановка поезда осуществляется с применением пневматики и колодок.
С рекуперацией все довольно сложно. Чтобы возникло само явление рекуперации, напряжение, генерируемое тяговыми электродвигателями, должно быть выше напряжения в контактной сети. Именно поэтому рекуперативное торможение невозможно на низких скоростях.
Также недостатками обоих видов динамического торможения является тот факт, что двигатели остаются в работе, и, следовательно, их температура не снижается (а может даже повышаться). Это особенно нежелательно при спуске, так как если после спуска следует подъем, то возможен перегрев тяговых двигателей.
На этом все! Не забывайте подписываться и ставить лайки!
