Tracção Eléctrica Tr E

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2008
— o3
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Nos veículos eléctricos de caminho de ferro
para além dos sistemas de frenagem baseados
na dissipação em calor da energia cinética
excedentária pelo atrito de cepos sobre as
rodas, existem outros sistemas baseados na
actuação de um freio linear.
O freio linear pode actuar por acção mecânica
ou por acção electrodinâmica. O comando do
freio linear pode ser feito por acção mecânica
ou pela actuação de um electroíman, como no
freio magnético {que efectivamente é um freio
mecânico!}.
freio por atrito
freio linear
freio magnético
freio electrodinâmico
Aplicação do
freio linear nos
antigos carros
eléctricos da
Companhia
Carris de Ferro
de Lisboa.
© Manuel Vaz Guedes, 2008
Assunto — 04/ Mar/20 08
Tracção Eléctrica
Aspectos Ambientais e Desenvolvimento Sustentável
A Tracção Eléctrica em Portugal
TRACÇÃO
TrE ELÉCTRICA
TRACÇÃO
ELÉCTRIC A
Tr E
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2008
— o3
Os freios lineares são, geralmente, empregues como freios de emergência em veículos que têm
outro tipo de freios (freios de cepos).
O freios lineares mecânicos são constituídos por um patim, único ou articulado, situado
debaixo do chassi (truck) no prumo do carril e que é accionado por um sistema de alavancas. O
movimento dessas alavancas faz abaixar o patim que passa a atritar fortemente sobre o carril.
O resultado é uma frenagem brusca e enérgica. O comando do freio pode resultar de uma
acção mecânica de um sistema de manivela, ou de um sistema de ar comprimido.
Os freios lineares magnéticos constituem um tipo de freio linear mecânico, em que o comando
do freio — a acção que provoca o início do atrito do patim no carril — resulta da actuação de
um electroíman. É um tipo de comando que pode levar a uma actuação mais rápida do freio e
que aproveita o facto do veículo estar electrificado.
Estes tipos de freios — freios lineares mecânicos e freios lineares magnéticos — actuam sempre
por atrito de duas peças: no passado os patins eram em madeira e o carril em aço, enquanto
que na actualidade se utilizam patins em materiais compósitos (a velocidade máxima limite do
emprego é de 180 km/h).
Um outro tipo de freio linear é o freio electrodinâmico. É um freio por correntes de Foucault
— utiliza o efeito electromagnético dinâmico entre um campo magnético e as correntes
eléctricas por ele criadas {correntes de Foucault} num corpo metálico {o carril} situado na
vizinhança da bobina indutora. O princípio físico subjacente cria três inconvenientes
característicos deste tipo de freio:
ƒ para funcionar o freio electrodinâmico necessita da criação de um campo
magnético por uma bobina; tal obriga a que o veículo esteja alimentado em
energia eléctrica ou que transporte uma fonte de alimentação
(acumuladores);
ƒ no corpo metálico — o carril — surgem correntes eléctricas turbilhonares
devido à força electromotriz induzida pelo movimento relativo entre o corpo
metálico e o campo magnético, em microcircuitos no corpo metálico.
Devido à lei da indução a amplitude do efeito de frenagem de um freio
electrodinâmico é função directa da velocidade do veículo, por isso diminui com
a diminuição da velocidade !! {pode não provocar a paragem completa do veículo!}.
ƒ
através do fenómeno electrodinâmico a energia cinética do veículo é
dissipada em calor por efeito Joule {não existe contacto físico e não há atrito
entre a bobina e o carril}; o elemento de dissipação do calor é o carril que
assim impõe um intervalo de tempo largo entre duas actuações sucessivas de
um freio electrodinâmico no mesmo local {não serve para linhas de grande
cadência de circulação (4 min)}.
Neste tipo de freio o campo magnético criado pelo carril pode provocar o aparecimento de
correntes de Foucault na cabeça do carril (sentido transversal) ou ao longo do carril (sentido
longitudinal) {o que constitui um inconveniente pelas correntes de Foucault poderem interferir com
as correntes eléctricas do sistema de sinalização da via}.
Os freios lineares foram utilizados nos primeiros carros eléctricos que circularam
na cidade do Porto em 1895, mas mais tarde deixaram de ser utilizados, devido à
ondulação que a sua actuação provocava nos carris, além do que era possível obter
uma frenagem brusca do carro eléctrico por frenagem reostática seguida de
frenagem mecânica (pneumática){mesmo com o veículo desligado da linha aérea}.
– MVG –
© Manuel Vaz Guedes, 2008
TRACÇÃO
E
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ELÉCTRICA