Freio de corrente parasita: Design, Trabalho, Resistência, Aplicação

Freio por corrente parasita

Um freio por corrente parasita é uma das alternativas do freio hidráulico tradicional, também conhecido como freio elétrico. Este é um dispositivo empregado para desacelerar ou parar um corpo em funcionamento, dissipando sua KE, pois o calor e a força de frenagem são fornecidos por uma força eletromagnética entre um eletroímã e o material condutor circundante, como a corrente parasita induzida naquele para indução eletromagnética.

Em outras mãos, os freios de fricção funcionam explorando o atrito entre 2 faces de material fixas juntas. 

• O freio por corrente parasita é para a substituição do freio hidráulico. 
• Os aplicativos de campo criados com Corrente alternada foram atualizados.

Observação: Normalmente, uma modelagem de elemento finito precisa é usada para validar a análise de correntes parasitas devido à forma matemática complexa.

Como funciona um freio por corrente parasita?

Projeto de freio por corrente parasita

Nesses freios, o campo magnético comumente produzido por ímãs permanentes ou por um eletroímã por causa da força de frenagem do eletroímã pode ser desligado ou variar conforme necessário, alterando a corrente elétrica dos enrolamentos do eletroímã. 

O benefício destes freios não é operado por fricção, não há nenhuma superfície de freio para utilizar, por esta razão pode substituir o freio de fricção. A desvantagem é que a frenagem é proporcional à velocidade relativa do freio e tem que transmitir força quando o objeto em movimento está imóvel, portanto, em automóveis, tem que ser complementada por meio de fricção.

As correntes parasitas são produzidas, conforme explicado anteriormente, quando um condutor passando por um campo eletromagnético, forças opostas irão gerar e circular dentro do condutor metálico.

O design do freio de corrente parasita seguirá:

• Este tipo será capaz de desacelerar um objeto, criando correntes parasitas através da criação resistência via fem
• A ação de frenagem é fornecida através da mudança do campo magnético.
• Uma força de frenagem é aplicada por eletroímãs.

Os eletroímãs são amplamente utilizados para este tipo de freios, ao invés dos ímãs permanentes, pois a energia do campo magnético pode ser alterada e, portanto, o efeito do freio também. Um problema chave com os freios parasitas é não ter torque de “retenção” suficiente às vezes. Portanto, esses freios são freqüentemente usados ​​em conjunto com freios mecânicos padrão.

Resistência de freio por corrente parasita

A força de frenagem dentro de um freio por corrente parasita é uma força eletromagnética entre um ímã e os condutores por meio de indução eletromagnética.

Vantagem dos freios de corrente parasita

• É ideal para muitos tipos de máquinas devido à falta de contato físico entre as peças, tornando este freio realmente de baixa manutenção em comparação com o freio de fricção tradicional.
• O design de baixo custo também é uma vantagem relacionada a esses freios que os tornam a escolha favorita entre os engenheiros.
• A corrente parasita é mecanicamente robusta em design, menos peças de desgaste e rompimento presentes. 

Cálculo de freio de corrente parasita

A densidade atual de freio é o seguinte:

Onde,

 σ é a condutividade, ω é a velocidade angular, μ é a permeabilidade,

 R_tambor é o raio do tambor, delta é profundidade da pele medido por

A perda de corrente parasita dos freios é toda usada como força de frenagem. O perda de corrente parasita (P_e) está em termos usuais,

Onde os freios de corrente parasita são usados?

Estes são utilizados para reduzir trilhos de alta velocidade e montanhas-russas, mesmo como um concorrente dos freios de fricção de caminhões de semirreboque para ajudar a impedir o superaquecimento e desgaste dos freios, para evitar ferramentas elétricas rápidas o suficiente se a energia for desligada, e também em medidores de energia elétrica usados ​​para geração de contas de eletricidade.

A aplicação de freios por corrente parasita

Isso vem com muitos aplicativos; alguns casos são os seguintes:

• Trens de alta velocidade
  • É uma tecnologia comprovada para desacelerar um trem de alta velocidade, considerando o conforto para o passageiro, minimizando o efeito de solavanco. Com o uso da tecnologia, os passageiros, assim como os trens, podem alcançar velocidades mais rápidas com segurança e ao mesmo tempo manter normas de segurança mais elevadas.

• Ferramentas elétricas e equipamentos industriais
  • Uma das principais aplicações dele é desligar o interruptor de emergência ou diminuir a velocidade em equipamentos industriais pesados ​​e ferramentas elétricas. Quando acionados, esses freios podem levar uma máquina pesada com segurança a uma parada rápida sem atrasos.

• Equipamento de exercício
  • Possivelmente, os freios por correntes parasitas mais normais também poderiam ser explorados na academia.

• Bicicleta com freio por corrente parasita

• Passeios em parque de diversões
  • Os brinquedos dos parques de diversões são equipados com freio por corrente parasita para gerar força de frenagem em equipamentos esportivos ousados. Isso está fornecendo um alto grau de segurança; Empregar essa troca rápida de freios e aceleração rápida é possível, esses são bons recursos para passeios em parque de diversões.
  • Este sistema de travagem é geralmente usado após um salto de montanha russa ou após o excesso de velocidade. Utilizando o freio por corrente parasita, quanto mais rápida uma montanha-russa, mais rápido o freio será capaz de desacelerar.

• Medidores de energia elétrica:

Por que os carros não têm freios por correntes parasitas?

• Uma desvantagem principal com os freios de corrente parasita é menos torque de “retenção”. Portanto, os freios de corrente parasita são freqüentemente empregados junto com o freio mecânico padrão.
• Isso também dissipa o calor durante a operação de interrupção. Em comparação com a travagem regenerativa, o carregamento da bateria do veículo não é possível. A alta velocidade e peso desses trens desgastariam os freios convencionais em nenhum momento.

Tipos de freios por corrente parasita

1. Freios lineares de corrente parasita. (os condutores são colocados no trilho reto)
2. Freios de disco com corrente parasita. (o condutor está em um rotor de disco plano que gira)

Freio de corrente parasita linear

Aqui, o ímã não toca no trilho, mas é mantido a uma pequena distância constante do trilho. (Cerca de poucos mm apenas). 

Uma vantagem desse freio linear é que, porque cada parte do trilho passa apenas pelo campo magnético do freio, em comparação com o freio a disco onde cada segmento do disco toca fisicamente através do freio, portanto, menos produção de calor, menos ruído, nenhum desgaste - rasgam, mas têm uma potência de frenagem maior que os freios a disco convencionais O freio por corrente parasita é a melhor opção para ser usado na frenagem de emergência.

As montanhas-russas modernas utilizam esse tipo de freio. Para evitar os problemas causados ​​por quedas de eletricidade, eles usam ímãs permanentes em vez de eletroímãs, portanto, não precisam de uma fonte de energia. Este uso não tem a perspectiva de ajustar a potência de frenagem tão prontamente quanto com eletroímãs.

Freios de corrente parasita de disco

A disco parasita atual O freio é composto por um disco metálico (rotor) não ferromagnético condutor fixado ao eixo da roda.

Este tipo de freio aquece mais facilmente do que o freio linear padrão. Eles são utilizados em veículos, ou seja, trens e aparelhos elétricos como serras circulares, para parar a lâmina instantaneamente sempre que a eletricidade for desligada.

Fabricantes de freios de corrente parasita

Alguns dos bons fabricantes de freios de corrente parasita são

• Intamina
• Peça de automóvel Guangzhou Kingan
• Dinamômetro taylor
• Telma
• Dinâmico etc.

Para saber mais sobre o clique atual Eddy Teste de corrente parasita e Sensor de corrente parasita.

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Dra. Subrata Jana

Eu sou Subrata, Ph.D. em Engenharia, mais especificamente interessado em domínios relacionados com ciências Nucleares e Energéticas. Tenho experiência em vários domínios, desde engenheiro de serviço para drives eletrônicos e microcontroladores até trabalho especializado de P&D. Trabalhei em vários projetos, incluindo fissão nuclear, fusão em energia solar fotovoltaica, projeto de aquecedores e outros projetos. Tenho um grande interesse no domínio da ciência, energia, electrónica e instrumentação, e automação industrial, principalmente devido à vasta gama de problemas estimulantes herdados deste campo, e que todos os dias estão a mudar com a procura industrial. Nosso objetivo aqui é exemplificar esses assuntos científicos complexos e não convencionais de uma maneira fácil e compreensível.