freinage dynamique

Le freinage dynamique convertit l'énergie cinétique d'un train en mouvement en courant électrique en utilisant le moteur de traction comme générateur. Au fur et à mesure que la locomotive ralentit, le moteur inverse sa fonction: au lieu de puiser de l'énergie de la ligne aérienne ou de la batterie, il génère de l'énergie et alimente un courant dans une grille de résistance. Cela dissipe l'énergie sous forme de chaleur plutôt que de laisser le frottement faire tout le travail, c'est pourquoi le freinage dynamique est également appelé freinage par récupération ou rhéostatique selon l'endroit où cette énergie va.

Dans une locomotive diesel-électrique, le freinage dynamique ne fonctionne que lorsque le moteur diesel tourne; le moteur principal doit fournir un courant d'excitation aux moteurs de traction pour les faire générer. Les locomotives électriques tirant d'une caténaire sous tension peuvent parfois renvoyer l'énergie de freinage au réseau, ce qui économise la consommation d'énergie et est appelé véritable freinage par récupération. Dans les deux cas, le courant généré circule à travers des grilles de résistances lourdes (ou retourne à l'alimentation électrique) plutôt qu'à travers les cylindres de frein, de sorte que les sabots de frein restent plus froids et s'usent plus lentement.

Quand ça marche et quand ça tombe en panne

Le freinage dynamique est plus efficace à grande vitesse où le moteur génère une tension élevée; il devient moins efficace lorsque la vitesse descend en dessous d'environ 10 à 15 km/h, selon le système. Les conducteurs doivent passer au freinage par friction pour l'arrêt final. Le freinage dynamique tombe également complètement en panne si le moteur diesel cale ou si la caténaire est hors tension, ce n'est donc jamais le seul système de freinage. La glace, la saleté ou l'humidité sur le rail peuvent réduire l'adhérence et faire patiner les roues lors du freinage dynamique.

Les grilles de résistances génèrent une chaleur extrême lors d'un freinage prolongé sur de longues descentes; des ventilateurs, des conduits de refroidissement et des commandes thermostatiques empêchent la surchauffe et le grillage. Les trains de voyageurs descendant des pentes de montagne comptent sur le freinage dynamique pour limiter la chaleur des freins à friction, protégeant le système de freinage de l'évanouissement ou de la défaillance. Les locomotives de fret avec de lourdes charges en dépendent également car les freins à friction seuls surchaufferaient lors d'une descente prolongée.

Le freinage dynamique nécessite un contact électrique solide entre les roues et les rails. Un mauvais état des rails, des bandes de roulement de roue corrodées ou des surfaces contaminées peuvent provoquer des coupures ou des pannes du courant généré, laissant le conducteur dépendant uniquement du frottement. Pour cette raison, le freinage dynamique est considéré comme un système secondaire ou supplémentaire plutôt que primaire, et chaque locomotive doit avoir des freins à friction indépendants qui fonctionnent que le système électrique fonctionne ou non.