Le frein electrique

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Principes du freinage électrique
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Le principe du freinage électrique est connu depuis longtemps, mais ce système n'a connu sa pleine efficacité qu'avec les techniques modernes. Si le freinage électrique était déjà présent sur des machines très anciennes, on concevait ce freinage comme un système de retenue régulier, en pente par exemple, et ce freinage était spécifiquement mis en oeuvre par le mécanicien. Sur les machines modernes, le freinage électrique est parfaitement intégré aux locomotives, et il est pris en compte dans les réglements de sécurité.

Qu'est-ce que le freinage électrique ?
Lorsqu'on étudie les principes électriques qui régissent les moteurs ou les dynamos, on s'aperçoit qu'ils sont conçus de la même manière. Du reste, les moteurs de traction produisent naturellement une force contre-électromotrice qui s'oppose au passage du courant pendant leur rotation.
Pour que ces moteurs produisent du courant, il suffit, d'une part, de les connecter correctement, et d'autre part de produire un champ magnétique aux inducteurs. (Excitation).Ceci est relativement facile, et on peut utiliser le courant de la batterie pour exciter ce champ magnétique. Une fois amorcé, c'est le courant débité par les moteurs qui est utilisé.
Sur certaines machines, le champ magnétique rémanant est suffisant pour amorcer le freinage électrique, c'est le cas par exemple des BB 8500 (première série).

Que fait-on de ce courant ?
Eh oui ! Il ne suffit pas de transformer l'énergie en électricité. Pour avoir une retenue, il faut une intensité, donc un débit de courant. Le cablage des moteurs permet d'utiliser le courant fourni pour l'excitation en les faisant débiter les uns dans les autres, mais cela ne fait pas une grosse consommation. On incorpore donc dans ce circuit un rhéostat, qui va dissiper cette énergie en chaleur. C'est pour cela qu'on appelle ce freinage le freinage rhéostatique. Ce rhéostat sera ventilé, avec des ventilateurs alimentés eux aussi par l'électricité créée. Plus le courant est fort, plus les ventilateurs soufflent...
Le réglage de ce freinage se fait en incluant plus ou moins de résistances dans le circuit.
Le freinage par récupération
Dans cette opération, il paraissait tentant de récupérer le courant ainsi fabriqué, et plutôt que de le dissiper en chaleur, on a souvent penser à le renvoyer à la caténaire. Mais cela pose beaucoup de problèmes, car si ce courant pourrait être réutilisé sans effort, sa réinjection dans une installation existante nécessite une adaptation couteuse des équipements fixes. Le freinage par récupération a donc été écarté d'une façon générale, même si cette possibilité reste possible dans certaines zones bien déterminées.

Mise en oeuvre
Le freinage rhéostatique est maintenant parfaitement intégré aux locomotives, et il peut être utilisé soit à l'initiative du conducteur qui veut effectuer une retenue modérée, soit automatiquement par enclenchement lors des freinages pneumatiques. Dans ce cas, une action au manipulateur de freinage entraine automatiquement la mise en action du freinage rhéostatique.
Sur certaines locomotives, vous pourrez entendre parler de freinage rhéostatique d'urgence, qui est un fonctionnement particulier du freinage électrique. Cette fonction spéciale est requise obligatoirement pour la traction de certains trains, ce qui en fait un cas particulier.