電磁吸着ブレーキと電磁石

ショートカット: 違い、類似点、ジャカード類似性係数、参考文献。

電磁吸着ブレーキと電磁石の違い

電磁吸着ブレーキ vs. 電磁石

都電5500形5501の台車(FS-501)。車輪の間にあるのが電磁吸着ブレーキ。 電磁吸着ブレーキ（でんじきゅうちゃくブレーキ）は、鉄道において車両（台車）側の電磁石をレールに吸着させて制動力を得るブレーキである。 車輪と直接の接触がない（車輪を止めることで効果を得るブレーキではない）。急勾配上での停止を免れない時などに、常用ブレーキで停止した上でこのブレーキをかけることで急勾配上で停止することができる。ただし、電磁石によるブレーキなので、電源がない場合などにはこのブレーキは使用できず、無理にレールにこのブレーキ装置をこすりつけたところで、ただ摩擦が起き、火花が飛んでブレーキやレールが損傷するだけである。また、ブレーキをレールに吸着させたまま分岐器を通過すると脱線する恐れがある。 なお、よく似たブレーキに、電磁的に吸着するのではなく、制動子を圧縮空気やバネによりレールに押しつけるといったものがある。箱根登山鉄道の電車が装備する「レール圧着ブレーキ」や、ケーブルカーのケーブルが切れたといったような非常用として、ケーブルのテンションが緩むと自動的に作動するといったようなものがある。 ヨーロッパでは高速列車において、非常時に停止距離を短縮するためのブレーキとして装備されることがある。 日本では主に急勾配区間におけるブレーキとして装備され、国鉄EF63形電気機関車のような急勾配を客車などを牽いて通過しなければならない機関車や、または発電ブレーキを使えない車両（機関車を含む）の台車に取り付けられている。 アメリカの高性能路面電車「PCCカー」のデッドマンブレーキとしても使用され、その流れを汲む東京都電5500形電車（5501のみ）や大阪市電3001形電車も非常用として装備していた。 JR四国8000系電車試作車では、高速度からの制動距離の短縮のために装備していたが、各種試験後量産車の営業開始までに撤去された。 電磁吸着ブレーキでは、電磁石のN-S極は左右方向に並べられており、前後方向では同一極性となるようになっている。これは渦電流式レールブレーキとは異なり渦電流によるブレーキ力を基本的に期待しているわけではないためであり（渦電流式レールブレーキでは進行方向に対し極性の交代が多いほうが制動力が増す）、磁路が短いほうが磁束密度が高まり吸着に適しているからである。. レノイドにより発生した磁界（断面図） 電磁石（でんじしゃく、electromagnet）は通常、磁性材料の芯のまわりに、コイルを巻き、通電することによって一時的に磁力を発生させる磁石である。機械要素として用いられる。電流を止めると磁力は失われる。 1825年にイギリス人の電気技術者である ウィリアム・スタージャンによって発明された。 最初の電磁石は蹄鉄形をしている鉄に数回ほど緩く巻いたコイルであった。 コイルに電流を流すと電磁石は磁化し、電流を止めるとコイルは反磁化した。 永久磁石と比較したときのメリットとして、通電を止めることでほぼ磁力を0にすることができること、同じサイズの永久磁石より強い磁力を発生することができること、電流の向きを変えることによって磁石の極を入れ替えられることなどが挙げられる。欠点は、通常、電気抵抗があるため電流を流し続けるには電力を供給し続けなければならないことである。この欠点は超伝導を使えば解決できるが、かなりの低温が必要なので日常で使うのは難しい。 おおざっぱにいえば、電磁石の発生する力は、コイルの巻き数とコイルに流す電流の大きさに比例する。ただしコイルの巻き数を増やすと電線が長くなるが、直流で駆動する場合、電気抵抗も同じように増加するため、電圧が同じであれば電流が減るという関係になっている。鉄芯についていえば、鉄芯の材質の透磁率、および断面積が大きいほど強い磁力を発生することができる。このため永久磁石に比べて安価である。.