Тяговые двигатели при электрическом торможении работают в генераторном режиме. Создаваемый ими при этом вращающий момент стремится задержать вращение связанных с двигателями колесных пар, чем и достигается эффект торможения. Электрическое торможение применяют для подтормаживания и регулирования скорости движения поездов на спусках, а также для остановки поездов или снижения скорости. Электроэнергия, вырабатываемая в процессе электрического торможения, может быть поглощена в резисторах локомотива (реостатное торможение) или передана в контактную сеть (рекуперативное).
При электрическом торможении устраняется возможность нагрева колодок и бандажей при торможении на затяжных спусках, а также появления значительного количества пыли от тормозных колодок, загрязняющей электрооборудование и путь. Кроме того, снижаются из-носы бандажей вдвое и эксплуатационные расходы по смене тормозных колодок, осмотру и ремонту тормозной системы, существенно облегчается управление тормозным процессом, который может быть легко автоматизирован. В случае рекуперации еще обеспечивается и экономия энергии, расходуемой на движение поезда. На одном электровозе ВЛ80Р можно сэкономить в год 8—10 тыс. руб. только на тормозных колодках.
Благодаря отсутствию нагревания бандажей и колодок электрическое торможение по сравнению с механическим обеспечивает иа затяжных спусках большую надежность, так как всякое повышение скорости вызывает автоматическое увеличение тормозной силы и, наоборот, понижение скорости — уменьшение тормозной силы. В связи с этим допустимая скорость движения на спусках при элект-
рическом торможении может быть выше, чем при механическом. Повышение скоростей движения делает применение электрического торможения уже необходимым, так как с ростом скоростей эффективность механического торможения падает при одновременном резком усилении износа колодок и бандажей.
Эффективность электрического торможения зависит от степени приближения реализуемых тормозных сил к их максимальным значениям,определяемым ограничивающими параметрами локомотива, т. е. от правильности выбора схемы силовых цепей электрического тормоза, удобства и простоты управления тормозным процессом, скорости перехода из тягового в тормозной режим и степени автоматизации регулирования тормозной силы.
В СССР рекуперативное торможение впервые было осуществлено в 1932 г. на электровозах С° и ВЛ19-01, а реостатное торможение — в 1934 г. на электровозах ВЛ19. Рекуперативное торможение наиболее широко применяют на магистральных грузовых электровозах для подтормаживания поездов при движении на затяжных спусках: оно установлено на отечественных электровозах постоянного тока ВЛ22, ВЛ22М, ВЛ8, ВЛ10, ВЛ10У, ВЛ11 и др. Меньшее распространение получило рекуперативное торможение на электровозах переменного тока вследствие ряда технических трудностей, связанных с его осуществлением. В СССР система рекуперативного торможения впервые была разработана для электровозов переменного тока с ионными преобразователями — опытная партия электровозов ВЛбО11. Построены электровозы ВЛ60кр, ВЛ80Р с тиристорными преобразователями и рекуперативным торможением. Рекуперация на железных дорогах СССР в 1989 г. позволила сэкономить 1622,5 млн. кВт • ч электроэнергии
Реостатное торможение в СССР применяют на электровозах ВЛ80Т, ВЛ80С с
бесконтактным автоматическим регулированием тормозного процесса, электровозах ВЛ82М, ЧС2Т, ЧС4Т и ЧС4 с № 002 по 011 и ЧС4 с № 161, ЧС200, ЧС6, ЧС7, ЧС8 и др. Система рекуперативно-рео-статного торможения с использованием рекуперации в области высокой и средней скорости и реостатного торможения в области низкой скорости в СССР применена на электропоездах ЭР22 и ЭР22М, ЭР2Р. ЭР2Т.
За рубежом на электропоездах и скоростных электровозах широко применяют реостатное торможение. На грузовых электровозах применяют как рекуперативное, так и реостатное торможение.
Система электрического торможения должна обладать следующими свойствами: электрической устойчивостью, при использовании рекуперации иа затяжных спусках — механической устойчивостью, распределять нагрузку между тяговыми двигателями по возможности равномерно, допускать минимальные изменения нагрузки двигателей при колебаниях напряжения в контактной сети, быть надежной и удобной при управлении.
Под электрической устойчивостью понимают способность системы стремиться к установившемуся режиму и автоматически поддерживать его при всевозможных отклонениях. Выполнение этого условия является важным требованием, так как в противном случае быстро протекающие электрические процессы приводят к ненормальным режимам работы и срабатыванию защиты.
Под механической устойчивостью понимают способность системы торможения развивать такие тормозные силы, которые стремятся привести ее к установившейся скорости движения и автоматически восстанавливать эту скорость при всевозможных отклонениях.