El término freno de solenoide se refiere a un grupo de mecanismos de frenado que dependen de un solenoide eléctrico para su actuación. El mecanismo de freno generalmente consta de dos o más zapatas de freno que se empujan contra el elemento giratorio mediante conexiones accionadas por solenoide. Los frenos de solenoide se utilizan típicamente para reducir la velocidad y detener el equipo giratorio, incluidos los tambores del cabrestante, las tinas de lavado doméstico y las ruedas de los vehículos. Hay dos tipos básicos de instalaciones de frenos de solenoide: uno que ejerce presión de frenado cuando se aplica energía y el otro cuando se interrumpe la energía. Los frenos de solenoide se pueden usar solos o en combinación con frenos mecánicos.
Un solenoide eléctrico consiste en una bobina de alambre enrollada alrededor de un núcleo hueco con un émbolo de metal cargado por resorte en el interior. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de la bobina, crea un campo electromagnético que atrae el émbolo hacia el núcleo. Cuando se corta la energía a la bobina, el resorte empuja el émbolo nuevamente hacia afuera. Esta conversión de fuerza electromagnética en movimiento lineal es la base del funcionamiento de un freno de solenoide. Por lo general, el émbolo actúa a través de una serie de enlaces que mueven un juego de zapatas de freno contra lo que sea necesario frenar o detener.
Estos pares de zapatos varían considerablemente en diseño según la aplicación. Los malacates de tambor, como los que se utilizan en las operaciones de minería subterránea, utilizan un juego de zapatas de freno semicirculares que se presionan contra el collar de freno del tambor. Otros frenos de solenoide tiran de un disco plano forrado con material de freno contra una brida similar para detener la rotación. Los sistemas de enlace empleados también difieren con algunos mecanismos de freno de solenoide que no utilizan enlaces físicos. Estos sistemas se basan en cambio en un collar cargado por resorte que se tira contra un forro de freno en la cara del solenoide.
El funcionamiento general de los frenos de solenoide se divide en dos categorías básicas: encendido y apagado. Los frenos de potencia se basan en la activación del solenoide para ejercer las fuerzas de frenado. Los sistemas de apagado ejercen fuerza de frenado cuando se corta la energía y solo se liberan cuando se aplica energía al solenoide. Los sistemas de apagado se utilizan con frecuencia en los elevadores de minería verticales que transportan personal como medida de seguridad contra cortes de energía.
Los frenos de solenoide a menudo se incluyen como respaldo de seguridad para los sistemas de frenos mecánicos. Una de esas aplicaciones es el bloqueo del freno de marcha atrás en los remolques. Estos sistemas utilizan la señal de luz de marcha atrás para activar un solenoide que desacopla los frenos del remolque al dar marcha atrás. Muchos vehículos también cuentan con sistemas de frenos de solenoide que bloquean sus frenos hasta que el motor está en marcha. Esto evita que los vehículos pesados estacionados y desatendidos comiencen a rodar sin darse cuenta.