Hallo allerseits ich habe mein Problem schon mal diskutiert hier, aber habe damals noch eine elektronische Lösung verfolgt. Da ich aber einen Teil der Bauteile nicht beschaffen kann, muss ich mir etwas anderes überlegen, am besten rein mechanisch. Zum Problem: ich habe eine Rolle, von der ein Band abgewickelt wird. Die Rolle rotiert dadurch mit Drehzahlen zwischen ca. 30 U/min und ca. 100 U/min. Die Zugkraft am Band soll nun konstant gehalten werden. Meine ursprüngliche Idee war, die Zugkraft im Band mittels Tänzer und Poti zu messen, in einem Mikrocontroller auszuwerten und einen Motor, der die Rolle antreibt bzw. bremst entsprechend anzusteuern. Ich frage mich, ob es auch einfacher ginge. Eine Wirbelstrombremse wäre wesentlich einfacher und käme ohne Mikrocontroller und Software aus. Ich glaube aber, die Drehzahl ist zu gering. Ausserdem würde die Wirbelstrombremse stärker bremsen, wenn die Rolle schneller dreht, und weniger, wenn sie langsamer dreht. Wäre es zB. möglich, den Magneten für die Wirbelstrombremse mit dem Tänzer zu verbinden, sodass er je nach Tänzerposition mehr oder weniger weit in die Bremsscheibe eingefahren wird und dadurch die Bremskraft variiert? Das Problem dabei dürfte sein, dass wahrscheinlich 30 U/min viel zu langsam sind. Wie könnte man das lösen?
Die Abzugsgeschwindigkeit ist immer die gleiche? die unterschiedlichen Drehzahlen entstehen also durch den sich ändernden Durchmesser?
Schau doch mal, wie das bei einem Heimtrainer gemacht wird. Da tritt man auch im gleichen Drehzahlbereich und die Wirbelstrombremse sorgt dafür, dass man immer mit konstanter Leistung tritt.
Peter L. schrieb: > Die Abzugsgeschwindigkeit ist immer die gleiche? > die unterschiedlichen Drehzahlen entstehen also durch den sich ändernden > Durchmesser? ganz genau! (prx) A. K. schrieb: > Getriebe können Drehzahlen nicht nur reduzieren. Drehzahl erhöhen durch Getriebe/Zahnriemen etc. und dann die Wirbelstrombremse auf dem schnell drehenden Teil? wie gut funktioniert das, wenn der Tänzer den Magnet mehr oder weniger weit über die Bremsscheibe fährt? ist wohl alles nichtlinear.... lohnt es sich, da etwas zu berechnen oder sollte man es wohl einfach testen? Martin S. schrieb: > Bahnzugregler und Magnetpulverbremse. ja, nur wie? 😁😁😁
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Ich würde einen DC-Motor einbauen und als Last eine Konstantstromsenke. I und M sind weitgehendst proportional.
zoink schrieb: > I und M sind weitgehendst proportional. stimmt schon, nur ist mein M ja nicht konstant - wenn die Rolle voll ist, ist sie fast 3x so gross, wie gegen Ende. Soll die Zugkraft gleich bleiben, dann bedeutet dies dass M sich verändert.
wie hoch ist die gewünschte Zugkraft? Für welche Lebensdauer /Wartungsintervalle/km Band soll das Gerät gebaut werden? Dein Tänzer könnte z.B direkt eine Fahrradbremse betätigen, wenn stärker gezogen wird, wird die Bremse gelockert = konstante Zugkraft
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Peter L. schrieb: > wie hoch ist die gewünschte Zugkraft max. 10N, also recht wenig. Peter L. schrieb: > Lebensdauer /Wartungsintervalle/km Band soll das Gerät gebaut werden Auf der Rolle ist 1km Band. Wenn man schlimmstenfalls nach 10km Band etwas warten müsste, wäre es gut. Wartungsfrei wäre am besten, aber vermutlich nicht möglich, da die Umgebung schmutzig ist (deshalb scheiden übrigens sämtliche optischen Möglichkeiten aus).
Ich hätte Dur doch in Deinem Ursprungsthread eine in der Praxis vielfach eingesetzte Lösung skizziert. Welche der Komponenten ist denn nicht erhältlich? Jörg
Jörg K. schrieb: > Welche der Komponenten ist denn nicht > erhältlich? ich hatte eigentlich schon ein PCB designed, wo ich den Mikrocontroller und einen Motortreiber vorgesehen habe. Es fing damit an, dass das Poti für den Tänzer nicht verfügbar war. Dann der Motor, und noch der Mikrocontroller. Klar könnte man alles ersetzen... Aber ich finde keinen guten Motor. Ich möchte nicht hunderte von € ausgeben für einen solchen Motor, er muss ja nicht besonders gut sein, aber er sollte halt schon ordentlich bremsen können, weswegen ich einen anderen Ansatz noch anschauen möchte. Kennt jemand die Dinger hier: https://www.magtrol.com/product/hysteresis-brakes/ Angeblich kann man damit bis zur Drehzahl 0 ein konstantes (Brems-)Drehmoment erzeugen, das sich über den Erregerstrom einstellen lässt. So etwas wäre eigentlich genau das richtige. Ich habe noch nicht verstanden, wie das funktioniert und ob man sowas selber bauen könnte. (Geld steht kaum zur Verfügung. Dafür umso mehr Zeit.).
Tobias P. schrieb: > (Geld steht kaum zur Verfügung. Dafür umso mehr Zeit.). Dann probiere doch mal rum. Fürs erste reicht eine Alu-Scheibe und ein Permanentmagnet den du über eine Gewindestange unterschiedlich nahe an die Alu Scheibe bringst. Im 2. Schritt ersetzt man den Permanentmagnet mit einem Elektromagnet. https://de.wikipedia.org/wiki/Wirbelstrombremse
Tobias P. schrieb: > ich habe mein Problem schon mal diskutiert hier Warum ist dieser Thread nicht wenbigstens verlinkt?
Bei niedrigen Drehzahlen könnte eine Wasserwirbelbremse funktionieren,sofern die Themperaturen nicht um 0 Grad sind. verschleißfrei wie eine Wirbelstrombremse welche allerdings schneller einzustellen ist.
Udo S. schrieb: > Dann probiere doch mal rum. Fürs erste reicht eine Alu-Scheibe und ein > Permanentmagnet den du über eine Gewindestange unterschiedlich nahe an > die Alu Scheibe bringst. > Im 2. Schritt ersetzt man den Permanentmagnet mit einem Elektromagnet. > https://de.wikipedia.org/wiki/Wirbelstrombremse mache ich ja, ich habe mal ein paar Zeichnungen erstellt. Kann ich später hier hochladen. Diese Magtrol Hysterese Bremse. Das scheint mir wie eine Wirbelstrombremse zu funktionieren, ausser dass die Scheibe dort aus einem magnetischen Material ist. Ich habe da noch nie darüber nachgedacht, aber würde es sich lohnen, eine Wirbelstrombremse zu bauen, bei der die Scheibe aus Eisen ist? ich stelle mir das dann so vor, dass die fliessenden Wirbelströme das Eisen stärker magnetisieren, es ist ja dann quasi ein "Eisenkern" vorhanden, und damit wird die Bremswirkung besser? ich weiss es nicht. Werde es ausprobieren und berichten.
widerspricht das nicht deiner Forderung: "Die Zugkraft am Band soll nun konstant gehalten werden" je stärker du ziehst, desto mehr wirds bremsen, also nix mit konstanter Kraft wenn ich z.B. annehme ich will ein dünnes Papierband vor dem Abreisen schützen wenn ich zu stark ziehe, muss ich die Bremse lösen, um die Kraft zu reduzieren,
>Re: Wirbelstrombremse für langsame Drehzahl Es gibt keine "langsamen" Drehzahlen. Nur wenn die Zahlen infolge grober und alter Messtechnik "langsam" eintrudeln, könnte es das geben. Ansonsten sind Zahlen "niedrig". Gilt auch für Temperaturen und Geschwindigkeiten. Helmut -. schrieb: > Schau doch mal, wie das bei einem Heimtrainer gemacht wird. Da tritt man > auch im gleichen Drehzahlbereich und die Wirbelstrombremse sorgt dafür, > dass man immer mit konstanter Leistung tritt. Wer hat denn sowas behauptet? Mit steigender Drehzahl geht die Leistung im Quadrat. Tobias P. schrieb: > eine Wirbelstrombremse zu bauen, > bei der die Scheibe aus Eisen ist? Alu nimmt man, damit es nicht magnetisiert. Allerdings dürfte das in diesem Fall nicht von Belang sein. Es kommt auch sehr darauf an, was das für Eisen ist. ST37-Billigstahl ist nur schwach und temporär magnetisierbar. Das kann man als Schwung- und Bremsmasse absolut hernehmen.
Wie man das Problem mit der niedrigen Drehzahl und der Wirbelstrombremse lösen kann: Einfach ein Übersetzungsgetriebe (also ins Schnelle) vor deine Aluminium/Kupferscheibe setzen. Wird beispielsweise so in der Raumfahrt gemacht: https://www.honeybeerobotics.com/wp-content/uploads/2019/10/Avior-Damper-Catalog.pdf Man kann das Problem wie du schon vorgeschlagen hast komplett mechanisch lösen mit dem Tänzer und dem Magneten. Das Problem wird hier die genaue Einstellung des Arbeitspunktes und eine bestimmt vorhandenen Kraftänderung über die Drehzahl sein (nichtlineare Kennlinie). Also in der Theorie einfach, in der Praxis bestimmt ein großes Gefummel bis man hier die richtigen Parameter, und Hebellängen justiert hat. Wie schon meine Vorgänger gesagt, eignen sich auch Gleichstrommotoren sehr gut als Bremse, da der Strom proportional zum Drehmoment ist. Besonders gut für deine Anwendung eignen sich eisenlose Motoren (beispielsweise Glockenankermotoren), da diese kein Rastmoment haben und der Strom fast wirklich perfekt zum Drehmoment passt. Dann brauchst du nur noch eine (passive) Elektronik, die über den Arbeitsbereich einen konstanten Strom zieht. Auch hier kannst du den groben Arbeitspunkt über ein Getriebe ins Schnelle anpassen. Die Feinanpassung dann über die Stromsenke. Die klassisch mechanische Lösung sind wie schon vorher geschrieben mit Feder vorgespannte Bremsbacken / Beläge. Das sollte auch einigermaßen konstant über die Drehzahl sein, aber so mit +-10-20% Abweichung je nach Tagesform ist da schon zu rechnen. Ist halt keine exakte Wissenschaft. Falls der Weg nur begrenzt sein sollte, kannst du auch über eine zweite Rolle ein Gewicht hochziehen (ok, wahrscheinlich ist das nicht dein Anwendungsfall, wollte es trotzdem nur erwähnen). Theoretisch kannst du auch ein aktives System bauen mit Wirbelstrombremse+Getriebe, Tänzer+Poti, Elektromagnet + Mikrocontroller. Welche Lösung zu bevorzugen ist hängt auch davon ab wie reproduzierbar das ganze über die Drehzahl sein muss. Von allem was ich verstanden habe gefällt mit die Lösung mit den Bremsbacken (nicht so gut reproduzierbar) oder dem Glockenankermotor (gut reproduzierbar) am besten. Grüße!
Hallo, wenn man einen Asynchronmotor mit DC bestromt, erhält man eine Wirbelstrombremse. Das Bremsmoment ist dann der angelegten Spannung (solange man den Eisenkern nicht sättigt) in etwa proportional. Man muss allerdings mit der Leistung aufpassen, da quasi 100% der Verluste im Rotor verheizt werden. Ein Motor mit 1kW Nennleistung erreicht daher deutlich weniger Leistung im Bremsbetrieb. Ein weiteres, von anderen genannte Problem ist, dass das Bremsmoment einer Wirbelstrombremse quadratisch(!) zur Drehzahl steigt. Deutlich besser wäre vllt folgende Lösung: Das Drehmoment eines permanenterregten DC-Motors (oder auch Synchronmotors )ist in etwa proportional zu dem abgegebenen bzw. aufgenommenen Strom. Schließt man an den Motor eine Last an, die immer einen konstanten Strom zieht (z.B. einfach einen Transistor + Shunt + Opamp zur Stromregelung) erhält man eine ziemlich einfache, vollständig geregelte Bremse. Dürfte die einfachste Lösung sein. VG Alex
Dieses Problem wird seit Jahrhunderten in der Uhrentechnik erfolgreich gelöst. In diesem Fall würde ich das so lösen: Ein paar Zahnräder vom Mädler, eventuell ein Schneckengetriebe, dann ein kleiner einstellbarer Schrittmotor. Bei einem Übersetzungsverhältniss von 1/100 oder mehr ist der Stepper der Zeitgeber. Die Welle des Bandes läuft synchron zum Stepper, ob da ein paar Newton mehr oder weniger dran ziehen, wird das Bremsmoment des Motors (bei richtiger Auslegung) locker kompensieren. Also 2 Motore einbauen: Nr.1 bewegt das Band, Nr. 2 bremst auf die eingestellte Sollgeschwindigkeit. Nr.1 natürlich mit Schlupfmöglichkeit (Keilriemen?) Die Idee einer Wirbelstrombremse bei so niedrigen Drehzahlen funktioniert nicht. Grüße Bernd
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Helmut -. schrieb: > Schau doch mal, wie das bei einem Heimtrainer gemacht wird. Bei passiven Heimtrainern kommen in der Tat solche Bremsen zum Einsatz, allerdings arbeiten die nur teilweise magnetisch. Das hat den Grund, weil sich das schlecht steuern lässt und sich Magnet und Bremse bei trainierten Sportlern stark erwärmen (500W Verlustleistung!), wodurch gfs. sogar die Magnetkraft auf Dauer sinkt. Daher arbeiten die eher mit einem Luftrad oder einer Fluidmechanik, also einem Rotor in Öl. Die Profigeräte haben eine Laststeuerung mit einem Motor, der aktiv stützt und gegenhält. Damit kann man auch Dynamik simulieren und die Massenträgheit nachbilden. zoink schrieb: > Ich würde einen DC-Motor einbauen und als Last eine Konstantstromsenke. > I und M sind weitgehendst proportional. So in etwa, ja. Bernd F. schrieb: > Die Idee einer Wirbelstrombremse bei so niedrigen Drehzahlen > funktioniert nicht. Sehe ich auch so. Müsste man schon ein aktives Gegenfeld fahren. Besser also ein kleiner Motor, der mit schwachem Strom im Gegenbetrieb gefahren wird. Mit dem Strom lässt sich das Gegenmoment noch am Besten einstellen.
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