Ich habe mal ein paar Fragen zur Wirbelstrombremse. Ich kenne das Prinzip von älteren Tachos dort dreht die Tachowelle einen kleinen Topf und in der Mitte von diesem befindet sich die Welle der Tachonadel mit einer Feder die diese wieder zurückdrückt. Je schneller dieser Topf sich dreht desto mehr wird auch diese Welle durch das Wirbelstromfeld mitgerissen und bewegt dementsprechend die Tachowelle mit der daran befestigten Nadel. Wie wird aber das ganze bei gebremsen Leistungsprüfständen ausgenutzt dort muss ja eine viel stärkere Kopplung auf ein Teil bestehen um eine Bremskraft aufbauen zu können, wird evtl. diese Wirbelströme auf einen Elektromotor geleitet die das ganze dann Bremsen? Oder geschieht das ganze rein ohne mechanische Kopplung? Vielleicht kennt sich jemand damit aus und könnte das leicht verständlich erklären, Danke schonmal im Vorraus.
Wenn du Leistungsprüfstände für Pkw meinst, dann werden dort, so viel ich weiß, Asynchronmaschinen angetrieben und über den Strom das Moment eingestellt. Somit kann die Energie vom Prüfstand weggeführt werden oder sogar ins Netz eingespeist werden.
wie meinst du das mit dem Strom das Moment einstellen? Bräuchte man also nen sehr starken regelbaren Verbraucher?
Guck' mal hier 'rein, ist ganz gut erklärt: http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/umwelt-technik/12wirbelstr/waltenhof/waltenhof.htm Die Bundesbahn (und Straßenbahnen) bremst ihre Züge zum großen Teil auch so ab.
Es ist - wie gesagt - das Grundprinzip des Asynchronmotors. Stell dir eine Scheibe auf die ein rotierendes Magnetfeld wirkt. Relativ gesehen sieht es für jeden Punkt auf der Scheibe so aus als ob ein Magnetfeld "durchrast". Gemäß
induziert dieses vorbeirasende Magnetfeld eine Spannung und damit einen Stromfluß, der gemäß der Lenzschen Regel seiner Ursache entgegenwirkt. Diese Ursache ist das vom ihm wegbewegende Feld; also wird das induzierte Magnetfeld so wirken das es die Scheibe dem Magnetfeld hinterhereilen läßt; ist die Relativgeschwindigkeit 0, dann ändert sich das Magnetfeld nicht mehr und es wird auch kein Strom mehr induziert. In der Anwendung als Tachometer mißt man das Drehmoment der Scheibe (also die Srärke der in Rotation versetzen wollenden Kraft) durch eine Feder; je mehr diese auseinandergezogen wird um so stärker ist ihre Gegenkraft zum Moment der Scheibe. Somit ist die Änderung der Federlänge ein Maß für das Moment und damit für die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetfeldes.
man kann also statt des Pendels auch eine Scheibe einsetzen die dann gebremst wird, oder müsste die Scheibe Zacken haben so das man das Magnetfeld auf die Zacken ausrichtet?
Du kannst theoretisch und Praktisch den Bremssattel deiner Scheibenbremsen am Auto gegen eine Starke Spule austauschen. Damit kannst du sehr gut bremsen.
Bei uns in der Firma werden Dauertests von Elektromotoren und den zugehörigen Getrieben so durchgeführt. Da wird mit einem Getriebe die Drehgeschwindigkeit erhöht und dann eine Welle mit ein paar Alu-Scheiben angetrieben. Aussen an der Scheibe hat's jeweils hinten und vorne einen feststehenden Dauermagneten. Funktioniert wunderbar :)
Stimmt. Bei MTU (Friedrichshafen) werden Schiffsdiesel mit ca. 10000PS auf einem Wirbelstromprüfstand geprüft, sind meines wissens auch verstellbare Dauermagnete dran.
Es gibt ein schönes Modell der Wirbelstrombremse:
1 | - Ein 30cm-Aluminiumstreifen, dessen Längsränder zu einem flachen U aufgebogen sind |
2 | - Ein Hufeisenmagnet, der nur einen schmalen Luftspalt offen läßt |
Schiebt man den Alu-Streifen so in den Luftspalt, daß er eigentlich durchfallen müßte, und läßt ihn los, dann gleitet er ganz langsam - durch die Schwerkraft gezogen - durch.
das funktioniert also nur mit Alu oder wird das nur zur Demonstration benutzt weil ja Alu nicht von einem Magneten angezogen werden kann oder vielleicht um weniger Kraft zu brauchen weil Alu nicht so schwer ist und dadurch leichter abzubremsen ist.
Das würde auch mit Quecksilber gehen, wenns nicht so flüssig wäre... Nein, das Material muss gut leiten, damit die Wirbelströme fließen können. Der Rest ist wohl egal...
Moin, Das Material welches relativ zu einem Magnetfeld verändert wird, muss gut leiten damit sich die in dem Material induzierten Wirbelströme groß sind und so ein Gegenfeld erzeugen können. Das Erzeugerfeld und das induzierte Feld wirken gegeneinander (Lenz'sche Regel) daher die Bremswirkung. Diese zu berechnen ist glaueb ich ziemlich schwer. Gruss Alex
@Matthias mach dein Quecksilberexperiment bei -40°C dann geht das schon. Aber immer schön cool bleiben.
Nimm ein Alu-Rohr und eine magnetische Kugel passender Größe und dann lass diese durchs Rohr fallen. Geht mit Alu oder Kupfer. Die Kugel schwebt langsam nach unten.
Einfacher zu bekommen: Ein Kupferrohr (Wasserinstallation) und ein zylindrischer Magnet, der ca. 1mm Luft hat. Magnet reinwerfen und staunen ;-)
Auch schön: Einen Kugelschreiber mit Neodym-Magneten hinten dran (Werbegeschenk) an einem Faden knapp über einer Kupferplatte aufhängen und versuchen, pendeln zu lassen...
Am unteren Ende des Free-Fall-Tower in Haßloch ist eine Wirbelstrombremse mit Dauermagnet. Die Bremse wirkt selbst bei totalem Stromausfall und ist Verschleißfrei.
Power wrote: > Stimmt. Bei MTU (Friedrichshafen) werden Schiffsdiesel mit ca. 10000PS > auf einem Wirbelstromprüfstand geprüft, sind meines wissens auch > verstellbare Dauermagnete dran. Hätte da noch eine Frage: Die Wirbelstrombremse nimmt also die Bewegungsenergie auf und wandelt sie in elektrische Energie um, welche dann durch den elektr. Widerstand der Aluminiumscheibe in Wärmeenergie gewandelt wird, stimmt das so in etwa? Wenn das so ist, dann müsste(n) die Aluminiumscheibe(n) also im Extremfall 10.000 PS an Leistung in Wärme abgeben? Wo geht die Wärme hin, wie können die Aluminiumscheibe(n) diese Wärme so schnell los werden ohne durchzuglühen und möglicherweise das Permanentmagnetmaterial zu entmagnetisieren? Läuft die gesamte Bremse im gekühlten Wasserbad? Danke für die Antworten.
Power wrote: > Die Bundesbahn (und Straßenbahnen) bremst ihre Züge zum großen Teil auch > so ab. Das ist nur bedingt so. Es stimmt, wenn du mit Wirbelstrombremse die sog. dynamische Bremse meinst, wo die Antriebsmotoren als Generatoren genutzt werden. Es stimmt nur z.T., wenn du mit Wirbelstrombremse die Magnetschienenbremse meinst (ICE, Straßenbahnen), wo allerdings ein Großteil der Bremsenergie durch die Reibung Magnet/Schiene erzeugt wird, da Wirbelströme die Schienen zu stark belasten würden. @ G. M.j.: Ich denk mir mal, dass da zwischen Schiffsdiesel und Wirbelstrombremse ein Getriebe hängt, da Schiffsdiesel mit einer sehr niedrigen Drehzahl (um 100U/min) betrieben werden. Kühlung ist wahrscheinlich trotzdem angebracht. Ein Besuch bei MTU wäre mal interessant!
The Devil wrote: > @ G. M.j.: > > Ich denk mir mal, dass da zwischen Schiffsdiesel und Wirbelstrombremse > ein Getriebe hängt, da Schiffsdiesel mit einer sehr niedrigen Drehzahl > (um 100U/min) betrieben werden. Kühlung ist wahrscheinlich trotzdem > angebracht. Ein Besuch bei MTU wäre mal interessant! Naja, OK, das Getriebe "verbraucht" natürlich auch etwas an Leistung, aber nehmen wir mal an, am Ausgang kämen noch 50% der Leistung an ;-) , das wären dann immer noch 5.000 PS. Wie darf man sich die Aluminiumscheiben vorstellen? Sind das Scheiben mit 4m Durchmesser die alleine durch ihre große Oberfläche die Wärme abgeben können?
Vielleicht! Du musst bedenken, so'n Schiffsdiesel passt auch nicht gerade in nen VW Lupo. Das Ding ist auch ziemlich groß. Und mit dem Verhältnis nimmt dann natürlich auch die Größe der Wirbelstrombremse zu! Hat MTU denn keine I-Net-Seite mit Infos bzw. wenn's jemand wirklich interessiert, kann man ja eine Anfrage stellen!
>Am unteren Ende des Free-Fall-Tower in Haßloch ist eine >Wirbelstrombremse mit Dauermagnet. Im Movi-Park auch! Es ist schon beachtlich, WIE STARK diese Magnete die schwere Gondel abbremsen können.
Es gibt auch Magnetpulverbremsen. Da stellst du über den Strom das jeweilige Moment ein. Und das auch noch weitestgehend temperaturunabhängig.
Vieleicht kennt jemand damitaus, wenn eine Metallscheibe im Permanentmagnetffeld dreht, wie man das Drehmoment berechnet. Könnte jemand das erklären, vielen Dank im Vorraus!
Das Problem dabei ist, wie das Feld eindringt. Das externe Feld wird von internen, mit Wirbelstrom erzeugten Feld verdraengt. Irgendwas annehmen ist eine Sache, dass die Annahme realistisch ist eine Andere.
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