Elektromagnetische Bremse. Gegenstand der Erfindung ist eine elektro magnetische Bremse mit einem als zwei- oder mehrpolig ausgebildetem Polrad als Rotor und einem von Kühlwasser durchflossenen glatten, gusseisernen, ringförmigen Stator, dessen durch die in ihm induzierten Wirbel ströme hervorgerufene Erwärmung an der Erwärmung des Kühlwassers gemessen und zur genauen Bestimmung der abgebremsten Maschinenleistung benutzt werden kann.
Auf der Zeichnung ist der Erfindungs gegenstand in einem Ausführungsbeispiel dar gestellt. Es zeigt Fig. 1 die schaubildliche Ansicht, Fig. 2 den Schnitt nach C-D der Fig. 3; und Fig. 3 den Schnitt nach A-B der Fig. 2. Die mit der Welle der abzubremsenden Maschine gekuppelte Welle 1 der elektro magnetischen Bremse trägt das zweipolige Polrad 2, zu dessen Erregung durch die bei den Schleifringe 3 und 3a Gleichstrom zuge führt wird. Die konstruktive Durchbildung des Rotors ist aber nicht an eine zweipolige Ausführung gebunden, es kann vielmehr eine beliebige Zahl von Polpaaren angeordnet werden.
Die von dem magnetischen Felde des Rotors beim Lauf der Bremse im glatten. gusseisernen Stator 5 induzierten elektrischen Ströme dienen nun unmittelbar als Massstab für die von der Bremse verbrauchte Energie; sie werden lediglich zur Erwärmung des Sta- tors nutzbar gemacht. Dieser ist mit einer sorgfältig durchgebildeten Wasserkühlung ver sehen, die zur Aufnahme und zum Messen der Statorwärme dient, die durch die bei Rotation des Ankers im Statoreisen pulsie renden Ströme erzeugt wird. Zur Erhöhung der Messgenauigkeit sind daher auch Lager 6, 6a der Rotorwelle vom Kühlwasser umspült, da mit auch die durch die Lagerreibung ver richtete Energie mitgemessen wird.
Zur Ver hütung von Wärmeverlusten durch Abkühlung des Stators durch die umgebende Atmosphäre wird dieser mit Isoliermasse umgeben (auf der Zeichnung nicht dargestellt). Auch der Rotor wird zweckmässig mit einer glatten zylindrischen, nicht magnetischen Einkapse lung 4 versehen (Fig. 2), um die V entilator- wirkung desselben nach Möglichkeit zu ver- ringern und eine unerwünschte Abkühlung des Stators dadurch hintanzuhalten.
Die Bremsung einer Maschine mittelst der elektromagnetischen Bremse erfolgt in der Weise, dass nach Anlassen der Maschine der Rotor der Bremse durch Gleichstrom fremd erregt wird. Das magnetische Feld des Rotors induziert dann im Stator Ströme, welche hemmend auf die Rotation des Rotors einwirken. Die hierbei im Stator induzierten Ströme bewirken eine Wärmezunahme des Statoreisens, die durch das Kühlwasser auf genommen wird. Die so vollkommen in Wärme umgesetzte Leistung der zu bremsenden Ma schine kann dann bequem durch die auf das Kühlwasser übertragenen Wärmeeinheiten be stimmt werden. Die Feinheit der Messung hängt dann nur noch von der Präzision und feinen Unterteilung des Thermometers und der genauen Bestimmung der Kühlwasser mengen ab. Diese Messungen können mit bekannten Mitteln ohne weiteres genau durch geführt werden.
Die Bremsvorrichtung eignet sich vor allem für Dauerbremsungen und gestattet Bremsungen in sehr weiten Grenzen, da die Felderregung des Rotors und somit die Stärke des abbremsbaren Drehmomentes in weiten Grenzen verändert werden kann. Ein besonderer Vorzug dieser Vorrichtung ist es, dass die Leistung der Maschine durch Ablesung nur eines Faktors, nämlich der Kühlwassertemperatur bei konstant gehal tenem Kühlwasserzufluss, genau bestimmt wer den kann, während bei andern Abbremsvor richtungen dauernd zwei Faktoren, nämlich Drehzahl und Drehmoment, beobachtet wer den müssen.
Electromagnetic brake. The invention relates to an electro-magnetic brake with a pole wheel designed as a two-pole or multi-pole rotor and a smooth, cast-iron, ring-shaped stator through which cooling water flows, whose heating caused by the eddy currents induced in it is measured on the heating of the cooling water and is accurate Determination of the braked machine power can be used.
In the drawing, the subject of the invention is presented in one embodiment. 1 shows the perspective view, FIG. 2 shows the section along C-D of FIG. 3; and Fig. 3 is the section according to A-B of Fig. 2. The shaft 1 of the electro-magnetic brake coupled to the shaft of the machine to be braked carries the two-pole pole wheel 2, which is excited by the DC current supplied to the slip rings 3 and 3a. However, the structural design of the rotor is not tied to a two-pole design, rather any number of pole pairs can be arranged.
The from the magnetic field of the rotor when the brake is running in the smooth. Cast iron stator 5 induced electrical currents now serve directly as a yardstick for the energy consumed by the brake; they are only used to heat the stator. This is seen with a carefully designed water cooling system, which is used to absorb and measure the stator heat generated by the currents pulsing in the stator iron as the armature rotates. To increase the measurement accuracy, bearings 6, 6a of the rotor shaft are washed around by the cooling water, since the energy directed by the bearing friction is also measured.
To prevent heat loss due to the cooling of the stator by the surrounding atmosphere, it is surrounded with insulating compound (not shown in the drawing). The rotor is also expediently provided with a smooth, cylindrical, non-magnetic encapsulation 4 (FIG. 2) in order to reduce the fan effect of the same as far as possible and thereby prevent undesired cooling of the stator.
A machine is braked by means of the electromagnetic brake in such a way that after the machine has been started, the rotor of the brake is externally excited by direct current. The magnetic field of the rotor then induces currents in the stator, which have an inhibiting effect on the rotation of the rotor. The currents induced in the stator cause an increase in heat in the stator iron, which is absorbed by the cooling water. The power of the machine to be braked, which is completely converted into heat, can then be conveniently determined by the heat units transferred to the cooling water. The fineness of the measurement then only depends on the precision and fine subdivision of the thermometer and the exact determination of the cooling water quantities. These measurements can easily be carried out precisely using known means.
The braking device is particularly suitable for continuous braking and allows braking within very wide limits, since the field excitation of the rotor and thus the strength of the brakable torque can be changed within wide limits. A particular advantage of this device is that the performance of the machine can be precisely determined by reading only one factor, namely the cooling water temperature while the cooling water flow is kept constant, while with other braking devices two factors, namely speed and torque, are constantly monitored the must.