DE102012017807A1 - Regelelektronik für eine MRF- Bremse - Google Patents

Regelelektronik für eine MRF- Bremse Download PDF

Info

Publication number
DE102012017807A1
DE102012017807A1 DE201210017807 DE102012017807A DE102012017807A1 DE 102012017807 A1 DE102012017807 A1 DE 102012017807A1 DE 201210017807 DE201210017807 DE 201210017807 DE 102012017807 A DE102012017807 A DE 102012017807A DE 102012017807 A1 DE102012017807 A1 DE 102012017807A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shear stress
mrf
control electronics
brake according
brake
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201210017807
Other languages
English (en)
Inventor
wird später genannt werden Erfinder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE201210017807 priority Critical patent/DE102012017807A1/de
Publication of DE102012017807A1 publication Critical patent/DE102012017807A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D57/00—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders
    • F16D57/002—Liquid-resistance brakes; Brakes using the internal friction of fluids or fluid-like media, e.g. powders comprising a medium with electrically or magnetically controlled internal friction, e.g. electrorheological fluid, magnetic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/171—Detecting parameters used in the regulation; Measuring values used in the regulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Braking Arrangements (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelverfahren für MRF-Bremsen. Die Scherspannung wird mittels eines Scherspannungssensor 1 erfasst und ausgewertet. Mit dieser Information kann ein Regler 3 durch Vergleich mit einem Sollwert 3b die Stellgröße ermitteln und somit die Scherspannung bspw. konstant halten. Dies ist insbesondere bei kleinen Scherspannungen notwendig, da diese besonders durch Temperaturveränderungen und Drehzahlveränderungen abhängig ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regelelektronik für eine MRF-Bremse. MRF-Bremsen sind bekannt und dadurch gekennzeichnet, dass die Bremswirkung durch eine Viskositätsänderung einer magnetorheologischen Flüssigkeit (MRF) entsteht. Die Viskositätsänderung erfolgt durch das erzeugen eines Magnetfeldes durch die MR-Flüssigkeit hindurch. Je größer die Flussdichte B ist, desto höher ist die Viskosität bzw. Scherspannung. Die Bremse dient zum Halten oder Bremsen von z. B. Motoren. Die Bremse besteht aus einem Permanentmagneten und einer Steuerspule. Die Magnetfelder der Steuerspule und des Permanentmagneten können sich aufheben (entgegengesetzt gerichtet) oder addieren (gleichgerichtet). Der Permanentmagnet dient zur Aufrechterhaltung der Bremswirkung auch ohne das ein Stromfluss durch die Spule besteht. Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn die Bremse in NOT-AUS-Situationen o. ä. eine Bremswirkung erzielen soll. Beispiel hierfür wäre ein Industrieroboter, bei welchem auch im stromlosen Zustand die Bremse die Armglieder des Roboters halten muss. Die MRF ist im unteren Scherspannungsbereich stark von der Temperatur und der Drehzahl abhängig. Dies ändert sich bei größeren Scherspannungen bzw. Flussdichten, da sich immer mehr Ketten in der MRF bilden. Da die Bremse im Dauerbremsbetrieb, z. B. zur Aufrechterhaltung einer Fadenspannung, sich schnell stark erwärmt, ändert sich das Bremsmoment. Um dies auszugleichen ist eine Regelung notwendig. Hierfür ist ein Sensor notwendig welcher die Scherspannung misst. Dies kann bspw. über einen Dehnungsmessstreifen in bestimmten Anordnungen erreicht werden. Dieser Scherspannungssensor wird an eine Auswerteelektronik angeschlossen, welche den aktuellen IST-Wert der Scherspannung ausgibt. Dieser IST-Wert wird, wie der SOLL-Wert, dem Regler zugeführt. Um eine höhere Dynamik zu erzielen können ebenfalls Störgrößen (Temperatur u./o. Drehzahl) erfasst und dem Regler übergeben werden. Dieser ermittelt die notwendige Stellgröße.
  • 1 stellt schematisch die Regelelektronik für eine MRF-Bremse dar. Der Scherspannungssensor 1 ist an die Auswerteelektronik 2 angeschlossen, welche das Signal bspw. verstärkt und temperaturkompensiert. Die Auswerteelektronik 2 liefert den IST-Wert an den Regler 3, welchem auch der SOLL-Wert 3b zugeführt wird. Dem Regler 3 können auch Störgrößen 3a (Temperatur, Drehzahl, etc.) zugeführt werden. Der Regler 3 gibt die Stellgröße aus und übergibt sie der Ansteuerung 4, welche bspw. ein PWM-Signal generiert und dem Leistungsteil 5 übergibt. Dieser verstärkt das Signal (z. B. Vollbrücke), wodurch die Spule 6 gemäß der Stellgröße bestromt wird.
  • 2 zeigt schematisch die Abhängigkeit des Bremsmomentes einer MRF-Bremse von der Drehzahl und der Temperatur. Das Bremsmoment ist abhängig von der Geometrie und dem Aufbau der Bremse. Liste der Elemente
    Nummer Bezeichnung
    1 Scherspannungssensor
    2 Auswerteelektronik
    3 Regler
    3a Störgrößeneingang
    3b SOLL-Wert-Eingang
    4 Ansteuerung
    5 Leistungsteil
    6 Spule
  • Vorteile
  • Das hier beschriebene Verfahren ermöglicht eine Regelung der Scherspannung. Dies ist insbesondere bei kleinen Bremsmomenten notwendig, da diese stärker von den äußeren Einflüssen (Temperatur, Drehzahl) abhängig sind.

Claims (16)

  1. Regelelektronik für eine MRF-Bremse, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelelektronik aus einem Scherspannungssensor 1, einer Auswerteelektronik 2 und einem Regler 3 besteht.
  2. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Scherspannungssensor 1 jedes erdenkliche Messprinzip verwenden kann, welches Rückschlüsse auf die Scherspannung der magnetorheologischen Flüssigkeit zulässt.
  3. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Scherspannungssensor 1 an jeder erdenklichen Stelle in der Bremse untergebracht sein kann, an welcher die Scherspannung gemessen werden kann.
  4. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Scherspannungssensor 1 in der Bremse untergebracht wird.
  5. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik 2 jede erdenkliche elektronische Schaltung sein kann, welche ein der Scherspannung äquivalentes Signal erzeugt.
  6. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an die Auswerteelektronik 2 mindestens ein Scherspannungssensor 1 angeschlossen ist.
  7. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auch mehrere Scherspannungssensoren 1 an die Auswerteelektronik 2 angeschlossen sind, um bspw. einen Mittelwert zu bilden.
  8. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik 2 sowohl ein oder mehrere analoge als auch digitale Signale ausgeben kann.
  9. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik 2 auch in einem Scherspannungssensor 1 untergebracht sein kann.
  10. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Regler 3 vorhanden ist und dieser nach jedem erdenklichen Reglerprinzip arbeiten kann.
  11. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteelektronik 2 an den Regler 3 angeschlossen wird und den IST-Wert der Scherspannung übermittelt.
  12. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler über mindestens einen SOLL-Wert-Eingang 3b verfügt.
  13. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Regler 3 auch eine oder mehrere Störgröße(n) (Temperatur, Drehzahl, etc.) zugeführt werden können.
  14. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Störgrößen über einen Störgrößeneingang 3b oder mehreren Stärgrößeneingängen 3b zugeführt werden können.
  15. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler 3 eine Stellgröße ausgibt mit welcher der Spulenstrom der Spule 6 verändert wird.
  16. Regelelektronik für eine MRF-Bremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler 3 auch Teil einer größeren Regelstrecke sein kann, z. B. innerhalb einer Kaskade.
DE201210017807 2012-09-10 2012-09-10 Regelelektronik für eine MRF- Bremse Withdrawn DE102012017807A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210017807 DE102012017807A1 (de) 2012-09-10 2012-09-10 Regelelektronik für eine MRF- Bremse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201210017807 DE102012017807A1 (de) 2012-09-10 2012-09-10 Regelelektronik für eine MRF- Bremse

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102012017807A1 true DE102012017807A1 (de) 2014-06-12

Family

ID=50777655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201210017807 Withdrawn DE102012017807A1 (de) 2012-09-10 2012-09-10 Regelelektronik für eine MRF- Bremse

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102012017807A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017004615A1 (de) 2017-03-31 2018-10-04 Kastriot Merlaku Tret-Fahrzeug, Fahrrad oder rein durch Muskel-Kraft angetriebenes Fahrzeug für Kinder

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3609861A1 (de) * 1986-03-22 1987-09-24 Bayer Ag Sensorgesteuertes hydraulisches system mit elektroviskosen fluessigkeiten
DE19735897A1 (de) * 1997-08-19 1999-02-25 Bayer Ag Kupplung
US20080097269A1 (en) * 2004-11-09 2008-04-24 Brian Weinberg Electro-Rheological Fluid Brake and Actuator Devices and Orthotic Devices Using the Same
WO2011041890A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 The University Of Western Ontario Magneto-rheological clutch with sensors measuring electromagnetic field strength
WO2012154466A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-15 Washington State University Research Foundation Magnetorheological devices and associated methods of control

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3609861A1 (de) * 1986-03-22 1987-09-24 Bayer Ag Sensorgesteuertes hydraulisches system mit elektroviskosen fluessigkeiten
DE19735897A1 (de) * 1997-08-19 1999-02-25 Bayer Ag Kupplung
US20080097269A1 (en) * 2004-11-09 2008-04-24 Brian Weinberg Electro-Rheological Fluid Brake and Actuator Devices and Orthotic Devices Using the Same
WO2011041890A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-14 The University Of Western Ontario Magneto-rheological clutch with sensors measuring electromagnetic field strength
WO2012154466A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-15 Washington State University Research Foundation Magnetorheological devices and associated methods of control

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017004615A1 (de) 2017-03-31 2018-10-04 Kastriot Merlaku Tret-Fahrzeug, Fahrrad oder rein durch Muskel-Kraft angetriebenes Fahrzeug für Kinder
DE102017004615B4 (de) * 2017-03-31 2020-11-05 Kastriot Merlaku Tret-Fahrzeug, Fahrrad oder rein durch Muskel-Kraft angetriebenes Fahrzeug für Kinder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012005614B4 (de) Sensorisches Verbindungselement und Herstellverfahren
DE102017107622A1 (de) Digital gesteuerte Stromversorungsvorrichtung und Produktionsmanagementsystem
DE112010003878B4 (de) Positionierungssteuervorrichtung
EP3331734A2 (de) Bremssystem für ein schienenfahrzeug
AT514144A3 (de) Verfahren und Prüfstand zum Testen eines Verbundes von Komponenten eines Fahrzeugs
DE102015011113B4 (de) Motorsteuersystem, das eine Interferenz zwischen Achsen kompensiert
DE112011105755T5 (de) Positionierungssteuersystem für einen mit einem Wellgetriebe ausgestatteten Aktuator
EP3642856B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ansteuern eines mittels einer spule bewegbaren teils und magnetventil
EP0824386A1 (de) Verfahren zum betreiben einer oszillierend angetriebenen kokille und stranggiesseinrichtung zur durchführung des verfahrens
EP2379382A2 (de) Bremsanlage eines schienenfahrzeugs reduziertem stick-slip-effekt
DE102015112454A1 (de) Positionssteuervorrichtung
DE112004001083T5 (de) Positionssteuerung und Steuerverfahren dafür
DE102012017807A1 (de) Regelelektronik für eine MRF- Bremse
DE102016123629A1 (de) Regelsystem für einen Lenkungsprüfstand
DE102016214708A1 (de) Stetigventileinheit, hydraulische Achse und Verfahren zum Betreiben einer hydraulischen Achse
DE102015102556A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Sicherheit von Achterbahnen und/oder Karussells
DE10235433A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Temperatur eines Fluids, insbesondere einer Getriebeöltemperatur
DE102012005862B4 (de) Antriebssystem und Verfahren zur Steuerung des Antriebssystems
DE10131429A1 (de) Vorrichtung zur Auswertung des Signals eines Viskositätssensors
AT519997B1 (de) Ermittlung einer Fahrzeuglängsbeschleunigung am Prüfstand
WO2022242790A1 (de) Verfahren zur verwendung einer robotereinrichtung; system; computerprogramm; speichermedium
DE102011087157B4 (de) Prozessautomatisierungsgerät
DE102017212774A1 (de) Steuerung eines Reluktanzaktuators
DE102019127260B4 (de) Reibungskompensation für einen Greifer eines Robotermanipulators
DE102017111546A1 (de) Motorsteuervorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee