DE1034254B - Eddy current brake - Google Patents

Eddy current brake

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DE1034254B
DE1034254B DES43858A DES0043858A DE1034254B DE 1034254 B DE1034254 B DE 1034254B DE S43858 A DES43858 A DE S43858A DE S0043858 A DES0043858 A DE S0043858A DE 1034254 B DE1034254 B DE 1034254B
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DE
Germany
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rotor
eddy current
stator
teeth
current brake
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DES43858A
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German (de)
Inventor
Franz Diesfeld
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JP Sauer and Sohn Machinenbau GmbH
Original Assignee
JP Sauer and Sohn Machinenbau GmbH
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/02Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type
    • H02K49/04Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type
    • H02K49/043Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type of the eddy-current hysteresis type with a radial airgap
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/28Eddy-current braking
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description

Wirbelstrombremse Wirbelstrombremsen, deren Stator aus einem oder mehreren durch Druckplatten und Spannbolzen zusammengehaltenen, koaxial nebeneinander angeordneten, gegeneinander zentrierten Ringen besteht und ringförmige, das Eisen stets im gleichen Sinne induzierende Erregerspulen besitzt und deren Rotor mit auf der Mitte der Erregerspulen Ausdrehungen aufweisenden Zähnen versehen ist, sind bekannt. Ferner sind Wirbelstrom-Radbremsen bekannt, deren innerhalb des mit Kühlflächen versehenen Rotors amgeordneter Stator aus einem mit der Radachse koaxialen, feststehenden Ring mit einer ringförmigen Erregerspule besteht und an seinem dem Rotor gegenüberliegenden Umfang axiale, paarweise, symmetrisch zur Erregerspule angeordnete Zähne besitzt. Bei diesen Wirbelstrombremsen stehen axiale Zähne im Stator bzw. Rotor glatten Flächen oder ebenfalls axial verlaufenden Zähnen im Rotor bzw. Stator gegenüber. Ferner gibt es Wirbelstrombremsen, welche fingerartig verflochtene, in axialer Richtung angeordnete Zahnpole besitzen; dabei können diese Zähne, deren Achsen parallel zur Achse der Wirbelstrombremse verlaufen, Breieck- oder rhomboidförmig ausgebildet sein. Weiterhin hat man Wirbelstrombremsen, bei denen die Wirbelströme nicht im Eisen, sondern in als Kurzschlußkäfig angeordneten Kupferrohren erzeugt werden. Bei allen diesen bekannten Ausführungen pulsieren die Magnetfelder an den Übergangsstellen von Stator und Rotor, in denen magnetische Isthmen angeordnet sind, in radialer Richtung. Da es aber bei der Bildung von Wirbelströmen in erster Linie darauf ankommt, einen fortwährenden Wechsel in der Magnetisierung des Eisens herbeizuführen, so liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Pulsationen der Magnetfelder nicht nur in radialer, sondern gleichzeitig auch in axialer Richtung erfolgen zu lassen. Die Lösung der Aufgabe wird dabei gemäß der Erfindung in der Weise herbeigeführt, daß die Achsen der im Stator und im Rotor liegenden magnetischen Isthmen winklig zueinander angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Magnetfelder sowohl in radialer Richtung durch die Flächen, in welchen die Wirbelströme entstehen sollen, hindurchtreten als auch in axialer Richtung vorn Anfang bis zum Ende der Zähne wandern. Es findet also außer den Pulsationen eine dauernde räumliche Verschiebung der Magnetfelder von der einen Seite zur anderen statt.Eddy current brakes Eddy current brakes, the stator of which consists of one or several held together by pressure plates and clamping bolts, coaxially next to each other arranged, mutually centered rings and ring-shaped, the iron always has in the same sense inducing excitation coils and their rotor with the center of the excitation coils is provided with teeth that have notches known. Eddy current wheel brakes are also known, whose inside the with cooling surfaces provided rotor on the arranged stator from a coaxial with the wheel axis, stationary Ring with an annular excitation coil and on its opposite to the rotor Has circumference axial teeth arranged in pairs symmetrically to the excitation coil. With these eddy current brakes there are axial teeth in the stator or rotor with smooth surfaces or also axially extending teeth in the rotor or stator opposite. Further there are eddy current brakes, which are intertwined like fingers, in the axial direction have arranged tooth poles; these teeth, whose axes are parallel to the Axis of the eddy current brake run, shaped like a triangle or rhomboid be. Furthermore, you have eddy current brakes in which the eddy currents are not in the Iron, but rather in copper pipes arranged as a short-circuit cage. In all of these known designs, the magnetic fields pulsate at the transition points of stator and rotor, in which magnetic isthmuses are arranged, in radial Direction. However, since the formation of eddy currents primarily depends on to bring about a continuous change in the magnetization of the iron, so the invention is based on the object of not the pulsations of the magnetic fields to be done only in the radial, but at the same time also in the axial direction. The object is achieved according to the invention in such a way that that the axes of the magnetic currents in the stator and in the rotor are angular are arranged to each other. This ensures that the magnetic fields both in the radial direction through the surfaces in which the eddy currents are to arise, pass through as well as migrate in the axial direction from the beginning to the end of the teeth. In addition to the pulsations, there is also a permanent spatial shift in the magnetic fields from one side to the other instead.

Erfindungsgemäß sind dabei die Zähne des Rotors, deren Achsen schräg stehen, so angeordnet; daß zwischen dem Ende des einen Zahnes und dem Anfang des folgenden Zahnes am Umfang des Rotors gemessen ein Zwischenraum besteht.According to the invention, the teeth of the rotor, the axes of which are inclined stand so arranged; that between the end of one tooth and the beginning of the There is a gap measured on the circumference of the rotor following tooth.

In denjenigen Fällen, wo der Rotor unmittelbar an dem zu bremsenden Rad angeordnet ist und eine große Bremsleistung vorhanden sein muß, besitzen die Statorringe mit annähernd T-förmigem Querschnitt zwei ringförmige Kühlwasserkanäle, welche durch zahlreiche, in geringem Abstand von der Innenbohrung axial verlaufende, gleichmäßig über den Umfang verteilte Bohrungen miteinander verbunden sind. Hierdurch entstehen einerseits zwischen den Bohrungen Flächen für den Durchtritt des magnetischen Flusses von großer Intensität, welche wie axial verlaufende Zähne wirken. Andererseits bleibt aber die geschlossene, zylindrische Innenfläche des Stators erhalten, was für die Bildung von Wirbelströmen von großer Bedeutung ist. Die Wandungen der mit unteren Zufluß- und oberen Abflußöffnungen versehenen Kühlwasserkanäle sind einerseits durch die eingezogenen Teile der annähernd T-förmigen Ringe und andererseits durch eingeschweißte Ringe gebildet; ferner sind Verbindungsleitungen zwischen den Kühlwasserkanälen und den Kühlwasserabflüssen angeordnet.In those cases where the rotor is directly on the one to be braked Wheel is arranged and a large braking power must be available, have the Stator rings with an approximately T-shaped cross-section, two ring-shaped cooling water channels, which by numerous, axially running at a short distance from the inner bore, bores evenly distributed over the circumference are connected to one another. Through this On the one hand, surfaces are created between the bores for the magnetic to pass through Flux of great intensity, which act like teeth running axially. on the other hand but the closed, cylindrical inner surface of the stator is retained, what is of great importance for the formation of eddy currents. The walls of the with Lower inflow and upper outflow openings provided cooling water channels are on the one hand through the drawn-in parts of the approximately T-shaped rings and on the other hand through welded rings formed; there are also connecting lines between the cooling water channels and the cooling water drains arranged.

Der Rotor besteht aus einem mit schräg zu seiner Achse verlaufenden Zähnen versehenen Hohlzylinder: Da infolge der erhöhten Bremsleistung entsprechend höhere Wärmemengen abgeführt werden müssen, ist der Rotor nach Art eines Gebläses ausgeführt. Er ist an beiden Enden durch die Stümpfe der mit einer axialen Bohrung, mit Dichtungsringen und Spritzringen versehenen, innerhalb der Druckplatten des Stators in Wälzlagern drehbar gelagerten Rotorwelle verschlossen und besitzt an seinem Umfang Bohrungen für den Austritt der durch die Bohrungen angesaugten Luft. In den Druckplatten des Stators sind Bohrungen für den Austritt der gegen den Stator geschleuderten Luft in Höhe der Rotorzähne angeordnet.The rotor consists of a rotor that runs obliquely to its axis Hollow cylinder with teeth: As a result of the increased braking power If higher amounts of heat have to be dissipated, the rotor is like a fan executed. It is at both ends through the stumps of the with an axial bore, provided with sealing rings and splash rings, within the pressure plates of the Stator locked in roller bearings rotatably mounted rotor shaft and has on its circumference holes for the exit of the air sucked in through the holes. In the pressure plates of the stator there are holes for the exit of the stator centrifuged air arranged at the level of the rotor teeth.

Um die Abmessungen der Wirbelstrombremse möglichst klein zu halten, ordnet man zweckmäßigerweise vor ihr ein Getriebe an, welches die Drehzahl nach oben übersetzt. Man kann die erfindungsgemäße Bremse auch innerhalb eines Drehgestells unterbringen.In order to keep the dimensions of the eddy current brake as small as possible, expediently, a gearbox is arranged in front of it, which follows the speed translated above. You can also use the brake according to the invention within a bogie.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen winkligen Anordnung von Stator- und Rotorzähnen macht man sich auch bei Radbremsen zunutze, indem der mit dem abzubremsenden Rad verbundene Rotor mit schräg zu seiner Achse verlaufenden Zähnen versehen ist.The advantages of the angled arrangement of the stator according to the invention and rotor teeth are also used in wheel brakes by using the one to be braked Wheel connected rotor is provided with obliquely to its axis teeth.

Die Zeichnungen stellen die erfindungsgemäße Wirbelstrombremse schematisch dar, und zwar zeigt Abb. 1 einen Längsschnitt durch die zentrale Bremse, Abb. 2 einen Querschnitt durch die zentrale Bremse, Abb. 3 eine Teilabwicklung des Rotors, Abb. 4 ihre Anordnung in einer Diesellokomotive, Abb, 5 ihre Anordnung in einem Drehgestell, Abb. 6 einen Längsschnitt durch eine Radbremse für Schienenfahrzeuge, Abb. 7 einen Längsschnitt durch eine Radbremse für gummibereifte Fahrzeuge und Abb.8 ein Diagramm, welches das Bremsmoment und die effektive Bremsleistung in Abhängigkeit von der Drehzahl bei konstantem Erregerstrom zeigt.The drawings represent the eddy current brake according to the invention schematically Fig. 1 shows a longitudinal section through the central brake, Fig. 2 a cross section through the central brake, Fig. 3 a partial development of the rotor, Fig. 4 their arrangement in a diesel locomotive, Fig. 5 their arrangement in one Bogie, Fig. 6 a longitudinal section through a wheel brake for rail vehicles, Fig. 7 is a longitudinal section through a wheel brake for vehicles with rubber tires and Fig. 8 a diagram showing the braking torque and the effective braking power as a function of the speed at constant excitation current.

Mehrere durch kräftige, von Bolzen 1 gespannte Druckplatten 2 von beiden Seiten zusammengehaltene, koaxial nebeneinander angeordnete und gegeneinander zentrierte mit Kühlwasserverbindungskanälen 13 versehene Ringe 3 mit annähernd T-förmigem Querschnitt bilden den feststehenden Teil (Stator), in welchem durch ringförmige Spulen 4 die zum Hervorrufen der Wirbelströme in diesem im Rotor 5 erforderlichen magnetischen Felder erzeugt werden. Zum Abführen der durch die Wirbelströme erzeugten Wärme besitzen die einzelnen Statorringe 3 je zwei ringförmige Kühlwasserkanäle 6, welche durch zahlreiche, in geringem Abstand von der Innenbohrung axial verlaufende, gleichmäßig über den Umfang verteilte Bohrungen 7 miteinander verbunden sind und deren Wandungen einerseits durch die eingezogenen Teile 8 der annähernd T-förmigen Ringe 3 und andererseits durch eingeschweißte Ringe 9 gebildet werden. Für den Zufluß des Kühlwassers sind unten Eintrittsöffnungen 10 und für den Abfluß oben Austrittsöffnungen 11 angeordnet. Kurze Verbindungsleitungen 12 zwischen den Kühlwasserkanälen 6 und den Austrittsöffnungen 11 dienen zur Entfernung von Luftblasen, welche sich im oberen Teil der Kühlwasserkanäle 6 ansammeln. Der Rotor 5 besitzt Zähne 14, welche schräg zu seiner Achse verlaufen, sowie Ausdrehungen 15 auf Mitte der Erregerspulen 4, so daß sich beiderseits derselben Pole ergeben; er ist in an sich bekannter Weise mit seiner Welle 16 innerhalb der Druckplatten 2 des Stators in Wälzlagern 17 drehbar gelagert und durch Dichtungsringe 18 sowie Spritzringe 19 gegen das Eindringen von Ö1 aus den Lagern 17 geschützt.Several by strong pressure plates 2 tensioned by bolts 1 from both sides held together, arranged coaxially next to each other and against each other centered with cooling water connection channels 13 provided rings 3 with approximately T-shaped Cross-section form the fixed part (stator), in which by annular The coils 4 required to induce the eddy currents in this in the rotor 5 magnetic fields are generated. To dissipate the eddy currents generated The individual stator rings 3 each have two ring-shaped cooling water channels 6, which by numerous, axially running at a small distance from the inner bore, bores 7 evenly distributed over the circumference are connected to one another and the walls of which on the one hand by the drawn-in parts 8 of the approximately T-shaped Rings 3 and on the other hand are formed by welded rings 9. For the tributary of the cooling water are inlet openings 10 at the bottom and outlet openings for the drain at the top 11 arranged. Short connecting lines 12 between the cooling water channels 6 and the outlet openings 11 are used to remove air bubbles that are in the upper Collect part of the cooling water channels 6. The rotor 5 has teeth 14 which are inclined run to its axis, as well as recesses 15 on the center of the excitation coils 4, so that the same poles arise on both sides; he is in a manner known per se with its shaft 16 rotatable in roller bearings 17 within the pressure plates 2 of the stator stored and by sealing rings 18 and splash rings 19 against the penetration of Ö1 from the camps 17 protected.

Um den Rotor 5 wirksam mit Luft kühlen zu können, ist er als Hohlzylinder 21 ausgebildet, welcher an beiden Seiten durch die Wellenstümpfe 22 verschlossen ist. Bohrungen 23 in den Wellenstümpfen 22 führen dem Inneren des Rotors Frischluft zu, welche unter Einwirkung der Zentrifugalkraft durch Bohrungen 24 im Hohlzylinder 21 gegen den Stator geblasen und nach Aufnahme von Wärme durch Bohrungen mit eingesetzten Rohrstücken 25 in den Druckplatten 2 wieder ins Freie ausgestoßen wird. Außerdem hat der Wärmefluß, welcher durch Strahlung vom Stator in den Rotor übertritt, einen schlechten Übergang zu den Lagern.In order to be able to effectively cool the rotor 5 with air, it is designed as a hollow cylinder 21, which is closed on both sides by the stub shaft 22 is. Bores 23 in the stub shaft 22 lead fresh air to the interior of the rotor to which under the action of centrifugal force through bores 24 in the hollow cylinder 21 blown against the stator and after absorbing heat through holes with inserted Pipe pieces 25 in the pressure plates 2 is ejected back into the open. aside from that the heat flow, which is transferred by radiation from the stator into the rotor, has a poor transition to the camps.

In Diesellokomotiven (Abb.4), deren Dieselmotor 26 über ein Flüssigkeitsgetriebe 27, über eine Antriebswelle 28 und über ein Winkelgetriebe 29 auf die Antriebsachse 30 der Lokomotive arbeitet, ist die zentrale Wirbelstrombremse 31 unter Zwischenschaltung' eines Getriebes 32 mit der abzubremsenden Welle 28 verbunden, wobei die Drehzahl des Motors zur Bremse übersetzt wird.In diesel locomotives (Fig.4), their diesel engine 26 has a fluid transmission 27, via a drive shaft 28 and via an angular gear 29 on the drive axle 30 of the locomotive is working, the central eddy current brake 31 is interposed ' a transmission 32 connected to the shaft 28 to be braked, the speed of the motor is translated to the brake.

Bei Drehgestellen (Abb. 5) läßt man die beiden im Drehgestell 33 angeordneten Achsen 34 über je ein Winkelgetriebe 35 und eine Kupplung 36 auf die gemeinsame Wirbelstrombremse 31 arbeiten.In the case of bogies (Fig. 5), the two arranged in the bogie 33 are left Axes 34 each via an angular gear 35 and a clutch 36 on the common Eddy current brake 31 work.

Bei der Wirbelstrom-Radbremse für Schienenfahrzeuge (Abb. 6) ist der Rotor 5, welcher schräg zu seiner Achse verlaufende Zähne 14 und Kühlrippen 41 besitzt, unmittelbar am Rad 42 angeordnet. Der mittels Armen 43 am Fahrzeugrahmen (nicht dargestellt) gehaltene, von der Radachse 44 getragene, ringförmige Stator 45 besitzt an seinem Umfang paarweise, in axialer Richtung mit Abstand voneinander angeordnete Zähne 46 und etwas unterhalb dieser eine Ringspule 4.The eddy current wheel brake for rail vehicles (Fig. 6) is the Rotor 5, which has teeth 14 and cooling fins 41 running obliquely to its axis, arranged directly on the wheel 42. The by means of arms 43 on the vehicle frame (not shown) has held, carried by the wheel axle 44, annular stator 45 arranged in pairs on its circumference, spaced apart in the axial direction Teeth 46 and a little below this a ring coil 4.

Bei der Wirbelstrom-Radbremse für gummibereifte Fahrzeuge (Abb. 7) ist der innerhalb des Rotors 5 ` liegende zweiteilige ringförmige Stator am Achsstumpf 47 fest angeordnet. Seine beiden Teile 48, 49 umschließen die Ringspule 4. Am Umfang des Stators sind beide Statorteile 48, 49 mit Zähnen 46 versehen, welche sich paarweise auf Abstand gegenüberstehen. Am Statorteil 49 ist mittels einer Schraube 50 eine Schutzkappe 51 angeordnet, welche das Eindringen von Schmutz in die Bremse verhindern soll. Der Rotor 5 wird von auf dem Achsstumpf 47 angeordneten Wälzlagern 52 getragen und durch eine Schraubenmutter 53 gehalten. Er besitzt schräg zu seiner Achse verlaufende Zähne 14 und einen ringförmigen Ansatz 54, an welchem mittels einer Schraube 55 mit Radmutter 56 die Radfelge 57 angeordnet ist. Auf der Vorderseite ist die Bremse durch eine Verkleidung 58 abgedeckt.In the case of eddy current wheel brakes for vehicles with rubber tires (Fig. 7) is the two-part ring-shaped stator located inside the rotor 5 'on the stub axle 47 fixed. Its two parts 48, 49 enclose the ring coil 4. On the circumference of the stator, both stator parts 48, 49 are provided with teeth 46, which are in pairs face at a distance. On the stator part 49 is a screw 50 by means of a Protective cap 51 arranged, which prevent the penetration of dirt into the brake target. The rotor 5 is supported by roller bearings 52 arranged on the stub axle 47 and held by a nut 53. It has oblique to its axis Teeth 14 and an annular shoulder 54, on which a screw 55 with wheel nut 56, the wheel rim 57 is arranged. On the front is the brake covered by a cladding 58.

Die Wirkungs- und Anwendungsweise der erfindungsgemäßen Wirbelstrombremse ist folgende: Zur Erregung des magnetischen Feldes ist am Stator eine Wicklung 4 angeordnet. Das Bremsmoment lUd ist bei null Umdrehungen endlich und steigt dann steil bis zu einem Punkt an, von dem aus weiterhin über der Drehzahl ein leicht steigendes Bremsmoment zu verzeichnen ist. Da die effektive Bremsleistung ist, ergibt sich, daß bei hoher Drehzahl, d. h. hoher Geschwindigkeit und großer kinetischer Energie des Fahrzeuges die Bremsleistung Ne entsprechend hoch ist, während sie bei kleiner Drehzahl und damit kleiner Geschwindigkeit sowie kleiner kinetischer Energie entsprechend geringer ist. Die Bremsleistung steigt und fällt also mit der Geschwindigkeit und dem Wechsel der kinetischen Energie.The method of operation and application of the eddy current brake according to the invention is as follows: A winding 4 is arranged on the stator to excite the magnetic field. The braking torque lUd is finite at zero revolutions and then rises steeply to a point from which a slightly increasing braking torque can still be recorded over the speed. Because the effective braking power is, it follows that at high speed, ie high speed and high kinetic energy of the vehicle, the braking power Ne is correspondingly high, while it is correspondingly lower at low speed and thus low speed and small kinetic energy. The braking power increases and decreases with the speed and the change in kinetic energy.

Unter Berücksichtigung der Leistungscharakteristik ist es zweckmäßig, die Drehzahl der Radachse nach oben auf die Wirbelstrombremse zu übersetzen, um räumlich kleine Bremseinheiten verwenden zu können.Taking into account the performance characteristics, it is advisable to to translate the speed of the wheel axle upwards to the eddy current brake to be able to use spatially small brake units.

Wenn der Stator dicht über der Umfangfläche seiner Innenbohrung liegende Kühlwasserbohrungen 7 besitzt, so ergeben sich zwischen diesen Bohrungen 7 Flächen des magnetischen Flusses von großer Intensität (magnetische Isthmen), welche gewissermaßen wie axial verlaufende Zähne wirken. Sie sind durch den dünnwandigen, an die Bohrung angrenzenden, zylindrischen Teil 5.9 des 5tatars miteinander verbunden, in welchem die Wirbelströme entstehen. Der Vorteil, welchen die Kühlwasserbohrungen 7 mit sich bringen, liegt also nicht nur in der wirksamen Kühlung der Bohrung, in der in einer geringen Tiefe des Materials die Wirbelströme entsprechend ihrer Oberflächentendenz in Wärme umgewandelt werden, sondern gewissermaßen auch in der Erhöhung der Frequenz des magnetischen Flusses; denn der Rotor 5 ist schräg verzahnt und besitzt Ausdrehungen 15 auf der Mitte der Erregerwicklungen 4, durch welche sich beiderseits Pole ergeben; es entsteht infolgedessen eine rhomboidähnliche Übergangsfläche 20 (Abb. 3) vom Stator zum Rotor von hoher magnetischer Dichte und Richtungskraft mit einer Frequenz des Feldes entsprechend der Drehzahl des Rotors in radialer Richtung. Außerdem wandert das Feld durch die Schrägstellung der Rotorzähne in axialer Richtung, wodurch eine Wirkung erzielt wird, die einer Erhöhung der Drehzahl am Rotor bzw. einer Erhöhung der Frequenz gleichkommt.When the stator lies just above the circumferential surface of its inner bore Has cooling water holes 7, there are 7 areas between these holes of the magnetic flux of great intensity (magnetic isthmuses), which in a sense act like axially running teeth. They are through the thin-walled, to the bore adjacent, cylindrical part 5.9 of the 5tatars connected to one another, in which the eddy currents arise. Of the Advantage that the cooling water holes 7 bring with them, is therefore not only in the effective cooling of the bore, in the eddy currents in a shallow depth of the material according to their surface tendency be converted into heat, but to a certain extent also in the increase in frequency of magnetic flux; because the rotor 5 is helically toothed and has notches 15 in the middle of the excitation windings 4, which result in poles on both sides; as a result, a rhomboid-like transition surface 20 (Fig. 3) from Stator to rotor of high magnetic density and directional force with one frequency of the field according to the speed of the rotor in the radial direction. Also wanders the field through the inclination of the rotor teeth in the axial direction, whereby a Effect is achieved that of an increase in the speed of the rotor or an increase equals the frequency.

Die Bremsleistung der erfindungsgemäßen Wirbelstrombremse kann durch Verändern des Erregerstromes zwischen Null und einem Höchstwert reguliert werden. Die erfindungsgemäße Wirbelstrombremse kann bei stationären Anlagen, Fahrzeugen usw. angewendet werden.The braking performance of the eddy current brake according to the invention can by Changing the excitation current between zero and a maximum value can be regulated. The eddy current brake according to the invention can be used in stationary systems, vehicles etc. can be applied.

Wirbelstrombremsen in jeden Wagen eines Eisenbahnzuges eingebaut, können zentral von der Lokomotive durch einen Gleichstromgenerator gespeist und über eine stufenlose Widerstandsregelung durch Druckknopfsteuerung gesteuert werden. Es ist aber auch möglich, für jeden Wagen eine eigene Stromversorgung vorzusehen und die Steuerung der Bremsen sämtlicher Wagen über von der Lokomotive zu bedienende Schütze vorzunehmen. Eine Kontrolle der Bremslage auf Betriebsbereitschaft läßt sich von der Lokomotive aus jederzeit durch eine Widerstandsmessung durchführen, wobei der Widerstand pro Wagen einschließlich Zuleitung dividiert durch die Anzahl der Wagen den Widerstandsgesamtwert des Zuges ergeben muß, wenn die einzelnen Stromkreise parallel geschaltet sind.Eddy current brakes built into every carriage of a train, can be fed centrally from the locomotive by a direct current generator and can be controlled via a stepless resistance control by push-button control. But it is also possible to provide a separate power supply for each car and controlling the brakes of all cars via those to be operated by the locomotive Make Sagittarius. A check of the brake position for operational readiness can carry out a resistance measurement from the locomotive at any time, where the resistance per car including supply line divided by the number the car must give the total resistance value of the train, if the individual circuits are connected in parallel.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Wirbelstrombremse, bei der sowohl im Stator als auch im Rotor magnetische Isthmen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Isthmen winklig zueinander liegen. PATENT CLAIMS: 1. Eddy current brake, both in the stator as Magnetic isthmuses are also arranged in the rotor, characterized in that the The axes of the isthmuses are at an angle to each other. 2. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Isthmen des einen Teiles in einen geschlossenen Zylindermantel übergehen, welcher den anderen Teil unter Wahrung des Luftspaltes umfaßt bzw. von diesem umfaßt wird und in welchem Wirbelströme zur Bildung gelangen. 2. Eddy current brake according to claim 1, characterized in that the magnetic Isthmen of a part in one pass over closed cylinder jacket, which the other part while maintaining the Air gap encompasses or is encompassed by this and in which eddy currents to form reach. 3. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (14) des Rotors (5), deren Achsen schräg stehen, so angeordnet sind, daß zwischen dem Ende des einen Zahnes und dem Anfang des folgenden Zahnes, am Umfang des Rotors gemessen, ein Zwischenraum besteht. 3. Eddy current brake according to claim 1, characterized in that the teeth (14) of the rotor (5 ) , the axes of which are inclined, are arranged so that between the end of one tooth and the beginning of the following tooth, measured on the circumference of the rotor , there is a gap. 4. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1 bis 3, deren Stator aus einem oder mehreren durch Druckplatten und Spannbolzen zusammengehaltenen, koaxial nebeneinander angeordneten, gegeneinander zentrierten Ringen besteht und ringförmige, das Eisen stets im gleichen Sinne induzierende Erregerspulen besitzt und deren Rotor mit auf Mitte der Erregerspulen Ausdrehungen aufweisenden Zähnen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Statorringe (3) mit annähernd T-förmigem Querschnitt zwei ringförmige Kühlwasserkanäle (6) besitzen, welche durch zahlreiche, in geringem Abstand von der Innenbohrung axial verlaufende, gleichmäßig über den Umfang verteilte Bohrungen (7) miteinander verbunden sind und daß der Rotor (5) aus einem mit Zähnen (14) versehenen Hohlzylinder (21) besteht, deren Achsen schräg zu seiner Achse verlaufen. 4. Eddy current brake according to claim 1 to 3, the stator of which consists of one or more pressure plates and clamping bolts held together, coaxially arranged next to one another, centered against one another There are rings and ring-shaped excitation coils that always induce iron in the same sense possesses and whose rotor with revolutions in the middle of the excitation coils Is provided teeth, characterized in that the stator rings (3) with approximately T-shaped cross-section have two annular cooling water channels (6), which through numerous, at a small distance from the inner bore axially, evenly Bores (7) distributed over the circumference are connected to one another and that the rotor (5) consists of a hollow cylinder (21) provided with teeth (14), the axes of which run obliquely to its axis. 5. Wirbelstrombremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen der mit unteren Zufluß- (10) und oberen Abflußöffnungen (11) versehenen Kühlwasserkanäle (6) einerseits durch die eingezogenen Teile (8) der annähernd T-förmigen Ringe (3) und andererseits durch eingeschweißte Ringe (9) gebildet sind und daß Verbindungsleitungen (12) zwischen den Kühlwasserkanälen (6) und den Kühlwasserabflüssen (11) angeordnet sind. 5. eddy current brake according to claim 4, characterized characterized in that the walls of the lower inlet (10) and upper outlet openings (11) provided cooling water channels (6) on the one hand through the drawn-in parts (8) the approximately T-shaped rings (3) and on the other hand by welded-in rings (9) are formed and that connecting lines (12) between the cooling water channels (6) and the cooling water drains (11) are arranged. 6. Wirbelstrombremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (21) des Rotors (5) an beiden Enden durch die Stümpfe (22) der mit einer axialen Bohrung (23), mit Dichtungsringen (18) und Spritzringen (19) versehenen, innerhalb der Druckplatten (2) des Stators in Wälzlagern (17) drehbar gelagerten Rotorwelle (16) verschlossen ist und an seinem Umfang Bohrungen (24) für den Eintritt der durch die Bohrungen (23) angesaugten Luft besitzt und daß in den Druckplatten (2) des Stators Bohrungen (25) für den Luftaustritt in Höhe der Rotorzähne (14) angeordnet sind. 6. Eddy current brake according to claim 4, characterized in that the hollow cylinder (21) of the rotor (5) provided at both ends through the stumps (22) with an axial bore (23 ) , with sealing rings (18) and splash rings (19) , is closed within the pressure plates (2) of the stator in roller bearings (17) rotatably mounted rotor shaft (16) and has bores (24) on its circumference for the entry of the air sucked in through the bores (23) and that in the pressure plates (2 ) of the stator bores (25) for the air outlet are arranged at the level of the rotor teeth (14). 7. Wirbelstrombremse nach Anspruch 4; dadurch gekennzeichnet, daß der Welle (16) des Rotors (5) ein Übersetzungsgetriebe (32) vorgeschaltet ist. B. 7. Eddy current brake after Claim 4; characterized in that the shaft (16) of the rotor (5) has a transmission gear (32) is connected upstream. B. Wirbelstrombremse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einem Drehgestell (33) zugeordnet ist und alle die in diesem angeordneten Radsätze (34) abbremst. Eddy current brake according to claim 4, characterized in that that it is assigned to a bogie (33) and all those arranged in this Brakes the wheelsets (34). 9. Wirbelstrom-Radbremse nach den Ansprüchen 1 und 3, deren innerhalb des mit Kühlflächen versehenen Rotors angeordneter Stator aus einem mit der Radachse koaxialen, feststehenden Ring mit einer ringförmigen Erregerspule besteht und an seinen dem Rotor gegenüberliegenden Umfang axiale, paarweise, symmetrisch zur Erregerspule angeordnete Zähne besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß ihr mit dem abzubremsenden Rad verbundener Rotor (5) mit Zähnen (14) versehen ist, deren Achsen schräg zur Achse des Rotors (5) verlaufen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 582 969, 834 870; USA.-Patentschriften Nr. 2 605 876, 2 657 323; britische Patentschrift Nr. 574 276.9. eddy current wheel brake according to claims 1 and 3, whose arranged within the rotor provided with cooling surfaces from a stator with the wheel axle consists of a coaxial, stationary ring with an annular excitation coil and on its circumference opposite the rotor, axially, in pairs, symmetrically has arranged to the excitation coil teeth, characterized in that you with the wheel to be braked connected rotor (5) is provided with teeth (14), the Axes run obliquely to the axis of the rotor (5). Considered publications: German Patent Nos. 582 969, 834 870; U.S. Patent No. 2,605,876, 2,657,323; British Patent No. 574 276.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE582969C (en) * 1931-02-07 1933-08-25 Aeg Braking device for vehicles, especially for the armature or countershaft of electric rail motors
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