DE3809094A1 - Wirbelstrombremse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wirbelstrombremse mit einer von einer Rotorwelle getragenen Scheibe aus Kupfer oder Aluminium, die zwischen den Polen einer von einem Sta­ tor gehaltenen Elektromagnetanordnung durchgedreht wird.

Wirbelstrombremsen werden u.a. für Leistungsprüfstände verwendet, sie können jedoch auch zur Erzeugung von Wärme in Verbindung mit einer Wassermühle oder einer Windkraftanlage eingesetzt werden.

Bekannte Wirbelstrombremsen haben den Nachteil, daß sie nur für hohe Drehzahlen geeignet sind, da sie bei geringen Drehzahlen kein erhebliches Bremsmoment erzeu­ gen.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Wirbelstrombremse zu schaffen, die auch bei geringen Drehzahlen ein hohes Bremsmoment erzeugt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung an.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im anhand einer Zeichnung erläutert wird. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht der Vor­ richtung, und

Fig. 2 eine Schnittansicht durch die in Fig. 1 gezeigte Wirbelstrombremse.

Die Wirbelstrombremse besteht aus zwei Lagerschildern 14, die die Rotorwelle 12 unter Verwendung von Kugel­ lagern 22 lagern. Die beiden Lagerschilder sind über einen zylindrischen Statorring 16 miteinander verbun­ den.

Über den Umfang der beiden Lagerschilder 14 sind eine Vielzahl von Paaren von Elektromagneten angeordnet, wobei jedes Paar von Elektromagneten aus zwei einander gegenüberliegend angeordneten, auf jeweils einem der Lagerschilder 14 montierten, zylindrischen Eisenkernen 20 bestehen, die jeweils von einer Erregerspule 18 umgeben sind. Eine auf die Rotorwelle 12 aufgesetzte Kupferscheibe 24 erstreckt sich mit ihrem Umfang durch den zwischen den Paaren von Eisenkernen 20 gebildeten Spalt (im der Zeichnung ist ein Kupferring auf eine auf Metallscheibe aufgeschraubt).

Der Statorring 16 ist an zwei einander gegenüberliegen­ den Orten von einer Zuflußöffnung 22 bzw. eine Abfluß­ öffnung 24 durchbrochen, die dazu dienen, den Innenraum 26 der Wirbelstrombremse mit einem Kühlmedium zu ver­ sorgen bzw. dies Kühlmedium wieder abzuführen.

Fig. 2 läßt weiter erkennen, daß die zylindrischen Eisenkerne 20 mittels durch die Lagerschilder 14 durch­ tretenden Schrauben 28 auf dieser montiert sind.

Bei Aufbringen eines Drehmoments auf die Läuferwelle 12 bewegt sich die Kupferscheibe 28 durch den Spalt zwi­ schen den Paaren von Elektromagneten hindurch. Bei Erregung der Spulen 18 entsteht ein magnetischer Fluß, der die Kupferscheibe 22 durchsetzt und sich über die Lagerschilder 14 und den Statorring 16 schließt. In der Kupferscheibe 28 auftretende Wirbelströme suchen die fest auf den Lagerschildern 14 aufsitzenden Elektromag­ neten mitzunehmen und verursachen so eine Bremswirkung. Die durch die Bremsung entstehende Wärme wird durch das den gesamten Innenraum 26 durchströmende Kühlmedium abgeführt.

Die Verwendung von Wasser als Kühlmedium hat dabei den Vorteil, daß die spezifische Wärme von Wasser hoch ist. Bei Verwendung eines Wärmeträgeröls als Kühlmedium kann dagegen in vorteilhafter Weise auf eine besondere Iso­ lierung der Erregerspulen 18 verzichtet werden. Weiter kann das Wärmeträgeröl zugleich die Läuferwelle 12 schmieren.

Das Bremsmoment kann in vorteilhafter Weise über die Intensität der Erregung der Erregerspulen 18 bestimmt werden. Dabei kann insbesondere auch bei relativ gerin­ gen Drehzahlen ein relativ hohes Bremsmoment erzeugt werden.

• Bezugszeichenliste: 10 Stator
  12 Läuferwelle
  14 Lagerschild
  16 Statorring
  18 Erregerspule
  20 Eisenkern
  22 Zuflußöffnung
  24 Abflußöffnung
  26 Innenraum
  28 Scheibe

Claims (4)

1. Wirbelstrombremse mit einer von einer Rotorwelle getragenen Scheibe aus Kupfer oder Aluminium, die zwi­ schen den Polen einer von einem Stator gehaltenen Elek­ tromagnetanordnung durchgedreht wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß

• - der Stator (10) durch zwei die Läuferwelle (12) lagernde Lagerschilder (14) und einem zylindrischen Statorring (16) gebildet wird,
• - die Elektromagnetanordnung aus einer Vielzahl von über den Umfang der Lagerschilder (14) verteilten, an diesen montierten Paaren von von Erregerspulen (18) umgebenen, einander gegenüberliegend angeordneten Ei­ senkernen (20) besteht, und
• - eine Zuflußöffnung (22) sowie eine Abflußöffnung (24) zum Zuführen bzw. Abführen eines den Innenraum (26) der Wirbelstrombremse durchströmenden Kühlmediums vorgesehen sind, die den Statorring (16) durchbrechend angeordnet sind.

2. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Eisenkerne (20) zylindrisch ausgebil­ det sind.

3. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium Wasser ist.

4. Wirbelstrombremse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel ein Wärmeträgeröl ist.