DE947398C - Elektrodynamische Wirbelstrombremse - Google Patents

Elektrodynamische Wirbelstrombremse

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DE947398C DEZ3466A DEZ0003466A DE947398C DE 947398 C DE947398 C DE 947398C DE Z3466 A DEZ3466 A DE Z3466A DE Z0003466 A DEZ0003466 A DE Z0003466A DE 947398 C DE947398 C DE 947398C
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    • H02K49/02Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the asynchronous induction type
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  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
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Description

  • Elektrodynamische Wirbelstrombremse Neben elektrodynamischen Wirbelstrombremsen der heteropolaren Bauart, auf die sich die Erfindung nicht bezieht, sind Wirbelstrombremsen der homopolaren Bauart bekannt mit festem Magnetständer und einem als Umdrehungskörper, z. B. in Form eines Zylindermantelstückes, ausgebildeten Rotor zur Aufnahme der Wirbelströme, bei denen der Rotor in einem angepaßten, von magnetischen Polen auf der Innenseite und Außenseite umgebenen Luftspalt des Ständers rotiert. Rotor und Ständer können vertauscht sein. Aus Gründen einer guten Kühlung und um Konstruktionsteile mechanisch zu entlasten, hat man in Wandungen des Umdrehungshohlkörpers bei bekannten Wirbelstrombremsen Ausnehmungen angebracht. Elektrodynamisch sind diese Ausnehmungen an bekannten Wirbelstrombremsen ohne Funktion und Bedeutung.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das Bremsmoment von elektrodynamischen Wirbelstrombremsen ohne Vergrößerung des Gewichts derselben zu vergrößern; sie betrifft eine elektrodynamische Wirbelstrombremse der homopolaren Bauart mit einem festen Magnetständer und einem als Umdrehungshohlkörper, z. B. in Form eines Zylindermantelstückes, ausgebildeten Rotor zur Aufnahme der Wirbelströme, der in einem angepaßten, von magnetischen Polen auf der Innen-und Außenseite umgebenen Luftspalt des Ständers rotiert oder umgekehrt, und besteht darin, die Wandungen des Umdrehungshohlkörpers aus ferromagnetischem Werkstoff, zumindest soweit sie mit dem Magnetfeld rotieren, mit im wesentlichen radialen Bohrungen zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes des Körpers und zugleich zur Verbesserung der Kühlung zu versehen. Zweckmäßig sind die magnetischen Pole des festen Magnetständers zur Bildung von Kühlluft-Eintritts-und Austrittsöffnungen mit Abstand voneinander angeordnet. Die Erfindung geht aus von der Feststellung, daß bei homopolaren Wirbelstrombremsen das durch das Entstehen der Wirbelströme hervorgerufene Bremsmoment theoretisch zwar dem Quadrat der magnetischen Induktion proportional ist, in der Praxis bei einem Rotor aus ferromagnetischem Werkstoff das Moment jedoch schneller zunimmt als das Quadrat der Induktion, und zwar etwa wie die dritte Potenz derselben. Bei der Erfindung hat man erkannt, daß diese Zunahme des magnetischen Moments über den theoretischen Wert hinaus durch die Abnahme der magnetischen Permeabilität bei starken Induktionen zustande kommt. Hieraus ergibt sich, daß es bei gleichem Magnetfluß und somit bei gleichem Gewicht des Apparates zweckmäßig ist, die magnetische Permeabilität des Rotors dadurch zu verringern, daß man mit so starken Induktionen wie möglich arbeitet. Hierfür wird der Fluß auf einen gegebenen Wert begrenzt, indem die den Polen gegenüberliegenden aktiven Flächen durch die erfindungsgemäße Maßnahme verkleinert und entsprechend der magnetische Widerstand der entsprechenden Luftspalte vergrößert werden, was eine entsprechende Vergrößerung der Erreger-Amperewindungen erfordert. Ein und derselbe Fluß wird so hinsichtlich der aufgewandten Amperewindungen weniger wirtschaftlich, jedoch mit einem höheren magnetischen Potential erzeugt, so daß sich ein größeres Moment für das gleiche Gewicht des Apparates ergibt. Dabei ist zu beachten, daß eine Vergrößerung des magnetischen Widerstandes durch Vergrößerung der Luftspaltlänge in der Feldrichtung die entgegengesetzte Wirkung hat und bei gleichem Fluß eine Abnahme des Moments bewirken würde. Zugleich ist dabei möglich, die Kühlwirkung zu verbessern.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind an dem Rotor oder an der Welle der elektrodynamischen Wirbelstrombremse Flügel befestigt, welche die Geschwindigkeit der in Berührung mit dem Rotor, seinen Kanälen und den Polen strömenden Luft vergrößern und einen ein- oder mehrstufigen Schraubenlüfter oder einen Fliehkraftlüfter bilden. Es können auch den Polen oder den Lüfterflügeln feste oder bewegliche Prallbleche zugeordnet sein, welche die Strömung des Kühlmittels leiten und die Strömungsmenge vergrößern. Es empfiehlt sich ferner, die erfindungsgemäße Wirbelstrombremse so auszubilden, daß die den Rotor durchdringenden Kanäle etwa radial liegen und als Teile eines Fliehkraftlüfters wirken, wobei Mittel vorgesehen sind, um in wirklicher oder fiktiver Weise die innere Austauschfläche dieser Kanäle zu vergrößern, wobei jedoch der Querschnitt derselben einen solchen Wert beibehält, daß der magnetische Widerstand des Rotors den gewünschten Wert behält. Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung wird die Oberfläche der Kanäle durch gerade oder schräge Bauform oder in den Meridianebenen dieser Kanäle liegende Rippen oder durch die Schaffung von Kanten oder Spitzen oder Rauhigkeiten in der Oberfläche der Kanäle vergrößert. Ebenso können Hindernisse zur Vergrößerung der Wirbelbewegung der Strömung des Kühlmittels in den Kanal eingebracht sein, wobei die diese Hindernisse bildenden Vorrichtungen gegebenenfalls mit Vorsprüngen auf der Innenfläche des Kanals kombiniert sein können.
  • Es besteht die Gefahr, daß das Vorhandensein von Durchlässen in diesem schnell laufenden Umdrehungskörper eine Sirenenwirkung zur Folge hat. Erfindungsgemäß werden die Durchlässe in den aktiven Flächen in unregelmäßiger Weise angeordnet, um soweit wie möglich gleichzeitige Übereinstimmungen mit den Kanten der Polschuhe zu vermeiden, oder diese Unterbrechungen werden so verteilt, daß die erzeugten Anfachungen nicht periodisch auftreten oder eine außerhalb des Hörbereichs liegende Frequenz haben, welche vorzugsweise in dem Ultraschallgebiet liegt.
  • Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Zeichnung, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt und weitere Merkmale der Erfindung enthält, erläutert. Es zeigt Fig. I einen Axialschnitt einer Bremse, deren Rotor von Kanälen durchzogen ist, Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. I, Fig. 3 eine Teilansicht einer Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform, Fig. 4 in einer Profilansicht den in Fig. I dargestellten Rotor allein, Fig. 5 eine Abwandlung der Fig. I, Fig. 6 in einem radialen Schnitt eine Teilansicht einer Abwandlung der Form der das Magnetgestell bildenden Teile, Fig. 7 in einer Teilansicht zwei weitere Abwandlungen in größerem Maßstab, Fig. 8 im Grundriß den Querschnitt eines Kanals, Fig. j eine Abwicklung einer Abwandlung der aktiven Fläche des Rotors, Fig. io eine axial geschnittene Teilansicht einer anderen Abwandlung, Fig. ii einen radialen Schnitt einer Abwandlung mit verringerten Platzbedarf, Fig. i2 schematisch eine Anordnung der Bremse und der Kühlteile an einem Fahrzeug, Fig. 13 verschiedene Abwandlungen von Durchbrüchen mit vergrößerter Oberfläche, Fig. 1q. schematisch einen Axialschnitt einer Abwandlung des Rotors, -Fig: 15 ebenfalls in einem Axialschnitt eine weitere Abwandlung des Rotors, Fig. I6 eine Profilansicht einer Abwandlung des Rotors, Fig. I7 schaubildlich verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der Haltearme des Rotors und Fig. I8 eine Abwicklung der Anordnung der Durchbrüche in dem Rotor.
  • Die in Fig. I dargestellte Bremse weist einen Stator I auf, in welchem frei die Welle 2 eines Rotors 3 drehbar ist. Dieser letztere hat die allgemeine Form eines Rades, dessen Speichen 4 wie die Flügel eines Schraubenlüfters gebogen sind und frei tragend die Felge 5 aus einem ferromagnetischen Werkstoff halten, welche die Form eines zylindrischen Ringes hat.
  • Dieser Ring dreht sich mit Luftspalten, welche so klein sind, wie es die Ausdehnung zuläßt, in einem Ringschlitz 6 des Stators I, welcher außerdem eine feste Ringwicklung 7 enthält. Da die Wärmedehnung eine radiale Ausdehnung in zentrifugaler Richtung bewirkt, wird in kaltem Zustand ein sehr geringer innerer Luftspalt und ein größerer Luftspalt auf der Außenseite des Rotors vorgesehen. Der den Schlitz 6 aufweisende Teil des Stators I springt gegenüber dem mittleren Körper des Stators frei tragend gegen den Rotor vor und weist tiefe Einschnitte 8 (Fig. 2) auf, so daß ein Außenkranz 9 und ein Innenkranz Io von Zähnen entsteht, welche den Ring 5 im Umfangssinn teilweise und in der Richtung seiner Erzeugenden vollständig überdecken. Diese Zähne bilden elektromagnetische Pole, welche an ein und demselben Kranz alle gleichnamig sind. So sind z. B. die Zähne des Außenkranzes 9 Nordpole und die des Innenkranzes Io Südpole.
  • Zur Verbesserung der Belüftung des Ringes 5, dessen Temperatur erheblich ansteigen kann, werden die Flügel 4 so eingestellt, daß sie einen gegen den Stator blasenden Luftstrom hervorrufen. Der Lüfter kann übrigens zur Vergrößerung seiner Wirksamkeit mehrere Stufen aufweisen. Ein in Fig. I nicht dargestelltes inneres Prallblech kann die Umlenkung der äußeren Luftstromfäden gegen den Ring 6 dadurch begünstigen, daß sein gezahnter Rand in die äußeren Einschnitte 8 des Stators eintritt. Ein zentrales kegelstumpfförmiges Prallblech I3, dessen Oberfläche gegebenenfalls gewellt sein kann, um die zentralen Luftstromfäden nicht nur zu dem Ring 5, sondern gerade zu den Einschnitten des inneren Polkranzes Io zu leiten, ist gegenüber den Speichen 4 vorgesehen. Ferner trägt die freie Frontseite des Ringes 5 kleine Flügel I4 nach Art eines Fliehkraftlüfters, welche, wie in Fig.2, radial liegen oder gebogen sein können. Diese Flügel I4 wirken als Kühl- und Lüfterflügel. Sie saugen die Luft von der Innenseite des Ringes 5 zu seiner Außenseite, wo sie leicht austreten kann.
  • Wie in Fig. I bis 4 sichtbar, ist der Ring 5 von Kanälen I5 durchzogen, welche als radial liegend angenommen sind, aber auch schräg liegen oder durch längliche Schlitze ersetzt werden können. Diese Kanäle zwingen die Luft, infolge der Fliehkraft von der Innenseite nach der Außenseite zu strömen. In Fig.5 ist der Schraubenlüfter des Rotors durch einen Fliehkraftlüfter ersetzt. Hierfür ist der Ring 5 an der Welle 2 mittels einer Scheibe I6 befestigt, welche auf ihren beiden Seiten zentrifugal gerichtete Flügel I7 und I8 trägt. Die Außenflügel I7 schleudern gegen die Außenfläche des Ringes 5 einen durch ein umhüllendes Prallblech I9 geleiteten Luftstrom. Die Innenflügel I8 erzeugen einen Luftstrom, welcher die Innenseite des Ringes 5 bestreicht und hierauf nach Durchströmung der Kanäle I5 und der Flügel 14 sich mit dem Luftstrom der Außenflügel vereinigt.
  • Es bereitet keinerlei Schwierigkeit, zwei Ständer beiderseits eines Doppelläufers mit Fliehkraftflügeln zu kombinieren.
  • Da die oben beschriebenen Kanäle, deren Gesamtfläche ein Mehrfaches des ursprünglichen glatten Hohlkörpers beträgt, z. B. das Drei- bis Zehnfache, zunächst den Durchtritt und die Beschleunigung eines Kühlluftstroms ermöglichen, wird hierdurch die Bremsleistung der Vorrichtung gesteigert, da diese mit einer Belastung arbeiten kann, welche ohne diese Kühlkanäle nicht erreicht werden könnte. Die durch die Einwirkung der Wirbelströme erreichte Temperatur würde nämlich Schäden hervorrufen können. Ferner wirken diese etwa radial gerichteten Kanäle, welche nicht die allgemeine Richtung des magnetischen Feldes schneiden, ihrerseits als Teile eines Fliehkraftlüfters. Ihre Anwesenheit bedingt eine Vergrößerung des magnetischen Widerstandes der Luftspalte und eine Verringerung der magnetischen Durchlässigkeit des Rotors, so daß bei gleichem Fluß, d. h. bei gleichem Gewicht des Apparats, ein größeres Moment erhalten werden kann, vorausgesetzt, daß der Fluß mit einem höheren magnetischen Potential erzeugt wird.
  • Ferner muß bei einem derartigen Apparat der aus einem Pol des Stators austretende Magnetfluß notwendigerweise die gesamte Dicke des Rotors durchdringen, bevor er in den Pol entgegengesetzten Zeichens eintritt. Die Summe der durch den Rotor eintretenden und austretenden Flüsse muß somit konstant sein. Nun ist bekanntlich die Summe der Quadrate oder der dritten Potenzen von Größen, deren Summe konstant sein muß, ein Minimum, wenn diese Größen gleich sind. Da nun die von den an jeder Oberfläche des Rotors lokalisierten Wirbelströmen erzeugten Momente gerade den Quadraten oder dritten Potenzen der Induktion auf dem Niveau dieser Flächen proportional sind, ist es zweckmäßig, die Induktion in ungleicher Weise auf die beiden Polseiten zu verteilen, wobei die Grenzen dieser ungleichen Verteilung durch eine zu große Sättigung der entsprechenden Teile der Pole und des Rotors gegeben sind.
  • Gemäß Fig. 7 kann dieses Ergebnis durch konische Kanäle 36 oder durch eine erweitere Mündung 35 besitzende Kanäle 34 erreicht werden.
  • Die Kanäle 34 können einen Querschnitt haben, dessen Umfang größer ist als der des Querschnitts eines glatten Loches. Ein derartiger Kanal 38 kann mit Riefen 39 versehen werden, welche eine erhebliche Vergrößerung der Kühlfläche ermöglichen. Eine derartige Anordnung ist von einer Verkleinerung des magnetischen Widerstandes gegenüber dem glatten Loch begleitet, und es ist so möglich, die Zahl der Kanäle und ihre Gesamtwirksamkeit in wärmetechnischer Hinsicht zu vergrößern, ohne eine zu große magnetische Sättigung zu erreichen.
  • Auf der einen oder der anderen der aktiven Flächen des Rotors kann man außerdem Kanäle oder Ausnehmungen in Form von Nuten zur weiteren Vergrößerung des magnetischen Widerstandes vorsehen. Diese Ausnehmungen können zwischen den Kanalreihen liegen oder auch mit diesen zusammenfallen.
  • Fig. 9 zeigt die Abwicklung eines Rotors, welcher gleichzeitig kreisförmige Kanäle 34, parallel zu den Erzeugenden des Rotors liegende Ausnehmungen 42, oder gleichzeitig Schlitze 4I aufweist, welche zweckmäßig die gleiche Richtung wie die erzeugten elektromotorischen Kräfte haben, d. h. ebenfalls die Richtung der Erzeugenden und der Ausnehmungen 42. Diese Ausnehmungen 42 können übrigens mit in Meridianebenen liegenden Ausnehmungen 43 kombiniert sein.
  • Man kann auch eine gegenseitige Verschiebung der ungleichnamigen Polzähne in der Bewegungsrichtung des Rotors oder in entgegengesetztem Sinn vorsehen. Bei einer Bremse, deren Rotor sich abwechselnd in der einen oder in der anderen Richtung dreht, kann es zweckmäßig sein, die inneren Zähne des Stators gegenüber den Zwischenräumen zwischen den äußeren Zähnen desselben Stators anzuordnen. Ferner kann die Zahl der Außenzähne von der der Innenzähne verschieden sein.
  • Fig. Io zeigt an den Polen 49 Ausnehmungen 48, welche die Form von Kreisnuten haben. Derartige Ausnehmungen können so angeordnet sein, daß sie etwa den Reihen von in dem Rotor angebrachten Kanälen 34 gegenüberliegen, wobei die Gesamtheit dieser Mittel zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes beiträgt. Diese Ausnehmungen 48 können jedoch auch so liegen, daß sie den Abschnitten zwischen den Kanalreihen des Rotors gegenüberliegen. Die obenerwähnten Flügel 5o sind so angeordnet, daß sie vorzugsweise radial liegen, so daß sie an jeder Stelle mit der Richtung des magnetischen Feldes zusammenfallen. Sie bestimmen mittels der sie trennenden Zwischenräume eine beträchtliche Vergrößerung des magnetischen Widerstandes, und ihr Beitrag zur Bremsung ist um so bedeutender, als sie einen der am besten gekühlten Teile darstellen, da sie als Fliehkraftflügel auf den Kühlluftstrom wirken.
  • Die Verteilung und die Zahl der Kanäle werden übrigens durch die gewünschte Kühlung und die Lage der zu kühlenden Rotorteile bestimmt.
  • Gleichzeitig mit der Vergrößerung und der ungleichen Verteilung der Flüsse und Induktionen kann man eine Verringerung der Abmessungen des Apparats in einer bestimmten Richtung beabsichtigen. Wie in Fig. II dargestellt, kann der Stator mit Zähnen versehen sein, die gemäß zwei seitlichen Sektoren verteilt sind, so daß die Teile des Rotors, in welchen eine Induktion auftritt, auf die beiden seitlichen Sektoren g-i und h-j beschränkt sind. Diese Verteilung der Polzähne kann z. B. durch gedrängtere Anordnung der Zähne des Magnetgestells in der Zone dieser beiden Sektoren oder durch den einfachen Fortfall gewisser von ihnen erhalten werden. Der ganze Fluß des Magnetgestells ist auf die übrigbleibenden Zähne konzentriert. Hierdurch wird die Ausdehnung in lotrechter Richtung angenähert auf die Abmessung des Rotors beschränkt. Die freien Sektoren g-h und i-j des Rotors liegen für die Belüftung völlig frei.
  • Zu den verschiedenen Maßnahmen zur Verbesserung des Bremsmoments mit Hilfe der obigen magnetischen Mittel können noch die verschiedenen weiter unten beschriebenen Merkmale treten, welche insbesondere die Verbesserung des Wärmeaustausches zwischen dem Kühlmittel und den der Erwärmung ausgesetzten Teilen des Apparats bei gleichzeitigem besserem Schutz derselben bezwecken, und zwar unabhängig davon, ob diese Erwärmung von innen heraus `erfolgt öder auf diese Teile durch Strahlung oder Leitung übertragen wird.
  • Da eine derartige Bremse im allgemeinen zum Einbau in ein Fahrzeug bestimmt ist, wie in Fig. I2 gezeigt, wird eine derartige Bremse 57 in die Transmissionswelle 58 des Fahrzeugs eingeschaltet oder liegt mit dieser in einer Flucht. Bei einer derartigen Anordnung ist es zweckmäßig, die Vorderseite 5o der Bremse mit dem oben beschriebenen Lüfter zu versehen und diesem Prallbleche 55 zuzuordnen, welche bei der Bewegung des Fahrzeugs in der bevorzugten Fahrtrichtung eine große Luftmenge erfassen, deren Volumen und Geschwindigkeit zu den entsprechenden Werten hinzutreten, welche mit Hilfe der Lüfterflügel 56 allein erhalten werden. Die Gesamtanordnung bildet eine Art Düse, welche die Geschwindigkeit und die Menge des Kühlmittels erhöht. Es ist zu bemerken, daß eine ähnliche Anordnung vorgesehen werden kann, wenn die Bremse 57 jenseits des Getriebekastens angeordnet wird, welcher die Bewegung der in der Längsrichtung angeordneten Antriebswelle auf die Radachsen überträgt. Falls übrigens die Bremsen quer zu dem Fahrzeug angeordnet sind, gestatten gekrümmte, nach vorn offene. Luftschächte die Erzielung desselben Ergebnisses.
  • Wie man in Fig. 13 sieht, kann man noch bei gleichem magnetischem Widerstand die Kühlung des Rotors verbessern. Hierfür ist der zwischen den Polen 62 und 6.2" umlaufende Rotor 61 mit Kanälen versehen, welche die Form von etwa radial liegenden Durchlässen haben, welche mit einem Gewinde dreieckiger; 63, runder, 64, trapezförmiger, 65, oder anderer Form auf der Gesamtheft oder einem Teil ihrer Länge versehen sind.
  • Zur weiteren Erhöhung des Wärmeaustausches kann der in dem Rotor vorgesehene Durchlaß mit einem gelochten Blechrohr 66 ausgefüttert werden, welches an die Wand des Loches angelötet wird, wodurch gleichzeitig die Austauschfläche und die Wirbelbildung der Strömung vergrößert wird. Man kann ein ähnliches Ergebnis erzielen, indem man in die Löcher 67 einen in die Richtung der zylindrischen Wand gewellten und z. B. in Form einer Spiralfeder aufgewickelten Draht einführt. Man kann auch in die Löcher ein Profilstück aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff einbringen, welches z. B. auf die Oberfläche des Loches aufgelötet ist, so daß seine große Oberfläche zu der Oberfläche der Wand des Loches hinzutritt.
  • Zur Bekämpfung der Erwärmung kann es auch, wie in Fig. I4 gezeigt, vorteilhaft sein, den Rotor aus mehreren Ringen 78, 79, 8o, 8I zusammenzusetzen, welche nebeneinanderliegen und zwischen sich für die Belüftung verfügbare Zwischenräume 82, 83, 84 bilden. Die diese Zwischenräume begrenzenden Frontflächen können zweckmäßig je mit Kühl- und Belüftungsflügeln versehen sein, welche radial oder anders liegen können und nicht dargestellt sind.
  • Der Zusammenbau der verschiedenen Ringe kann auf beliebige Weise erfolgen, z. B. mit Hilfe einer gewissen Zahl von gleichmäßig verteilten Bolzen 85 oder auch mit Hilfe von innen ausgelöteten und in hierfür vorgesehenen Durchlässen angeordneten Stangen.
  • Da sich die Erwärmung trotz allem in ungleicher Weise auf die verschiedenen Teile des Rotors überträgt, ist es zweckmäßig, diesen so auszubilden, daß er in kaltem Zustand eine konische Form aufweist, welche auf der Seite verjüngt ist, auf welcher die Erwärmung am stärksten ist, wobei der Winkel des Kegels so berechnet ist, daß der Rotor während des Betriebes bei der höchsten Temperatur für kontinuierlichen Betrieb etwa zu den Erzeugenden des Luftspalts parallel wird. Wie in Fig. I5 sichtbar, wird der Rotor in seinem den Spulen am nächsten liegenden und am schlechtesten belüfteten Teil 76 stärker erwärmt. In kaltem Zustand ist die Außenfläche und die Innenfläche des Rotors kegelstumpfförmig, wobei diese beiden Flächen gegenüber den Polflächen verschiedene Schräglagen haben. In warmem Zustand richtet sich ein solcher Rotor aus und nimmt die bei 77 angegebene Lage ein, bei welcher die Oberflächen des Rotors angenähert den Polflächen parallel liegen. Diese Anordnung gestattet, einen zu großen Luftspalt und somit einen zu großen Aufwand an magnetisierenden Amperewindungen zu vermeiden.
  • Zur Erzielung einer vollständigen Betriebssicherheit bei möglichst kleinen Luftspalten kann die Vergrößerung des Durchmessers des Rotors 9I durch die Erwärmung durch auf seinen Umfang verteilte Ausdehnungsschlitze 9o (Fig. I6) erheblich gemildert werden. Diese vorzugsweise in die ganze Dicke des Rotors 9i eingeschnittenen Schlitzego können in der Richtung der Erzeugenden oder schräg liegen. Sie können auch verschachtelt sein, wobei die einen in eine Frontfläche und die anderen in die entgegengesetzte Fläche münden.
  • Die Schnittflächen dieser Schlitze 9o können mit Belüftungs- und Kühlflügeln versehen sein.
  • Da die in dem Rotor entwickelte Wärme auch auf seine Haltearme übertragen wird, ist es zweckmäßig, diese so auszubilden, daß sie den Dehnungen des Rotors folgen können, dabei aber die Haltung und die Zentrierung dessdlben aufrechterhalten. Wie in F.ig. 17 dargestellt, kann hierfür auf verschiedene Weise verfahren werden. Die Arme können gegen den Halbmesser geneigt werden, wie die. Arme 70, 71 und 72, und ihre eigene Durchbiegung ermöglicht das Aufholen der durch die Ausdehnung des Rotors bewirkten Unterschiede der Halbmesser in der Größenordnung von einem Millimeter.
  • Die gleiche Durchbiegung kann auch mit Hilfe von mehr oder weniger gewellten Armen 73 oder 74 erhalten werden, deren Biegung in zu der Drehachse senkrechten Ebenen wie,in zu dieser Achse schrägen Ebenen liegen kann. Die Arme können selbst in bezug auf die Achse schräg liegen, so daß sie eine Art verformbaren Kegel bilden. Sie können, wie bei 72 angegeben, mit Schlitzen 75 versehen sein, welche abwechselnd nach der einen und der anderen Kante hin offen sind, wodurch die Möglichkeiten einer elastischen Verformung vergrößert werden. Schließlich können sie mit der Felge und der Nabe durch Federn oder Gelenke verbunden sein, welche eine geringe Verstellung zulassen.
  • Wie in Fig. 18 dargestellt, sind zur Vermeidung einer Sirenenwirkung infolge des Zusammentreffens der Durchlässe und der Kantenlinien der Pole 69 diese Durchlässe längs Linienei fi, e2 f2 usw. verteilt, welche gegen die Erzeugenden geneigt sind und eine beliebige gerade oder nicht gerade Form haben. Die Verteilung erfolgt so, daß die Löcher einer Reihe nicht gleichzeitig unter die Polkanten kommen. Um den Anfachungen jeden störenden periodischen Charakter zu nehmen oder um die Periode aus dem Hörbereich zu bringen, kann man die Ganghöhe der Anordnungen verändern oder die Durchlässe so anordnen, daß ihre scheinbaren Durchmesser niemals gleichzeitig auf ein und derselben Linie liegen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrodynamische Wirbelstrombremse der homopolaren Bauart mit einem festen Magnetständer und einem als Umdrehungshohlkörper, z. B. in Form eines Zylindermantelstückes, ausgebildeten Rotor zur Aufnahme der Wirbelströme, der in einem angepaßten, von magnetischen Polen auf der Innen- und Außenseite umgebenen Luftspalt des Ständers rotiert oder umgekehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des Umdrehungshohlkörpers aus ferromagnetischem Werkstoff, zumindest soweit sie in dem Magnetfeld rotieren, im wesentlichen radiale Bohrungen zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes des Körpers und Verbesserung der Kühlung besitzen. z. Bremse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Pole des festen Magnetständers zur Bildung von Kühlluft-Ein-und Austrittsöffnungen mit Abstand voneinander angeordnet sind. 3. Bremse nach den Ansprüchen i und 2, gekennzeichnet durch an dem Rotor oder der Welle desselben befestigte Flügel (z. B. 4), welche die Geschwindigkeit der in Berührung mit dem Rotor, seinen. Kanälen und den Polen strömenden Luft vergrößern und ein- oder mehrstufige Schraubenlüfter oder einen Fliehkraftlüfter bilden. 4. Bremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Polen oder den Lüfterflügeln feste Prallbleche (i3) zugeordnet sind, welche die Strömung des Kühlmittels leiten und die Strömungsmenge desselben vergrößern. 5. Bremse nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rotor durchdringenden Kanäle etwa radial liegen und als Teile eines Fliehkraftlüfters wirken, wobei Mittel vorgesehen sind, um in wirklicher oder fiktiver Weise die innere Austauschfläche dieser Kanäle zu vergrößern, wobei jedoch der Querschnitt derselben einen. solchen Wert beibehält, daß der magnetische Widerstand des Rotors den gewünschten Wert behält (Fig. i3). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergrößerung der Oberflache der Kanäle durch gerade, schräge, schraubenförmige oder in den Meridianebenen dieser Kanäle liegende Rippen oder durch die Schaffung von Kanten oder Spitzen oder Rauhigkeiten in der Oberfläche der Kanäle erfolgt. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Hindernisse zur Vergrößerung der Wirbelbewegung der Strömung des Kühlmittels in den Kanälen angebracht sind, wobei die diese Hindernisse bildenden Vorrichtungen gegebenenfalls mit Vorsprüngen auf der Innenfläche des Kanals kombiniert sein können. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 7, gekennzeichnet durch eine Erzeugung des magnetischen Flusses unter einem hohen magnetischen Potential und durch eine Begrenzung des Flusses auf einen vorausbestimmten Wert durch Vergrößerung des magnetischen -Widerstandes der Luftspalte und durch Verringerung der Oberfläche derselben, wobei diese Verringerung entweder durch die Verringerung der aktiven Flächen des Rotors durch die Schaffung von Kanälen und gegebenenfalls anderen Unterbrechungen oder durch die Verringerung der gegenüberliegenden Polflächen oder durch diese beiden Maßnahmen erzielt wird. g. Bremse nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ungleiche Eintritts- und Austrittsflächen des Flusses, wobei diese Ungleichheit an den Polflächen, den aktiven Flächen des Rotors oder an diesen beiden erhalten wird. io. Bremse nach einem der Ansprüche r bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftspalte der verschiedenen einander gegenüberliegenden Polstücke ungleich auf dem Zylinder verteilt sind. i i. Bremse nach einem der Ansprüche i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die ungleichnamigen Polzähne gleichmäßig oder ungleichmäßig in der Bewegungsrichtung des Rotors oder in entgegengesetzter Richtung gegeneinander verschoben sind. i2. Bremse nach einem der Ansprüche i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahlen der Polzähne auf dem Innenkranz (io) und dem Außenkranz (9) verschieden sind. 13. Bremse nach einem der Ansprüche i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den Rotor tragenden Arme zwischen dem Rotor und seiner Nabe so ausgebildet sind, daß Wärmedehnungen ausgeglichen werden können (Fig. 17)-14. Bremse nach einem der Ansprüche i bis 13, gekennzeichnet durch einen konischen Rotor, dessen Durchmesser an seiner freien Kante kleiner als an seiner an den Haltearmen befestigten Kante ist (Fig. r5). 15. Bremse. nach einem der Ansprüche i bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei kaltem Rotor der innere Luftspalt desselben kleiner als sein äußerer Luftspalt ist. " 16. Bremse nach einem der Ansprüche i bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in einem Teil der Dicke des Rotors etwa axial liegende Ausdehnungsschlitze angeordnet sind. 17. Bremse nach einem der Ansprüche i bis i6, für Fahrzeuge, gekennzeichnet. durch eine Reihe von festen Prallblechen, welche die durch die Fahrt des Fahrzeugs in Bewegung. gesetzte Luft erfassen (Fig. i2). 18. Bremse nach einem der Ansprüche i bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle ,des Rotors so verteilt sind, daß eine hörbare :Sirenenwirkung verhindert wird (Fig. i8). In :Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 661 o26, 700 201, 66i-027; USA.-Patentschriften Nr. 2 393 211, 2 419 837, 2-488079. .
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