Wirbelstrombremse oder -kupplung, insbesondere für Fahrzeuge, mit
im Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystem Die Erfindung bezieht,sich auf eine-Wi.rbelstrombremse
oder -Jcupplung, insbesondere für Fahrzeuge, mit einem .im- Kraftfluß regelbaren
Dauermagnetsystem,derart, daß die Dauermagnete mit einer Wicklung geringer Windungszahl
versehen sind, wobei die Regelung des Gesamtflusses auf den zur Einstellung des
gewün" schten Brems- bzw.,Kupplungsmoment es erforderlichen Wert durch mehr oder
weniger starkes Auf- bzw. Entmagnetisieren der Dauermagnete mittels elektrischer
Stromimpulse entsprechender Größe und Richtung erfolgt.: Die auf diese Weise regelbaren-Wirbelstrombremsen
können ngeringen. Abmessurigen und.mit, einfachem Aufbau hergestellt werden., weil
die bei, bekannten Wirbeistrombremsen-erforderlichen Mittel zur Ein- und Ausschaltung,
wie: Gestänge, hydraulische oder elektrische .Antriebe -sowie Mittel zum Kurzschließen
oder Umlenken der' die W rbela-trombahn durchsetzenden Kraftlinien nicht mehr erforderlich
sind: Außerdem wird bei :einem durch Auf- und Entmagnetisieren der Dauermagnete:
regelbaren Dauermagnetsystem der Danermagnetwerks toff besonders gut ausgenutzt,
. weil. magnetische Vor.Lus ta., welche den Wirkungsgra'dder Vorrichtung In bezug
auf das Magns tvolumeri herabsetzen, nicht eintreten. _
Die vorliegende-Erfindung
bezweckt nun eine Verbesserung der vorgenannten Wirb-elstrombremsen bzw. -kupplungen
mit im Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystem. Diese Wirbelstrombremsen besitzen
den Nachteil, daß durch die bei der Auf- und Entmagneti.sierung auftretenden elektrischen
Stromimpulse sehr hoher Stromstärke, die eine hohe Feldstärke in der Magnetlsierungswicklung
hervorrufen, ein plötzlicher, ruckärtg einsetzender Bremsvorgang eintritt. Zur Vermeidung
dieses plötzlich einsetzenden Bremsvorganges wird erfindungsgemäß.vorgeschlagen,
die Polenden der Dauermagnete oder die auf den Polenden der Dauermagnete sitzenden
Polschuhe mit Mitteln zur Dämpfung der durch die elektrischen Stromimpulse hoher
Stromstärke auftretenden hohen Feldstärken zu versehen.Eddy current brake or clutch, in particular for vehicles, with
The invention relates to a permanent magnet system that can be regulated in the flow of force
or coupling, especially for vehicles, with a controllable flow of force
Permanent magnet system, such that the permanent magnets with a winding with a small number of turns
are provided, the regulation of the total flow to the setting of the
Desired braking or clutch torque it required value by more or
less strong magnetization or demagnetization of the permanent magnets by means of electrical
Current impulses of the appropriate size and direction are made: The eddy current brakes that can be regulated in this way
can be less. Dimensional and.with, simple construction., Because
the means required for switching on and off known eddy current brakes,
such as: rods, hydraulic or electric drives - as well as means for short-circuiting
or deflection of the lines of force penetrating the W rbela-trombahn no longer necessary
are: In addition, with: one by magnetizing and demagnetizing the permanent magnets:
controllable permanent magnet system of Danermagnetwerk toff particularly well used,
. because. magnetic Vor.Lus ta., which the degree of effectiveness of the device in relation
reduce tvolumeri on the magns, do not enter. _
The present invention
now aims to improve the aforementioned eddy current brakes or clutches
with adjustable permanent magnet system in the power flow. These eddy current brakes own
the disadvantage that due to the electrical
Current impulses of very high amperage, which create a high field strength in the magnetization winding
cause a sudden, jerky braking process occurs. To avoid
this suddenly occurring braking process is proposed according to the invention,
the pole ends of the permanent magnets or those sitting on the pole ends of the permanent magnets
Pole shoes with means for damping the higher due to the electrical current pulses
To provide current strength occurring high field strengths.
Diese Mittel können z.B. eine geschlossene Dämpfungswindung sein,
die auf den Polenden der Dauermagnete oder der Polschuhe aufgebracht ist und aus
einem. Werkstoff guter elektrischer Leitfähigkeif besteht. Eine Dämpfung kann auch
dadurch erzielt werden, daß die Magnete bzw. die Polschuhs der Magnete in ein. elektrisch
leitendes Material eingesetzt sind, wobei das elektrisch leitende Material gleichz8:itig
als eine die Magnete im Abstand zuenander haltende Lagerplatine oder Gehäuseplatte
dient.These means can e.g. be a closed damping coil,
which is applied to the pole ends of the permanent magnets or the pole shoes and off
one. Material with good electrical conductivity. Attenuation can also
can be achieved in that the magnets or the pole pieces of the magnets in a. electric
conductive material are used, the electrically conductive material at the same time
as a bearing plate or housing plate holding the magnets at a distance from one another
serves.
Eine Dämpfung kann auch durch Umleiten der Kraftlinien während, des
Auf- und Entmagnetisierungsstromstoßes derart erfolgen, daß ein '.teil der .Kraftlinien
vom Pol des einen- Magneten zu den benachbarten Magneten übertritt und somit nicht
:in der Wirbelstrombahn
zur Wirkung gelangt. Zu diesem. Zweck wird
der Abstand der Polschuhe zum benachbarten Pol: durch vergrößerte Ausbildung des
auf den Polen der Dauermagnete -aufliegenden Teiles der Polschuhe verkleinert und
damit ein Iiilfsluftspalt zwischen den benachbarten Polen geschaffen:; Einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.. Es- zeigen: Fig.
1 eine ausschnittsweise wiedergegebene bekannte Wirbelstrombremse mit im Kraftfluß
regelbaren Dauermagnetsystem in abgewickelter Darstellung, Fig. 2 die auf dem Dauermagnetsystem
der im Kraftfluß regelbaren Wzrbelstrombremse gemäß Fig.1 aufgebrachte Dämpfungswindung,
Fg. 3 einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig.2, Fig: 4 eine Wirbelstrombremse
mit im Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystem und Dä:mpfungsmittelny wobei das Dauermagnetsystem
einen anderen Aufbau aufweist.Damping can also be achieved by redirecting the lines of force during, des
Auf- and demagnetizing current impulses take place in such a way that a part of the lines of force
from the pole of one magnet to the neighboring magnet and therefore not
: in the eddy current path
comes into effect. To this. Purpose will
the distance between the pole shoes and the neighboring pole: by increasing the size of the
on the poles of the permanent magnets -upposed part of the pole pieces and
thus created an auxiliary air gap between the neighboring poles :; Some examples
The invention are explained below with reference to the drawing. They show: Fig.
1 shows an excerpt from a known eddy current brake with in the power flow
controllable permanent magnet system in a developed view, Fig. 2 the one on the permanent magnet system
the damping winding applied in the power flow, which can be regulated according to Fig. 1,
FIG. 3 shows a section along the line I-I of FIG. 2, FIG. 4 shows an eddy current brake
with adjustable permanent magnet system in the power flow and damping means, whereby the permanent magnet system
has a different structure.
Die in Fig.1 dargestellte bekannte Wirbelstrombremse besteht aus einer
Magnetanordnung 1 und wenigstens einer Scheibe oder Bahn 2 aus elektrisch leitendem
oder ferromagnetischem Werkstoff, ,In dem di;e Wirbelströme erzeugt werden, wobei
die Magnetanordnung zur Wrbelstromscheib-e oder -bahn relativ drehbar angeordnet
ist. Die Dauermagnete 3 der-Magnetanordnung sind auf
einem
Trägerkörper 4, befestigt, welcher zum ßückschluß der Kraftlinien ggfis. aus ferromagnetischem
Werkstoff bestehen kann. Wie in der Zeichnung durch die Buchstaben N und.S angegeben,
haben die der Wirbelstrombahn gegenüberliegenden Pole wechselnde Polarität. Die
Dauermagnete sind-mit einer Wicklung 5 geringer Windungszahl versehen, wobei die
Wicklung von Magnet zu Magnet entgegengesetzten Wicklungssinn aufweist. Durch mehr
oder weniger starkes Auf- bzw. Entmagnetisieren der Dauermagnete mittels .elektrischer
Stromimpulse, die. einem Stromimpulserzeuger hoher Stromstärke entnommen werden,
wird das gewünschte Bremsbz@w. Kupplungsmoment erhalten. Durch die Stromimpulse
hofier Stromstärke treten kurzzeitig sehr hohe Feldstärken auf, so daß der Bremsvorgang
bei diesen Wirbelstrombremsen ruckartig ein-setzt. The known eddy current brake shown in Figure 1 consists of a magnet arrangement 1 and at least one disc or track 2 made of electrically conductive or ferromagnetic material, in which eddy currents are generated, the magnet arrangement being arranged to be relatively rotatable relative to the eddy current disc or track is. The permanent magnets 3 of the magnet arrangement are attached to a support body 4, which, if necessary, to infer the lines of force. can consist of ferromagnetic material. As indicated in the drawing by the letters N and S, the poles opposite the eddy current path have alternating polarity. The permanent magnets are provided with a winding 5 with a small number of turns, the winding having opposite directions of winding from magnet to magnet. By more or less strong magnetization or demagnetization of the permanent magnets by means of electrical current pulses that. are taken from a current pulse generator of high amperage, the desired Bremsbz @ w. Receive clutch torque. Very high field strengths occur briefly as a result of the current impulses of a high current strength, so that the braking process with these eddy current brakes starts abruptly .
Um diesen Nachteil zu vermeiden, sind in Fig:2 die Polschuhe 6, die
auf den Polenden der Magnete 3 angebracht sind:, mit einer geschlossenen Dämpfungswindung
'@ aus elektrisch gut leitendem Material versehen. Ein Teil der Aufmagnetisierungsfeldstärke
erzeugt in der Dämpfungswindung Wirbelströme, so daß nur noch der übrig bleibende
Teil der kurzzeitig auftretenden Feldstärke in der Wirbelstrombahn oder -scheibe
2 wirksam wird, so daß der Bremsvorgang weich einsetzt.In order to avoid this disadvantage, the pole pieces 6 are shown in FIG
are attached to the pole ends of the magnets 3 :, with a closed damping winding
'@ Made of electrically good conductive material. Part of the magnetization field strength
creates eddy currents in the damping winding, so that only the remaining
Part of the briefly occurring field strength in the eddy current path or disk
2 becomes effective, so that the braking process begins smoothly.
Aus Fig.3 ist die kranzförmige Anordnung der Dauermagnete mit den,
an ihren Enden angebrachten Polschuhen 6 aus Weicheisen
ersichtlich.
An jedem Ende der.Polschuhe ist eine geschlossene Dämpfungsziindung 7_aus elektrisch
gut leitendem Werkstoff angebracht . _ .' - -Anstelle einer Dämpfüngswindung kann
auch eine Dämpfungsplatt:e (J aus elektrisch gut leitendem Werkstoff vorgesehen:
werden,; die mit Aussparungen- versehen ist, _, durch: die die Polschuhe mit ihren.
abgesetzten Enden hindurchragen, so daß sie von der Dämpfungsplatte allseitig umgeben-sind.
. Die Dämpfunghplatte kann so ausgebildet sein, daß sie zurHalter ung der gesamten
Magnetanordnung herangezogen wird, .Eine weitere vorteilhafte Maßnahme zur Dämpfung
besteht darin, daß die Polschuhe -6 an ihrer Auflagefläche 9 breiter ausgebildet
sind als die Dauermagnete 3,- so daß sie zum benachbarten Polschuh einen Hilfsluftspalt
10 bilden, über dein ein. Teil der kurzzeitig; auftretenden Kraftlinien-während
des Auf- bzw. Entmagnetisierens kurzgeschlossen. wird, so daß er in der Wrbel-Strombahn
2 -nicht wirksam wird, . .-Fig.l1 zeigt eine Wirbelstrombremse -mit einem
anderen Aufbau des im Kraftfluß regelbaren Dauermagnetsystems. Das Dauermagnet-System
besteht aus mehreren in einem Kranz angeordneten Dauermagneten 3, die in Richtung
ihrer geringsten- Dicke magnetisiert sind. Die gleichnamigen Pölflächen der-,Dauermagnete
.3 sind einander zugekehrt,ixnd zwischen- den Magneten sind Polschuhe 6
hoher
Sättigungsinduktion, z,B. aus Weicheisen, angebracht. Der aus den Polschuhen austretende
Fluß weist somit wechselnde Polarität auf,so daß ein seine Richtung wechselndes
Magnetfeld vorhanden ist,*-welches auf die Wrbelstrombahn 2 einwirkt: Die Dauermagnete
3 sind in an sich bekannter Weise mit einer Wicklung 5 geringer Windungszahl-versehen,
wobei die Wicklungen benachbarter Dauermagnete einen entgegengesetzten Wicklungssinn
aufweisen, so daß die Dauermagnete durch mehr oder weniger starkes Auf- bzw. Entmagnetisieren
gleichnamige. Polarität an den einander zugekehrten Polflächen erhalten. Die Enderz
der Polschuhe sind in Platten P aus elektrisch gut leitendem Material gelagert,
welche als Dämpfungswindung wirken.The ring-shaped arrangement of the permanent magnets with the pole pieces 6 made of soft iron attached to their ends can be seen from FIG. At each end of the pole shoes, a closed damping ignition 7 made of a material with good electrical conductivity is attached. _. ' Instead of a damping coil, a damping plate made of electrically conductive material can also be provided, which is provided with recesses, through which the pole pieces protrude with their offset ends so that they protrude from the damping plate are surrounded on all sides... The damping plate can be designed so that it is used to hold the entire magnet arrangement. - so that they form an auxiliary air gap 10 to the adjacent pole piece, over which part of the briefly occurring lines of force is short-circuited during the magnetization or demagnetization, so that it is not effective in the vortex current path 2. Fig.l1 shows an eddy current brake with a different structure of the permanent magnet system which can be regulated in the power flow. The permanent magnet system consists of several in a ring ordered permanent magnets 3, which are magnetized in the direction of their smallest thickness. The pole faces of the same name of the permanent magnets .3 face each other, and between the magnets are pole shoes 6 of high saturation induction, e.g. made of soft iron, attached. The flux emerging from the pole pieces thus has alternating polarity, so that a magnetic field that changes its direction is present, * - which acts on the vortex current path 2: The permanent magnets 3 are provided in a manner known per se with a winding 5 with a small number of turns, whereby the windings of adjacent permanent magnets have opposite winding directions, so that the permanent magnets have the same name by more or less strong magnetization or demagnetization. Preserve polarity on the facing pole faces. The end ore of the pole shoes are stored in plates P made of a highly electrically conductive material, which act as a damping winding.
Die Erfindung ist nicht-auf die vorliegenden Ausführungsbeispiele
beschränkt. Bei Wirbelstrombremsen mit nur einer Wirhelstrombahn können die mit
der Maagnetisierungswcklung versehenen Dauermagnete mit ihrer der Wirbelstrombahn
abgewandten Seite auf einer Trägerplatte kranzförmig angeordnet Sein, wobei die
Trä&erplatte aus magnetisch gut leitendem Werkstoff bestehen kann, um als Kraftlinienrückschluß
zu wirken.The invention is not limited to the present exemplary embodiments
limited. With eddy current brakes with only one eddy current path they can with
the permanent magnets provided with the magnetization winding with their eddy current path
remote side be arranged in a ring on a carrier plate, the
Carrier plate can be made of magnetically highly conductive material to act as a yoke
to act.