Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bremswirkung Wirbelstrombremse


von Bernd F. (metallfunk)


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Ich suche nach einer Lösung.

Problem: Es gibt an einem Kunstwerk kleine Windflügel, die sich drehen.
Auch bei starkem Wind sollen keine Drehzahlen erreicht werden,
die für die Finger kritisch sind.

Variante 1.  Eine Fliehkraftbremse ( sollte so ab 60U/ min eingreifen)
Machbar, aber zu empfindlich.

Variante 2. Eine Wirbelstrombremse. Verschleißfrei und lautlos.

Hier die Frage: Eine Fliehkraftbremse würde bei schwachem Wind
kein Wiederstand erzeugen und erst bei höheren Drehzahlen eingreifen.
Wie ist der Bremsverlauf bei einer Wirbelstrombremse?
( Drehzahl-abhängig)

Das Ganze soll stromlos funktionieren, sonst wäre es zu einfach.

Detail: Alu/ Kupferscheibe mit 15 cm Durchmesser, Neodymmagnete.
Windflügel 30x30 cm mit senkrechter Achse.

Grüße Bernd

von U. B. (Gast)


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> Wie ist der Bremsverlauf bei einer Wirbelstrombremse?
> (Drehzahl-abhängig)

Die Bremskraft ist proportional zur Geschwindigkeit.

von Bernd F. (metallfunk)


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U. B. schrieb:
>> Wie ist der Bremsverlauf bei einer Wirbelstrombremse?
>> (Drehzahl-abhängig)
>
> Die Bremskraft ist proportional zur Geschwindigkeit.

Streng linear?

von U. B. (Gast)


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Wohl nicht ganz genau:

Z.B. dürfte der Skin-Effekt den effektiven "Brems-Widerstand" bei 
höherer Drehzahl ebenfalls etwas erhöhen (?).

von Bernd F. (metallfunk)


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Ich denke gerade über eine Kombination nach.

Es könnte ein geteilter Alu-ring sein, der sich drehzahlabhängig
nach Außen bewegt, da sitzen dann die Magnete und bremsen.

Keine Bremswirkung bis zu einer bestimmten Drehzahl, ab dann
wirkt die Wirbelstrombremse. ??

von Janus (Gast)


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Oder statt Wirbelstrombremse kleiner Generator (passender 
Klein-Elektromotor), damit über Stabi Spannung für kleine Elektronik 
(uC, evtl. vergossen) erzeugen. Wenn Spannung vor Stabi über einen Wert 
x ansteigt, über MosFet Widerstand zuschalten, das bremst dann. Ist 
natürlich etwas aufwendiger.

von Peter R. (pnu)


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Man kanns aber auch einfacher haben: Mit der Achse dreht sich eine 
Masse, die entstehende Fliehkraft bewegt die Masse nach außen. Wenn  sie 
weit genug nach außen gekommen ist, berührt sie von innen eine 
Bremstrommel die dann eben bremst. So etwas gab es zum Beispiel bei 
Mopeds als sogenannte Fliehkraftkupplung. Nur würde dann die 
Abtriebsseite eben nicht beweglich sein sondern festgehalten.

Aber die Lösung mit einem als Generator laufendem Magnet-Motor, der an 
einer Z-Diode arbeitet, ist wohl die beste Lösung. Wenn man da eine 
Elektronik nimmt, die eine ganz genaue Spannung hält, entsteht 
weitgehend konstante Drehzahl
Dann kann  man sogar als Warnung rote LED's aufleuchten lassen, die vom 
Generator gespeist werden.
(Das garantiert sogar, dass Jeder trotzdem in die Flügel greift)

von Peter R. (pnu)


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psychologisch wirksam wäre auch ein vom Generator gespeister 
Lautsprecher mit der Ausgabe: "fass mich nicht an - Lebensgefahr", oder 
so ähnlich. Da würde Jeder zugreifen.

von Michael K. (charles_b)


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Bernd Funk schrieb:
> U. B. schrieb:
>>> Wie ist der Bremsverlauf bei einer Wirbelstrombremse?
>>> (Drehzahl-abhängig)
>>
>> Die Bremskraft ist proportional zur Geschwindigkeit.
>
> Streng linear?

Ja, streng linear, wenn man von möglichen Reibungs- und HF-Effekten mal 
absieht.

Auf jeden Fall gibt es keine Mindestgeschwindigkeit oder eine 
Stufenfunktion.

von Timm T. (Gast)


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Stimmt, passiv ließe sich das über einen Motor als Generator, eine 
Z-Diode und einen Mosfet (mit ausreichender Kühlung) erreichen. Steigt 
die Generatorspannung über die Zenerspannung, öffnet der Mosfet und 
schließt den Generator kurz, so dass der als Bremse wirkt.

Kein abrupter Übergang, aber dürfte scharf genug sein für das Vorhaben.

Nachteil: Wir reden hier über 60U / min. Also ist entweder ein extrem 
langsamlaufender Motor oder ein zusätzliches Getriebe vor dem Motor 
nötig.

von bla (Gast)


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Oder man treibt mit den Generator den Magnet für die Wirbelstrombremse 
an^^

von Bernd F. (metallfunk)


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Jetzt schau ich mal, ob sich das nicht rein mechanisch lösen lässt.

Das werde ich mal als Modell bauen.

Die Alu/ Kupferscheibe ( hellblau ) soll sich bei einsetzender 
Bremswirkung
verdrehen und dann dichter an die Magnete kommen.

So sollte ein nichtlinearer Verlauf möglich sein.

von Timm T. (Gast)


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Dann müsstest Du eventuell mit einer Feder leicht gegendrücken, um über 
die Federkraft einen definierten und reproduzierbaren Einsetzpunkt zu 
bekommen.

von Hörbi P. (hepo)


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Peter R. schrieb:
> psychologisch wirksam wäre auch ein vom Generator gespeister
> Lautsprecher mit der Ausgabe: "fass mich nicht an - Lebensgefahr", oder
> so ähnlich. Da würde Jeder zugreifen.

da wäre es schon fast besser, wenn der lautsprecher "finger weg" 
ausgibt.
wie man den text auch auslegen will: als warnung oder als "na siehste" 
...

von Falk B. (falk)


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@  Bernd Funk (metallfunk)

>      Bremse.JPG

>Jetzt schau ich mal, ob sich das nicht rein mechanisch lösen lässt.

Kann man, aber nicht in diesem Forum, wo jeder pissige LED-Blinker 
atomuhrgenau blinken muss.

>Die Alu/ Kupferscheibe ( hellblau ) soll sich bei einsetzender
>Bremswirkung
>verdrehen und dann dichter an die Magnete kommen.

Ganz schön verdrehte Vorstellung 8-0
Ausserdem wird dein Modell nicht sonderlich gut bremsen. Stickwort 
Magnetkreis und Feldlinien. Schau dir mal an, wie man es richtig macht. 
Und dann wirst du feststellen, dass der ganze Käse mit nichtlinear und 
so überflüssig ist.

http://www.isea.rwth-aachen.de/electricaldrives/teststands/eddy
http://www.worldwide.at/ergobike/ergo/folder.htm

MFG
Falk

von gk (Gast)


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Vielleicht lassen sich ja die Fliehkraftregler aus alten Telefonen 
benutzen:

http://de.wikipedia.org/wiki/Nummernschalter#Der_Fliehkraftregler

gk

von Nitram L. (nitram)


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wie wäre es mit einer Art Luftbremse - so wie sie in alten 
Kirchturmuhren zu finden ist?
Ich meine die Hemmung vom Schlagwerk - eine Art Luftrad...
Ein Bild findest du dort:
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Lichtenwalde3.jpg

Das Flügelrad wird auf der Unterseite montiert und verwirbelt dort die 
Luft... Mit steigender Drehzahl wird die Bremswirkung immer größer...

nitraM

von Wolfgang Harzig (Gast)


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Ließe sich das mit einer Geschwindigkeitsreglung kombinieren? So das die 
vorgegebene Geschwindigkeit auch bei extremen Gefäälle erhalten bleibt. 
Könnte es herkömmliche Autobremsen ersetzen? Ich meine ja und ja.

von Michael B. (alter_mann)


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Wolfgang Harzig schrieb:
> Ließe sich das mit einer Geschwindigkeitsreglung kombinieren? So das die
> vorgegebene Geschwindigkeit auch bei extremen Gefäälle erhalten bleibt.
> Könnte es herkömmliche Autobremsen ersetzen? Ich meine ja und ja.

Du hast einen 7 Jahre alten Thread wiederbelebt. :-)
In dieser Zeit muß wohl jemand Deine Idee vorweggenommen haben: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Retarder

von plastikantenne (Gast)


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Bernd F. schrieb:
> Ich suche nach einer Lösung.

Einbau in Vogelkäfig. (Patent "Windantrieb Anti-Vogel-Käfig".)

von Der Andere (Gast)


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plastikantenne schrieb:
> Bernd F. schrieb:
>> Ich suche nach einer Lösung.
>
> Einbau in Vogelkäfig.

Bernd hat die Lösung schon vor ca. 7 Jahren gefunden!

Wolfgang Harzig schrieb:
> Könnte es herkömmliche Autobremsen ersetzen? Ich meine ja und ja.

Ja klar vor allem im Stillstand.
Wie wäre es mit denken bevor man einen uralten Thread mit einem 
Unfugsbeitrag wiederbelebt.

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