Hallo, ich weiß, dass dieses Forum nicht gerade für mein Anliegen eeignet ist, aber ich habe hier schon immer schnelle und gute Hilfe bekommen und vielleicht findet sich hier ja auch ein Physiker, der mir in meinem Problem ein wenig weiterhelfen kann: Auch wenn es relativ viel ist, bitte ich euch wenigstens einen Blick darauf zu werfen. Ich bin gerade dabei für eine besondere Lernleistung für mein Abitur einen Modellwagen mit einer Controllerbasierten Kontrolleinheit auszurüsten. Jetzt bin ich gerade an der Umsetzung einer Fahrdynamikregelung à la ESP. Dabei muss jedes einzelne Rad des Modellwagens u.U. sehr stark abgebremst werden. Jetzt suche ich eine günstige, aber noch relativ wirkungsvolle Bremseinrichtung und bin dabei auf die Hysteresebremse (zwei sehr dicht anneinader liegende Eisenscheiben, wovon eine durch eine Spule magnetisiert wird und dadurch Bremsleistung entsteht) gestoßen. Jetzt ist meine Frage, ob eine elektromagnetische Bremse mit ca. 60mm Durchmesser überhaupt ein genügend großes Bremsmoment erzeugen kann, um als Einsatz in einer Fahrdynamikregelung dienen zu können. Die Bremse sollte wenn möglich noch selbst zu bauen sein. Der Modellwagen wiegt ohne Bremsen 4 KG. Und die Bremsen können mit maximal 13V betrieben werden. Der Akku leistet bei 13V max. 225A. Meine Ideen: Die Kraft einer Spule kann ich berechnen, doch mein Problem ist die Umrechnung in eine Art Bremsmoment mit dem ich dann z.B. am Ende eine negative Beschleunigung ausrechnen kann, um mir dann ein Eindruck von der Bremsleistung machen zu können. Ich hoffe sehr, dass einer von euch mir in dieser Angelegenheit helfen kann und ich nicht Tage und Nächte im Internet suchen muss, um herauszufinden, wie ich meine Bremse richtig dimensioniere. Bei einer Spule von 1 cm Länge, 50 Windungen, 3cm Radius und 130A komme ich auf eine Kraft von 2,759N also 281,29 gr. Nicht sehr viel, aber durch die Anzahl der Windungen einfach zu erhöhen. Die "Bremsscheibe" aus Eisen hat einen Durchmesser von 6cm und eine Breite von 2mm. Genauso, wie der Magnet also. Luftspalt zwischen Magnet und Bremsscheibe beträgt 2mm. Aber wie komme ich jetzt auf einen Wert, mit dem ich mir grob ausmahlen kann, welche Bremsleistung dieses System hat? Eine starke Vereinfachung würde mir reichen. Ich muss mein System ja nur grob dimensionieren, sodass es als Einsatz in einer Fahrdynamikregelung dienen kann. Vielen Dank.
Die Bremseinheit von besseren Trainingsrollen für Rennräder bzw Montainbikes arbeiten nach diesem Prinzip.Sich diese Dinger mal anzuschauen wäre sicher nicht verkehrt.Eventuell hilfreich auch deren Produktdaten.
Das dachte ich zuerst auch. Allerdings handelt es sich dabei um Wirbelstrombremsen und nicht Hysteresebremsen. Der Unterschied ist, dass die Wirbelstrombremse nur bei höherenDrehzahlen funktioniert, die Hysteresebremse allerdings bis zum Stillsatnd eines Rades. Datenblätter habe ich mir auch schon einmal angesehen, allerdings sind die nicht wirklich aufschlussreich. Dort steht zwar, wie viel Bremsmoment die Bremsen haben, allerdings nicht, wieviel Windungen usw. Diese Bremsen könnte ich demnach also nicht nachbauen. Wenn schon das Berechnen der rücktreibenen Kraft nicht so einfach ist, gibt es vielleicht jemanden, der eine solche Bremse vll. schon einmal gesehen hat und etwas zur allgemienen Bremskraft sagen kann? Wäre ein blockieren lassen eines Rades vom Modellwagen annähernd möglich, oder muss ich mich endgültig von einer solchen Bremse verabschieden? Vielen Dank.
So wie ich das verstanden habe, benutzt man bei beiden Verfahren das gleiche prinzig. Wirbenstrombremse = el.Magnet Hysteresebremse = Dauermagnet Bzw. in beiden werden die Wirbelstrüme zum Bremsen angewendet siehe Lenz'sche Regel. http://www.youtube.com/watch?v=9rETlSOjW2A http://www.youtube.com/watch?v=kU6NSh7hr7Q&feature=related Das zweite Video ist interessanter vorallem der Schluss mit den RINGEN. MfG
Zwei verschiedene Prinzipien: Hysteresebremse: Ummagnetisierung von ferromagnetischen Material Wirbelstrombremse: Induzierte Wirbelströme in leitfähigem Material
ich schrieb: > das > gleiche prinzig. Wie Max schon sagte sind es verschiedene Prinzipien. Für mich ist aber nicht von Bedeutung, wie die Bremse funktioniert bzw. das weiß ich schon, sondern, wie ich die Verlustleistung ausrechne. Bekannte Größen sind Kraft der Spule in Newton, Ausmaße des magn. Feldes und Bremsscheibengröße. Es muss doch irgendwie möglich sein, die Verlustleistung daraus auszurechnen, denn das Magnetfeld reibt ja gewissermaßen an der Bremsscheibe, ohne sie zu berühren. Ich weiß, dass diese Verlustleistung zum Teil mit den Maxwellgleichungen zusammenhängt, es aber auch Vereinfachungen gibt und diese suche ich, finde sie aber nicht. Ich hoffe immernoch auf jemanden, der sich damit ein wenig auskennt. Viele Grüße LePo
Leon P. schrieb: > ich schrieb: >> das >> gleiche prinzig. > > Wie Max schon sagte sind es verschiedene Prinzipien. Für mich ist aber > nicht von Bedeutung, wie die Bremse funktioniert bzw. das weiß ich > schon, sondern, wie ich die Verlustleistung ausrechne. Bekannte Größen > sind Kraft der Spule in Newton, Ausmaße des magn. Feldes und > Bremsscheibengröße. Bei allem Verständnis für den Wunsch was ausrechnen zu wollen: Zunächst sollte man klären, ob man mit einer Wirbelstrombremse, deren Wirkung mit der Drehzahl zunimmt, für das Projekt überhaupt geeignet ist.
Leon P. schrieb: > Es muss doch irgendwie möglich sein, die Verlustleistung daraus > auszurechnen, denn das Magnetfeld reibt ja gewissermaßen an der > Bremsscheibe, ohne sie zu berühren. Du hast das Prinzip einer Hysteresebremse leider nicht wirklich verstanden... Die Fläche, die von der Hystereseschleife Deiner "Bremsscheibe" umschlossen wird, ist proportional zu der Energie, die bei einem Magnetisierungs- und anschließendem Entmagnetisierungsvorgang "vernichtet" wird. Über die Frequenz bekommst Du dann die Leistung. Wenn Du die Magnetisierungskurve des Materials nicht kennst, kannst Du nix rechnen. Also: Materialprobe beschaffen und die Magnetisierungskurve aufzeichnen; oder gleich die Verluste messen. Das geht z.B. auf diese Art & Weise recht einfach: http://www.zes.com/download/application-notes/zes_applicat_103_core_characteristics_e.pdf Ich befürchte aber, dass die Beschaffung des Messgeräts Dein Budget sprengt... Grüßle, Volker.
Hallo, Michael K-punkt schrieb: > Bei allem Verständnis für den Wunsch was ausrechnen zu wollen: Zunächst > sollte man klären, ob man mit einer Wirbelstrombremse, deren Wirkung mit > der Drehzahl zunimmt, für das Projekt überhaupt geeignet ist. Naja, könnte er schon machen. Nur was nützt es ihm, er möchte doch eine Hysteresebremse einsetzen! http://de.wikipedia.org/wiki/Hysteresebremse Mit freundlichen Grüßen Guido
> Ich bin gerade dabei für eine besondere Lernleistung für mein Abitur > einen Modellwagen mit einer Controllerbasierten Kontrolleinheit > auszurüsten. Jetzt bin ich gerade an der Umsetzung einer > Fahrdynamikregelung à la ESP. Klingt merkwürdig. Ein ESP ist kein Abistoff. Magnetbremsen sind bei elektrobetriebenen Fahrezugen unnötig, die eingebauten MOtore können besser bremsen und sind schon vorhanden. Falls man meint, mit der Bremse Platz sparen zu können: Nein, gleichsarke Motoren sind glaich gross, schliesslich gaht alles über die Wärmeabführ, und bei Motoren wird gar Bremsenergie abgeleitet (rückgespeist), also weniger Wärme, also kleinere Bauform möglich. > Der Modellwagen wiegt ohne Bremsen 4 KG. > Und die Bremsen können mit maximal 13V betrieben werden. Der Akku > leistet bei 13V max. 225A. Ein 225A (Kurzzeitstrom) Akku ist meist schwerer als 4kg, in Lithium wohl etwas teuer.
MaWin schrieb: > Ein 225A (Kurzzeitstrom) Akku ist meist schwerer als 4kg, in Lithium > wohl etwas teuer. Naja, ein 3S Li-Po Modellbau Akku schafft das locker und kostet dabei in China nur knapp 20€. Ich weiß, dass ESP recht umfangreich ist. Zudem will ich auch noch, wenn die Hardware vorhanden ist, ASR und ABS realisieren. Da ich seit mehreren Jahren begeisterter Modellbauer bin, weiß ich sehr wohl, wie stark so ein BLDC Motor ist und auch die Bremskraft ist enorm, aber was nützt die einem, wenn jedes einzelne Rad individuell abgebremst werden muss? Leider gar nichts. Auf dieser Seite sieht man einmal die praktische Umsetzung eines ESPs für Modellwagen realisiert durch eine Fachhochschule. http://isupia.de/blog/2011/05/esp/ Theoretisch habe ich alles fertig, d.h. Programme für Conroller, geätzte Platinen, den Modellwagen, nur die Bremsen fehlen leider. Gibt es vielleicht eine andere Möglichkeit, die Räder abzubremsen? Außer jetzt mit klassischen Scheibenbremsen, die durch ein Servo reguliert werden, weil das zu teuer ist?
Gib jedem Rad einen eigenen Motor, dann kann man damit auch schön kontrolliert driften... Google mal radnabenmotor...
> wie stark so ein BLDC Motor ist und auch die Bremskraft ist enorm, > aber was nützt die einem, wenn jedes einzelne Rad individuell > abgebremst werden muss? In dem man 4 nimmt. KLeiner und leichter als 4 Bremsen. Und durch die niedrigeren Ströme pro Motor leichter zu beherrschen.
Max D. schrieb: > Gib jedem Rad einen eigenen Motor Hätt ich jetzt auch gesagt. Das Prinzip des zentralen Antriebs mit Verteilung über verlustbehaftete Getriebe ist doch bei Elektrofahrzeugen überholt.
> ist doch bei Elektrofahrzeugen überholt. Der Radnabenmotor seit 100 Jahren http://www.autowallpaper.de/Wallpaper/Porsche/Lohner-Porsche-Elektromobil/Lohner-Porsche-Elektromobil.htm allerdings auch, denn man will möglichst geirnges ungefedertes Gewicht (siehe Alu/Magnesium-Felgen), und selbst Neodym (welches gar nicht in benötigter menge vorhanden ist,. schon in Windkraftanlagen eigentlich zu luxuriös) und Aluwicklungen machen den Motor nicht so viel leichter, als daß man mit Kardanwellen an je einen fest am Chassis montierten Motor nicht leichter werden würde.
MaWin schrieb: >> ist doch bei Elektrofahrzeugen überholt. > > Der Radnabenmotor seit 100 Jahren > http://www.autowallpaper.de/Wallpaper/Porsche/Lohner-Porsche-Elektromobil/Lohner-Porsche-Elektromobil.htm > allerdings auch, > Warum alles schlechtreden? Unser Freund will ja nicht die Welt revolutionieren, sondern als angehender Abiturient ein funktionsfähiges ESP entwickeln. Was die Welt natürlich auch revolutioniert, aber in einem anderen Sinne!
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