DE102009005719A1

DE102009005719A1 - Method and device for controlling the translation speed, the rotational speed and the frequency and / or the amplitude of linear, rotary and pendulum oscillations of components of electrically conductive, non-ferromagnetic material by magnetic fields

Info

Publication number: DE102009005719A1
Application number: DE200910005719
Authority: DE
Inventors: Hans-Uwe Morgenstern
Original assignee: TMT Tapping Measuring Technology GmbH
Current assignee: TMT Tapping Measuring Technology GmbH
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2010-08-12
Also published as: WO2010084175A3; WO2010084175A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Translationsgeschwindigkeit, der Drehzahl sowie der Frequenz und/oder der Amplitude von Linear-, Dreh- und Pendelschwingungen von Bauelementen aus elektrisch leitendem, nicht ferromagnetischem Material durch Magnetfelder. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente durch mindestens zwei in Bewegungsrichtung derselben hintereinander angeordnete Magnetfelder mit einer gleichbleibenden, entgegengerichteten Polarität geführt werden, derart, dass die Magnetfeldlinien den Querschnitt der Bauelemente transversal durchdringen und von den Magnetfeldlinien in den Bauelementen entgegengerichtete Spannungen induziert werden, durch die in den Bauelementen mindestens drei hintereinander liegende Wirbelstromfelder erzeugt werden, und dass durch das Zusammenwirken von Magnetfeldern und Wirbelströmen Lorentzkräfte erzeugt werden, durch die die Translationsgeschwindigkeit, die Drehzahl oder die Frequenz und/oder die Amplitude der Linear-, Dreh- und Pendelschwingungen der Bauelemente in Abhängigkeit von den Magnetfeldstärken geregelt werden.The invention relates to a method for controlling the translation speed, the rotational speed and the frequency and / or the amplitude of linear, rotary and pendulum oscillations of components of electrically conductive, non-ferromagnetic material by magnetic fields. The method is characterized in that the components are guided by at least two in the movement direction of the same successively arranged magnetic fields with a constant, opposite polarity, such that the magnetic field lines transversely penetrate the cross section of the components and induced by the magnetic field lines in the components opposing voltages, are generated by the at least three successive eddy current fields in the components, and that are generated by the interaction of magnetic fields and eddy currents Lorentz forces through which the translation speed, the rotational speed or the frequency and / or the amplitude of the linear, rotary and pendulum oscillations Components are controlled in dependence on the magnetic field strengths.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Regelung der Translationsgeschwindigkeit, der Drehzahl sowie der Frequenz und/oder der Amplitude von Linear-, Dreh- und Pendelschwingungen von Bauelementen aus elektrisch leitendem, nichtferromagnetischem Material durch Magnetfelder.The The invention relates to a method and devices for regulation the translation speed, the speed and the frequency and / or the amplitude of linear, rotary and pendulum oscillations of components of electrically conductive, non-ferromagnetic Material by magnetic fields.

In dem Lehrbuch Elektrotechnik für den Maschinenbauer, Carl Hanser Verlag München 1962, Seite 133, 134 wird eine Wirbelstrombremse mit einer Regelvorrichtung der gattungsgemäßen Art zum Abbremsen der Bremsscheibe beschrieben. Die Funktionsweise dieser bekannten Wirbelstrombremse beruht darauf, dass die Bremsscheibe, die aus einem elektrisch leitenden, nichtferromagnetischen Material besteht, durch ein stationäres Magnetfeld mit einer gleichbleibenden, entgegengerichteten Polarität rotiert, derart, dass die Magnetfeldlinien die Bremsscheibe über deren Querschnitt transversal durchdringen und in der Bremsscheibe eine Spannung induziert wird, durch die in der Bremsscheibe Wirbelströme bewirkt werden, und dass durch das Zusammenwirken von Magnetfeld und Wirbelströmen auf die Bremsscheibe als Abbremskräfte wirkende Lorentzkräfte erzeugt werden.In the textbook Electrical engineering for the mechanical engineer, Carl Hanser Verlag Munich 1962, page 133, 134 An eddy current brake is described with a control device of the generic type for braking the brake disc. The operation of this known eddy current brake based on the fact that the brake disc, which consists of an electrically conductive, non-ferromagnetic material, rotated by a stationary magnetic field with a constant, opposite polarity, such that the magnetic field lines penetrate the brake disc transversely over the cross section and in the brake disc a voltage is induced, are caused by the eddy currents in the brake disc, and that are generated by the interaction of magnetic field and eddy currents on the brake disc acting as braking forces Lorentz forces.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und Vorrichtungen zur Regelung der Translationsgeschwindigkeit, der Drehzahl sowie der Frequenz und/oder der Amplitude von Linear-, Dreh- und Pendelschwingungen von Bauelementen aus einem elektrisch leitenden, nicht ferromagnetischen Materials zu entwickeln, die es ermöglichen, das auf das Bauelement wirkende Magnetfeld und die durch dieses erzeugten Wirbelströme zur Erhöhung der auf das Bauelement als Abbremskräfte wirkende Lorentzkräfte zu verstärken.Of the Invention is based on the object, a method and devices for controlling the translation speed, the speed as well the frequency and / or the amplitude of linear, rotary and pendulum oscillations of components made of an electrically conductive, non-ferromagnetic material to develop that make it possible on the device acting magnetic field and the eddy currents generated by this to increase the on the device as braking forces reinforce effective Lorentz forces.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und die Regelvorrichtungen nach den Patentansprüchen 6 und 7.These The object is achieved by the method with the features of claim 1 and the control devices according to claims 6 and 7.

Die Unteransprüche beinhalten vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des Verfahrens nach Patentanspruch 1 und der Regelvorrichtungen nach den Patentansprüchen 6 und 7.The Subclaims include advantageous and expedient Further developments of the method according to claim 1 and the control devices according to the patent claims 6 and 7.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Regelung der Translationsgeschwindigkeit, der Drehzahl sowie der Frequenz und/oder der Amplitude von Linear-, Dreh- und Pendelschwingungen von Bauelementen aus elektrisch leitendem, nichtferromagnetischem Material ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bauelemente durch mindestens zwei in Bewegungsrichtung derselben hintereinander angeordnete Magnetfelder mit einer gleichbleibenden, entgegengerichteten Polarität geführt werden, derart, dass die Magnetfeldlinien den Querschnitt der Bauelemente transversal durchdringen und von den Magnetfeldern in den Bauelementen entgegengerichtete Spannungen induziert werden, durch die in den Bauelementen mindestens drei hintereinander liegende Wirbelstromfelder erzeugt werden, und dass durch das Zusammenwirken von Magnetfeldern und Wirbelströmen Lorenzkräfte erzeugt werden, durch die die Translationsgeschwindigkeit oder die Drehzahl oder die Frequenz und/oder der Amplitude der Linear-, Dreh- oder Pendelschwingungen der Bauelemente in Abhängigkeit von den Magnetfeldstärken geregelt werden.The inventive method for controlling the translation speed, the speed and the frequency and / or amplitude of linear, Rotational and pendulum vibrations of components made of electrically conductive, Non-ferromagnetic material is characterized in that the components by at least two in the same direction of movement consecutively arranged magnetic fields with a constant, be guided in opposite polarity, such that the magnetic field lines transversal the cross section of the components penetrate and directed by the magnetic fields in the components Voltages are induced by those in the components at least three successive eddy current fields are generated, and that through the interaction of magnetic fields and eddy currents Loreness forces are generated by the translation speed or the speed or frequency and / or the amplitude of the linear, rotary or pendulum oscillations of the components in dependence be controlled by the magnetic field strengths.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform dieses Verfahrens wird durch den Magnetfluss eines geschlossenen Magnetkreises über zwei gegenläufige Magnetfelder zwischen jeweils zwei Polen eine doppelte, gegenläufige Spannung in dem Bauelement induziert, derart, dass sich eine gegenseitig verstärkende Wirkung auf die Stromstärke des zentralen Wirbelstromfeldes ergibt.at a preferred embodiment of this method is through the magnetic flux of a closed magnetic circuit via two opposing magnetic fields between each two poles a double, opposite voltage in the device induced such that mutually reinforcing Effect on the current of the central eddy current field results.

Durch die doppelte Ausnutzung des Magnetflusses eines geschlossenen Magnetkreises werden der magnetische Widerstand im Eisenkern des Magnetkreises und damit die inneren Verluste des Magnetkreises ungefähr halbiert.By the double utilization of the magnetic flux of a closed magnetic circuit become the magnetic resistance in the iron core of the magnetic circuit and thus the internal losses of the magnetic circuit approximately halved.

Eine Variante des Verfahrens besteht darin, dass durch den Magnetfluss von zwei hintereinander angeordneten, geschlossenen Magnetkreisen über zwei gegenläufige Magnetfelder zwischen jeweils zwei Polen Spannungen in dem Bauelement induziert werden, derart, dass sich eine gegenseitig verstärkende Wirkung auf die Stromstärke des zentralen Wirbelstromfeldes ergibt.A Variant of the method is that by the magnetic flux of two consecutively arranged, closed magnetic circuits over two opposing magnetic fields between each two poles voltages be induced in the device, such that one mutually reinforcing effect on the current of the central eddy current field results.

Durch eine dichte Hintereinanderanordnung der auf das Bauteil in einem Spalt zwischen den beiden Polen eines Magnetkreises einwirkenden Magnetfelder wird erreicht, dass der Gradient der Abnahme des Magnetflusses zum seitlichen Spaltrand möglichst groß ist und dass durch die dicht beieinander liegende Anordnung der Spalte die Pfadlänge der Wirbelströme in den im Bauelement erzeugten Wirbelstromfeldern verkürzt und der elektrische Widerstand verringert wird.By a dense sequential arrangement of the component in one Gap between the two poles of a magnetic circuit acting Magnetic fields is achieved, that the gradient of the decrease of the magnetic flux to the side gap edge is as large as possible and that by the closely spaced arrangement of the column Path length of the eddy currents in the component produced eddy current fields shortened and the electric Resistance is reduced.

Der grundsätzliche Erfindungsgedanke beruht darauf, dass durch die doppelte Ausnutzung des Magnetflusses eines geschlossenen Magnetkreises eine doppelte, gegenläufige wirbelstromverstärkende Spannung in dem Bauelement induziert wird, wobei der magnetische Widerstand im Eisenkern und damit die inneren Verluste ungefähr halbiert werden.Of the The fundamental concept of the invention is based on that by the double utilization of the magnetic flux of a closed magnetic circuit double counter-rotating eddy current boosting voltage is induced in the device, wherein the magnetic resistance in the iron core, thus halving the internal losses become.

Durch die Hintereinanderanordnung von mehreren in sich geschlossenen Magnetkreisen mit einer doppelten Ausnutzung des Magnetflusses wird die Einwirkung auf das Bauelement überproportional gesteigert durch eine überproportionale Erhöhung der Anzahl der steileren Gradienten des Magnetflusses, durch eine überproportionale Erhöhung der Anzahl der verstärkten Wirbelstromfelder mit ihrer jeweils doppelten Interaktion mit den Magnetfeldern und durch eine doppelte Ausnutzung der induzierenden Wirkung der elektrischen Induktionsspulen. Die Mehrfachanordnung und die damit verbundene Verteilung der Wirbelströme in den einzelnen Wirbelstromfeldern im Bauelement wirken sich mehrfach und analog auf die Verstärkung der auf das Bauelement einwirkenden Lorentzkräfte aus.By the series arrangement of several self-contained magnetic circuits with a double utilization of the magnetic flux, the effect on the device is disproportionately increased by a disproportionate increase in the number of steeper gradients of magnetic flux, by a disproportionate increase in the number of amplified eddy current fields with their double interaction with the magnetic fields and by a double utilization of the inducing effect the electric induction coils. The multiple arrangement and the associated distribution of the eddy currents in the individual eddy current fields in the component have multiple and analog effect on the gain of the Lorentz forces acting on the component.

Vorrichtungen zur Regelung der Translationsgeschwindigkeit sowie die Drehzahl und der Frequenz von Linearschwingungen von Bauelementen aus elektrisch leitendem, nichtferromagnetischem Material durch Magnetfelder sind nachfolgend anhand schematischer Zeichnungsfiguren erläutert, die folgendes darstellen:devices for controlling the translation speed and the speed and the frequency of linear vibrations of components of electrical conductive, non-ferromagnetic material by magnetic fields explained below with reference to schematic drawing figures, which represent:

1 die in der Beschreibungseinleitung erwähnte Wirbelstrombremse nach dem Stand der Technik mit einer Regelvorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes gleichbleibender Polarität zur Regelung der Drehzahl der Bremsscheibe der Wirbelstrombremse, 1 the eddy current brake according to the prior art mentioned in the introduction with a control device for generating a magnetic field of constant polarity for controlling the rotational speed of the brake disk of the eddy current brake,

2 eine teilweise Draufsicht der Bremsscheibe der Wirbelstrombremse mit den in der Bremsscheibe induzierten Spannungen, den in der Bremsscheibe ausgebildeten Wirbelstromfeldern sowie den auf die Bremsscheibe abbremsend wirkenden Lorentzkräften in vergrößerter Darstellung, 2 a partial plan view of the brake disc of the eddy current brake with the voltages induced in the brake disc, the eddy current fields formed in the brake disc and the Lorentz forces acting on the brake disc in an enlarged representation,

3 ein Diagramm mit dem Verlauf der Magnetflussdichte des mit der Regelvorrichtung der Wirbelstrombremse nach den 1 und 2 erzeugten Magnetfeldes über die Länge des Einwirkungsabschnittes des Magnetfeldes auf die Bremsscheibe, 3 a diagram with the course of the magnetic flux density of the with the control device of the eddy current brake after the 1 and 2 generated magnetic field over the length of the exposure portion of the magnetic field to the brake disc,

4 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Regelung der Translationsgeschwindigkeit eines Bauelements und zum Abbremsen desselben, 4 a perspective view of a first embodiment of the device according to the invention for controlling the translation speed of a component and for braking the same,

5 ein Diagramm mit dem Verlauf der Magnetflussdichte der mit der Regelvorrichtung nach 4 erzeugten beiden Magnetfelder sowie mit dem Verlauf der Magnetflussdichte der beiden Magnetfelder einer dieser Regelvorrichtung nachgeordneten, baugleichen weiteren Regelvorrichtung, 5 a diagram with the course of the magnetic flux density of the with the control device according to 4 generated two magnetic fields and with the course of the magnetic flux density of the two magnetic fields of a control device downstream of this, another identical control device,

6 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Regelvorrichtung nach 4, die 6 a perspective view of another embodiment of the control device according to 4 , the

7a und 7b perspektivische Darstellungen einer Vorrichtung zur Regelung der Schwingungsfrequenz eines Linearschwingungen ausführenden Dämpferelements eines Stoßdämpfers, 7a and 7b perspective views of a device for controlling the oscillation frequency of a linear vibration exporting damper element of a shock absorber,

8 eine perspektivische Darstellung einer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgerüsteten Wirbelstrombremse zur Regelung der Drehzahl der Bremsscheibe und zum Abbremsen der Bremsscheibe und 8th a perspective view of an equipped with a device according to the invention eddy current brake for controlling the rotational speed of the brake disc and for braking the brake disc and

9 eine der 2 entsprechende teilweise Draufsicht der Bremsscheibe der Wirbelstrombremse nach 8. 9 one of the 2 corresponding partial top view of the brake disc of the eddy current brake 8th ,

Die Regelvorrichtung 2 der in der Beschreibungseinleitung erwähnten Wirbelstrombremse 1 nach dem Stand der Technik zum Abbremsen der Bremsscheibe 3 aus einem elektrisch leitenden, nichtferromagnetischen Material durch ein Magnetfeld 4 mit gleichbleibender Polarität weist einen Kern 5 aus ferromagnetischem Material auf, die als ein Joch 6 mit zwei Polen 7, 8 ausgebildet ist, die einen Spalt 9 bilden, durch den die auf einer Antriebswelle 10 sitzende Bremsscheibe 3 rotiert. Auf dem Joch 6 ist eine Induktionsspule 11 zur Erzeugung eines geschlossenen Magnetkreises 12 mit dem Magnetfeld 4 gleichbleibender Polarität zwischen den beiden Polen 7, 8 angeordnet, das durch Feldlinien 13 charakterisiert ist.The control device 2 the mentioned in the introduction eddy current brake 1 according to the prior art for braking the brake disc 3 made of an electrically conductive, non-ferromagnetic material by a magnetic field 4 with constant polarity has a core 5 of ferromagnetic material acting as a yoke 6 with two poles 7 . 8th is formed, which has a gap 9 form through which the on a drive shaft 10 seated brake disc 3 rotates. On the yoke 6 is an induction coil 11 for generating a closed magnetic circuit 12 with the magnetic field 4 constant polarity between the two poles 7 . 8th arranged by field lines 13 is characterized.

Die in Pfeilrichtung a rotierende Bremsscheibe 3 tritt im Bereich 14 in das Magnetfeld 4 ein und verlässt dieses wieder im Bereich 15. Beim Eintreten der Bremsscheibe 3 in das Magnetfeld 4 wird in der Bremsscheibe in einer Ebene senkrecht zu den Magnetfeldlinien 13 eine Spannung 16 induziert, durch die nach der Regel von Lenz Wirbelströme 17 in der Bremsscheibe 3 erzeugt werden. Durch das Zusammenwirken von Magnetfeld 4 und Wirbelströmen 17 entstehen in der Bremsscheibe 3 die sogenannten Lorentzkräfte 18, die der Drehrichtung a der Bremsscheibe 3 entgegengerichtet sind und die dadurch eine Bremswirkung auf die Bremsscheibe 3 ausüben, durch die die Drehzahl der Bremsscheibe herabgesetzt wird und die Bremsscheibe bis zum Stillstand abgebremst werden kann.The rotating in the direction of arrow a brake disc 3 occurs in the area 14 in the magnetic field 4 and leave this again in the area 15 , When entering the brake disc 3 in the magnetic field 4 is in the brake disc in a plane perpendicular to the magnetic field lines 13 a tension 16 induced by the rule of Lenz eddy currents 17 in the brake disc 3 be generated. Through the interaction of magnetic field 4 and eddy currents 17 arise in the brake disc 3 the so-called Lorentz forces 18 , the direction of rotation a of the brake disc 3 are oppositely directed and thereby a braking effect on the brake disc 3 exercise, by the speed of the brake disc is reduced and the brake disc can be braked to a stop.

Beim Verlassen des Austrittsbereiches 15 des Magnetfeldes 4 entstehen in der Bremsscheibe 3 Wirbelströme 19, die durch Zusammenwirken mit dem Magnetfeld 4 wiederum Lorentzkräfte 20 erzeugen, die der Drehrichtung a der Bremsscheibe 3 entgegengerichtet sind und die damit eine zusätzliche Bremswirkung zu der Bremswirkung der Lorentzkräfte 18 im Eintrittsbereich 14 der Bremsscheibe in das Magnetfeld 4 auslösen.When leaving the exit area 15 of the magnetic field 4 arise in the brake disc 3 eddy currents 19 by interacting with the magnetic field 4 Lorentz forces again 20 generate the direction of rotation a of the brake disc 3 are opposing and thus an additional braking effect to the braking effect of the Lorentz forces 18 in the entrance area 14 the brake disc in the magnetic field 4 trigger.

Das Diagramm gemäß 3 zeigt den Verlauf der Magnetflussdichte in Tessla des mit der Regelvorrichtung 2 der Wirbelstrombremse 1 nach den 1 und 2 erzeugten Magnetfeldes 4 über die Länge L des Einwirkungsabschnitts des Magnetfeldes 4 auf die Bremsscheibe 3. Wegen der magnetischen Sättigung im Eisen ist es nur mit einem wirtschaftlich nicht mehr vertretbaren Aufwand möglich, eine Magnetflussdichte zu erreichen, die über 2 Tessla liegt. Die Ausweitung des Magnetfeldes 4, die durch die sich aufweitenden Magnetfeldlinien 13 verdeutlicht wird, im Spalt 9 zwischen den beiden Polen 7 und 8 bewirkt, dass die Kurve der Magnetflussdichte flach und weit zu den beiden Rändern des Spaltes 9 zwischen des Polen 7, 8 ausläuft. Innerhalb des Magnetfeldes 4 wird in Abhängigkeit von dessen Stärke und Polarität eine entsprechende elektrische Spannung 16 in der Bremsscheibe 3 induziert, die als Antriebskraft für die Wirbelströme 17, 19 wirkt, so dass die Wirbelströme den Stromkreis erst außerhalb des Magnetfeldes 4 schließen können. Der geringere Gradient der Abnahme der Magnetflussdichte hat aufgeweitete Wirbelstromfelder 17, 19 mit langen Strompfaden zur Folge. Entsprechend dieser vergleichsweise großen Pfadlänge treten vergleichsweise hohe elektrische Widerstände auf und damit ergeben sich entsprechend verringerte Wirbelstromstärken.The diagram according to 3 shows the course of the magnetic flux density in Tessla of the Re gel apparatus 2 the eddy current brake 1 after the 1 and 2 generated magnetic field 4 over the length L of the exposure section of the magnetic field 4 on the brake disc 3 , Because of the magnetic saturation in the iron, it is only possible with an economically unjustifiable effort to achieve a magnetic flux density that is above 2 Tessla. The expansion of the magnetic field 4 caused by the widening magnetic field lines 13 is clarified, in the gap 9 between the two poles 7 and 8th causes the magnetic flux density curve to be flat and far to the two edges of the gap 9 between the poles 7 . 8th expires. Within the magnetic field 4 becomes a corresponding electrical voltage depending on its strength and polarity 16 in the brake disc 3 induced as the driving force for the eddy currents 17 . 19 acts, so that the eddy currents the circuit only outside the magnetic field 4 can close. The lower gradient of magnetic flux density decrease has expanded eddy current fields 17 . 19 with long rungs. In accordance with this comparatively long path length, comparatively high electrical resistances occur and accordingly correspondingly reduced eddy current strengths result.

Die aus dem Zusammenwirken von Wirbelströmen und Magnetfeld entstehenden Kräfte sind unter anderem abhängig von der Stärke der Wirbelströme, die wiederum unter anderem abhängig sind von der Länge des Strompfades. Je kürzer der Strompfad, desto geringer ist der elektrische Widerstand und desto höher der entstehende Wirbelstrom bei ansonsten gegebenen Bedingungen. Da sich die Strompfade im Regelfall erst außerhalb des Magnetfeldes schließen können, wäre ein am Rande möglichst scharf auf Null abfallendes Magnetfeld für diese Zwecke ideal. In der Realität läuft ein Magnetfeld aber weit aus, wie dies aus 3 hervorgeht.The forces resulting from the interaction of eddy currents and magnetic field are dependent, inter alia, on the strength of the eddy currents, which in turn depend inter alia on the length of the current path. The shorter the current path, the lower the electrical resistance and the higher the resulting eddy current under otherwise given conditions. Since the current paths can normally only close outside the magnetic field, a magnetic field which drops as sharply as possible to zero at the edge would be ideal for this purpose. In reality, a magnetic field but far out, like this 3 evident.

Außerdem ist es so, dass der Wirbelstrom auf dem entstehenden Strompfad normalerweise nur einmal mit einem Magnetfeld in Wechselwirkung tritt und daher nur einmal eine Kraft erzeugt.Furthermore It is such that the eddy current on the resulting current path normally only once interacts with a magnetic field and therefore only once creates a force.

Wenn jetzt also zwei Magnetfelder mit umgekehrter Polarität dicht nebeneinander gestellt werden, derart, dass die Magnetfeldlinien die Bremsscheibe transversal kreuzen, dann ergeben sich folgende Vorteile:

1. Das Magnetfeld hat zum Rand in Richtung des inversen zweiten Magnetfeldes den steilsten möglichen Gradienten und erzeugt damit den kürzest möglichen Strompfad, wie dies 5 verdeutlicht.
2. Dadurch, dass das benachbarte Magnetfeld umgekehrte Polarität hat, wirkt es auf die gleiche Wirbelstromschleife gleichsinnig und verstärkend/verdoppelnd. Hierzu wird auf die nachfolgend noch ausführlich erläuterte 4 verwiesen.

So now if two magnetic fields with reversed polarity are placed close to each other, such that the magnetic field lines cross the brake disc transversely, then there are the following advantages:

1. The magnetic field has the steepest possible gradient to the edge in the direction of the inverse second magnetic field and thus generates the shortest possible current path, as this 5 clarified.
2. The fact that the adjacent magnetic field has reverse polarity, it acts on the same eddy current loop in the same direction and amplifying / doubling. For this purpose, the following is explained in detail 4 directed.

Die neue Regelvorrichtung 21 nach 4 zur Regelung der Translationsgeschwindigkeit und zum Abbremsen eines sich in Pfeilrichtung b geradlinig bewegenden Bauelementes 22, beispielsweise eines stangenförmigen Maschinenelementes 23, ist mit einem durch zwei Joche 25, 26 gebildeten Kern 24 aus ferromagnetischem Material ausgestattet, der zwei in Reihe hintereinander angeordnete Polpaare 27, 28 mit jeweils zwei Polen 29, 30; 31, 32 aufweist. Die beiden Polpaare 27, 28 bilden zwei hintereinander angeordnete Spalte 33, 34, durch die sich das Maschinenelement 23 hindurchbewegt. Auf den vier Polschuhen 35–38 der beiden Joche 25, 26 des Kerns 24 sind vier Induktionsspulen 39–42 zur Erzeugung von zwei in Bewegungsrichtung b des Maschinenelements 23 in Reihe hintereinander angeordneten Magnetfeldern 43, 44 in einem geschlossenen Magnetkreis 45 zwischen den Polen 29, 30; 31, 32 der beiden Polpaare 27, 28 angeordnet, wobei die beiden Magnetfelder 43, 44 eine gleichbleibende, entgegengerichtete Polarität aufweisen. Durch die Magnetfelder 43, 44 werden in dem Maschinenelement 23 entgegengerichtete Spannungen 46, 47 induziert, durch die in dem Maschinenelement 23 drei hintereinander liegende Wirbelstromfelder 48–50 erzeugt werden, derart, dass sich eine gegenseitig verstärkende Wirkung auf die Stromstärke des zentralen Wirbelstromfeldes 49 zwischen den beiden äußeren Wirbelstromfeldern 48, 50 ergibt. Durch das Zusammenwirken von Magnetfeldern und Wirbelströmen werden in dem Maschinenelement 23 Lorentzkräfte 51–53 erzeugt, durch die die Translationsgeschwindigkeit des Maschinenelements 23 vermindert und das Maschinenelement bis zum Stillstand abgebremst werden kann.The new control device 21 to 4 for controlling the translation speed and for braking a component moving in a straight line in the direction of arrow b 22 , For example, a rod-shaped machine element 23 , is with one through two yokes 25 . 26 formed core 24 made of ferromagnetic material, the two pole pairs arranged one behind the other in series 27 . 28 with two poles each 29 . 30 ; 31 . 32 having. The two pole pairs 27 . 28 form two consecutively arranged column 33 . 34 through which the machine element 23 moved through. On the four pole shoes 35 - 38 the two yokes 25 . 26 of the core 24 are four induction coils 39 - 42 for generating two in the direction of movement b of the machine element 23 in series successively arranged magnetic fields 43 . 44 in a closed magnetic circuit 45 between the poles 29 . 30 ; 31 . 32 the two pairs of poles 27 . 28 arranged, with the two magnetic fields 43 . 44 have a constant, opposite polarity. Through the magnetic fields 43 . 44 be in the machine element 23 opposite voltages 46 . 47 induced by in the machine element 23 three consecutive eddy current fields 48 - 50 be generated, such that an mutually reinforcing effect on the current of the central eddy current field 49 between the two outer eddy current fields 48 . 50 results. Due to the interaction of magnetic fields and eddy currents are in the machine element 23 Lorentz forces 51 - 53 generated by the translation speed of the machine element 23 reduced and the machine element can be braked to a standstill.

Zur besseren Darstellung sind in 4 die induzierten Spannungen 46, 47 und die Wirbelströme 48–50 um 90° aus der Horizontalebene in die Vertikalebene gedreht dargestellt.For better illustration are in 4 the induced voltages 46 . 47 and the eddy currents 48 - 50 shown rotated 90 ° from the horizontal plane to the vertical plane.

Die Regelvorrichtung 21 kann nach Bedarf zur Erhöhung der auf ein Bauelement 22 wirkenden Bremskraft um eine gerade Anzahl von Polpaaren über die Länge L des Einwirkungsabschnittes der Magnetfelder auf das Bauelement erweitert werden.The control device 21 Can be used to increase the on a component 22 acting braking force to an even number of pole pairs over the length L of the exposure portion of the magnetic fields are extended to the device.

Das Diagramm gemäß 5 verdeutlicht den in einer durchgezogenen Linie dargestellten Verlauf der Magnetflussdichte in Tessla der mit der in 4 dargestellten Regelvorrichtung 21 in einem geschlossenen Magnetkreis 45 erzeugten beiden Magnetfelder 43, 44 über die Länge L des Einwirkungsabschnitts der Magnetfelder auf das Maschinenelement 23 sowie in gestrichelter Linienführung die Magnetflussdichte der beiden Magnetfelder einer baugleichen, an die erste Regelvorrichtung 21 angeschlossenen weiteren Regelvorrichtung.The diagram according to 5 illustrates the course of the magnetic flux density in Tessla shown in a solid line with the in 4 illustrated control device 21 in a closed magnetic circuit 45 generated two magnetic fields 43 . 44 over the length L of the exposure section of the magnetic fields to the machine element 23 as well as in dashed lines the magnetic flux density of the two magnetic fields of a structurally identical, to the first control device 21 connected further control device.

Der durchgezogene Kurvenverlauf in 5 zeigt, dass bei der Regelvorrichtung 21 nach 4 der Magnetfluss in einem geschlossenen Magnetkreis 45 doppelt und mit gegeneinander unterschiedlicher Polarität genutzt wird. Die dadurch erreichte Erhöhung der Magnetflussdichte hat eine entsprechende Erhöhung der Wirbelstromstärke zur Folge. Die doppelte Nutzung in einem geschlossenen Magnetkreis erfolgt gegensinnig, das heißt, der Magnetfluss wird sowohl in positiver als auch in negativer Flussrichtung wirksam. Dadurch wird die für die Wirbelstromausbildung nutzbare Magnetflussdichte von etwa 2 Tessla auf 4 Tessla in demselben Magnetkreis erhöht. Ferner ist der Gradient für die Abnahme der Magnetflussdichte in dem aus 5 ersichtlichen Bereich 54 zwischen den beiden Magnetfeldern 43, 44 besonders groß. Dadurch werden die Pfadlängen der Wirbelströme und damit die elektrischen Widerstände kleiner, was eine entsprechende Erhöhung der Stromstärken zur Folge hat.The solid curve in 5 shows that in the control device 21 to 4 the magnetic flux in a closed magnetic circuit 45 is used twice and with opposite polarity. The resulting increase in the magnetic flux density results in a corresponding increase in the eddy current intensity. The double use in a closed magnetic circuit takes place in opposite directions, that is, the magnetic flux is effective in both the positive and in the negative flow direction. This increases the usable magnetic flux density for eddy current formation from about 2 Tessla to 4 Tessla in the same magnetic circuit. Further, the gradient for the decrease of the magnetic flux density in FIG 5 apparent area 54 between the two magnetic fields 43 . 44 extraordinary big. As a result, the path lengths of the eddy currents and thus the electrical resistances become smaller, which results in a corresponding increase in the current intensities.

Die durchgezogene und die gestrichelte Linienführung in 5 zeigen den Kurvenverlauf der Magnetflussdichte über die Länge des Einwirkungsabschnittes der Magnetfelder auf das Maschinenelement 23 von zwei hintereinander angeordneten Regelvorrichten 21 gemäß 4 mit zwei aufeinander folgenden, geschlossenen Magnetkreisen 45, 45 mit jeweils einer doppelten Nutzung des Magnetflusses. 5 verdeutlicht, dass sich bei einer Regelvorrichtung mit einem geschlossenen Magnetkreis ein steiler Kurvenverlauf der Magnetflussdichte zwischen zwei flachen Kurvenverläufen ergibt und dass sich bei zwei hintereinander angeordneten Regelvorrichtungen mit zwei geschlossenen Magnetkreisen und einer Doppelnutzung des Magnetflusses in jedem Magnetkreis drei steile Kurvenverläufe zwischen zwei flachen Kurvenverläufen der Magnetflussdichte ergeben. Dadurch ist der Wirkungsanstieg deutlich überproportional.The solid and dashed lines in 5 show the curve of the magnetic flux density over the length of the exposure section of the magnetic fields on the machine element 23 of two control devices arranged one behind the other 21 according to 4 with two consecutive closed magnetic circuits 45 . 45 each with a double use of the magnetic flux. 5 illustrates that in a control device with a closed magnetic circuit, a steep curve of the magnetic flux density between two flat curves and results in two successively arranged control devices with two closed magnetic circuits and a double use of the magnetic flux in each magnetic circuit three steep curves between two flat curves of the magnetic flux density result. As a result, the increase in impact is clearly disproportionate.

Bei der Regelvorrichtung 21 nach 4 liegen die Spalte 33, 34 zwischen den Polen 29, 30 sowie 31, 32 und die in den Spalten 33, 34 wirkenden Magnetfelder 43, 44 dicht beieinander. Die Magnetfelder 43, 44 sind in dem Bereich 54, in dem sie aneinander stoßen, trotz hoher Magnetflussdichte eng gebündelt. Aus den entsprechend verkürzten Strompfaden der Wirbelströme und der doppelten Einwirkung der Wirbelströme folgt, dass sich die Wirkung der elektromagnetischen Beeinflussung auf das Maschinenelement 23 mehr als verdoppelt.In the control device 21 to 4 lie the column 33 . 34 between the poles 29 . 30 such as 31 . 32 and those in the columns 33 . 34 acting magnetic fields 43 . 44 close together. The magnetic fields 43 . 44 are in the area 54 , in which they meet, tightly bundled despite high magnetic flux density. From the correspondingly shortened current paths of the eddy currents and the double action of the eddy currents it follows that the effect of the electromagnetic influence on the machine element 23 more than doubled.

In 6 ist eine weitere Ausführungsform 55 der Regelvorrichtung dargestellt, die zwei hintereinander geschaltete Regelvorrichtungen 2a aufweist, die bis auf die Anzahl der verwendeten Induktionsspulen der Regelvorrichtung 2 nach den 1 und 2 entsprechen.In 6 is another embodiment 55 the control device shown, the two control devices connected in series 2a has, except for the number of induction coils of the control device used 2 after the 1 and 2 correspond.

Die Regelvorrichtung 55 ist mit zwei hintereinander angeordneten Kernen 5, 5 aus ferromagnetischem Material ausgestattet, die ein Joch 6 mit zwei Polen 7, 8 aufweisen, die einen Spalt 9 bilden. Durch die beiden in Reihe hintereinander angeordneten Spalte 9, 9 bewegt sich ein Bauelement 22, beispielsweise ein Maschinenelement 23, in Pfeilrichtung b geradlinig hindurch. Die Regelvorrichtung 55 besitzt ferner jeweils zwei auf den Polschuhen der beiden Joch 6, 6 angeordnete Induktionsspulen 11a, 11b zur Erzeugung von zwei hintereinander angeordneten Magnetfeldern 43, 44 mit entgegengerichteter Polarität in zwei getrennten, geschlossenen, gegenläufigen Magnetkreisen 12, 12a, wobei die Magnetfelder 43, 44 in dem Maschinenelement 23 entgegengerichtete Spannungen 46, 47 zur Erzeugung von Wirbelstromfeldern 48–50 induzieren, die durch Zusammenwirken mit den Magnetfeldern 43, 44 in dem Maschinenelement 23 Lorentzkräfte 51–53 erzeugen, durch die die Translationsgeschwindigkeit des Maschinenelements 23 vermindert und das Maschinenelement abgebremst werden kann.The control device 55 is with two cores arranged one behind the other 5 . 5 made of ferromagnetic material, which is a yoke 6 with two poles 7 . 8th have a gap 9 form. Through the two in series one behind the other arranged column 9 . 9 a component moves 22 , For example, a machine element 23 , in the direction of arrow b straight through. The control device 55 also has two each on the pole pieces of the two yoke 6 . 6 arranged induction coils 11a . 11b for generating two magnetic fields arranged one behind the other 43 . 44 with opposite polarity in two separate, closed, opposite magnetic circuits 12 . 12a , where the magnetic fields 43 . 44 in the machine element 23 opposite voltages 46 . 47 for generating eddy current fields 48 - 50 induce, through interaction with the magnetic fields 43 . 44 in the machine element 23 Lorentz forces 51 - 53 generate, by which the translation speed of the machine element 23 reduced and the machine element can be braked.

Zur besseren Darstellung sind in 6 die induzierten Spannungen 46, 47 und die Wirbelströme 48–50 um 90° aus der Horizontalebene in die Vertikalebene gedreht dargestellt.For better illustration are in 6 the induced voltages 46 . 47 and the eddy currents 48 - 50 shown rotated 90 ° from the horizontal plane to the vertical plane.

Gegenüber einer Regelvorrichtung gemäß 4, die mit einer doppelten Nutzung des Magnetflusses eines geschlossenen Magnetkreises arbeitet, hat die Regelvorrichtung 55 nach 6 mit einer einfachen Nutzung des Magnetflusses von zwei hintereinander angeordneten, geschlossenen Magnetkreisen 12, 12a einen schlechteren Wirkungsgrad, jedoch wird mit dieser Regelvorrichtung eine wesentliche Verstärkung der Wirbelströme in dem Maschinenelement 23 gegenüber der Regelvorrichtung 2 nach den 1 und 2 mit einem geschlossenen Magnetkreis 12 mit einer einfachen Nutzung des Magnetflusses erreicht.Compared to a control device according to 4 , which works with a double use of the magnetic flux of a closed magnetic circuit, has the control device 55 to 6 with a simple use of the magnetic flux of two closed magnetic circuits arranged one behind the other 12 . 12a a worse efficiency, however, with this control device, a substantial gain of the eddy currents in the machine element 23 opposite the control device 2 after the 1 and 2 with a closed magnetic circuit 12 achieved with a simple use of the magnetic flux.

Während es bei einer Regelvorrichtung mit der Maximalausführung der Mehrfachnutzung des Magnetflusses eines Magnetkreises nur möglich ist, mit einer geraden Anzahl von Polpaaren zu arbeiten, ist es bei einer Regelvorrichtung mit einer einfachen Ausnutzung des Magnetflusses mehrerer Magnetkreise möglich, sowohl mit einer geraden als auch mit einer ungeraden Anzahl von Polpaaren zu arbeiten. Dies erlaubt unter Umständen eine bessere Anpassung an begrenzte Platzverhältnisse.While it in a control device with the maximum execution the multiple use of the magnetic flux of a magnetic circuit only possible is to work with an even number of pole pairs, it is in a control device with a simple utilization of the magnetic flux several magnetic circuits possible, both with a straight as well as working with an odd number of pole pairs. This may allow a better adaptation to limited Space.

Die 7a und 7b zeigen das Prinzip eines Stoßdämpfers 56, der mit der Vorrichtung 21 nach 4 zur Regelung der Schwingungsfrequenz und/oder der Amplitude eines als Platte ausgebildeten Dämpferelements 57 ausgerüstet ist, das Linearschwingungen in Pfeilrichtung c, d durch die hintereinander angeordneten Spalte 33, 34 der Polpaare 27, 28 eines ferromagnetischen Kerns 24 ausführt. Durch die auf den Polen 29–32 des Kerns 24 angeordneten vier Induktionsspulen 39–42 werden in Bewegungsrichtung c, d des Dämpferelements 57 zwei in Reihe hintereinander angeordnete Magnetfelder 43, 44 in einem geschlossenen Magnetkreis zwischen den Polen 29, 30; 31, 32 der beiden Polpaare 27, 28 erzeugt, wobei die beiden Magnetfelder 43, 44 eine gleichbleibende, entgegengerichtete Polarität aufweisen. Durch die Magnetfelder 43, 44 werden in dem Dämpferelement 57 entgegengerichtete Spannungen 46, 47 induziert, durch die in dem Dämpferelement 57 drei hintereinander liegende Wirbelstromfelder 48–50 erzeugt werden, derart, dass sich eine gegenseitig verstärkende Wirkung auf die Stromstärke des zentralen Wirbelstromfeldes 49 zwischen den beiden äußeren Wirbelstromfeldern 48, 50 ergibt. Durch das Zusammenwirken von Magnetfeldern und Wirbelströmen werden in dem Dämpferelement 57 Lorentzkräfte 51–53 erzeugt, die infolge der sich laufend ändernden Schwingungsrichtung c, d des Dämpferelements 57 und des sich damit ändernden Verlaufs der induzierten Spannungen und der sich ändernden Fließrichtung der Ströme der Wirbelstromfelder 48–50 der Schwingbewegung c, d des Dämpferelements 57 entgegengerichtet sind, derart, dass die Schwingungsfrequenz des Dämpferelements 57 des Stoßdämpfers 56 und die Amplitude der Schwingungen des Dämpferelements in Abhängigkeit von der Stromstärke der Wirbelströme der Wirbelstromfelder 48–50 regelbar sind.The 7a and 7b show the principle of a shock absorber 56 that with the device 21 to 4 for controlling the oscillation frequency and / or the amplitude of a damper element designed as a plate 57 equipped, the linear vibrations in the direction of arrow c, d through the successively arranged column 33 . 34 the pole pairs 27 . 28 a ferromagnetic core 24 performs. By on the poles 29 - 32 of the core 24 arranged four induction coils 39 - 42 be in the direction of movement c, d of the damper element 57 two magnetic fields arranged one behind the other in series 43 . 44 in a closed magnetic circuit between the poles 29 . 30 ; 31 . 32 the two pairs of poles 27 . 28 generated, with the two magnetic fields 43 . 44 have a constant, opposite polarity. Through the magnetic fields 43 . 44 be in the damper element 57 opposite voltages 46 . 47 induced by the in the damper element 57 three consecutive eddy current fields 48 - 50 be generated, such that an mutually reinforcing effect on the current of the central eddy current field 49 between the two outer eddy current fields 48 . 50 results. Due to the interaction of magnetic fields and eddy currents are in the damper element 57 Lorentz forces 51 - 53 generated due to the constantly changing vibration direction c, d of the damper element 57 and the changing course of the induced voltages and the changing flow direction of the currents of the eddy current fields 48 - 50 the swinging motion c, d of the damper element 57 are opposite, such that the oscillation frequency of the damper element 57 of the shock absorber 56 and the amplitude of the vibrations of the damper element as a function of the current intensity of the eddy currents of the eddy current fields 48 - 50 are controllable.

Wie anhand von zwei Polpaaren 27, 28 erläuterte Regelvorrichtung 21 des Stoßdämpfers 56 kann entsprechend den Abmessungen des Dämpferelements 57 und der gewünschten Stärke der als Bremskräfte wirkenden Lorentzkräfte um die erforderliche Anzahl von Polpaaren erweitert werden.As with two pairs of poles 27 . 28 explained control device 21 of the shock absorber 56 can according to the dimensions of the damper element 57 and the desired strength of the Lorentz forces acting as braking forces are increased by the required number of pole pairs.

Die in den 8 und 9 dargestellte Wirbelstrombremse 58 ist mit einer Regelvorrichtung 59 zum Abbremsen der aus einem elektrisch leitenden, nichtferromagnetischen Material hergestellten, rotierenden Bremsscheibe 3 ausgerüstet, die auf einer Antriebswelle 10 sitzt. Der Grundaufbau der Regelvorrichtung 59 entspricht prinzipiell demjenigen der in 6 dargestellten Regelvorrichtung 55.The in the 8th and 9 illustrated eddy current brake 58 is with a control device 59 for braking the rotating brake disc made of an electrically conductive, non-ferromagnetic material 3 equipped, on a drive shaft 10 sitting. The basic structure of the control device 59 corresponds in principle to that of 6 illustrated control device 55 ,

Die Regelvorrichtung 59 ist mit zwei hintereinander angeordneten Kernen 5, 5 aus ferromagnetischem Material ausgestattet, die ein Joch 6 mit zwei Polen 7, 8 aufweisen, die einen Spalt 9 bilden. Die Bremsscheibe 3 rotiert durch die beiden Spalte 9, 9 der Polpaare 7, 8 und die Spalte 9 sind auf einem Kreisabschnitt 60 angeordnet. Die Regelvorrichtung 59 besitzt ferner zwei auf den beiden Jochen 6, 6 angeordnete Induktionsspulen 11, 11 zur Erzeugung von zwei hintereinander angeordneten Magnetfeldern 43, 44 mit entgegengerichteter Polarität in zwei getrennten, geschlossenen, gegenläufigen Magnetkreisen 12, 12a, wobei die Magnetfelder 43, 44 in der Bremsscheibe 3 entgegengerichtete Spannungen 46, 47 zur Erzeugung von Wirbelstromfeldern 48–50 induzieren, die durch Zusammenwirken mit den Magnetfeldern 43, 44 in der Bremsscheibe 3 Lorentzkräfte 51–53 erzeugen, durch die die Drehzahl der Bremsscheibe 3 bis zum Stillstand derselben abgebremst werden kann.The control device 59 is with two cores arranged one behind the other 5 . 5 made of ferromagnetic material, which is a yoke 6 with two poles 7 . 8th have a gap 9 form. The brake disc 3 rotates through the two columns 9 . 9 the pole pairs 7 . 8th and the column 9 are on a circle section 60 arranged. The control device 59 also has two on the two yokes 6 . 6 arranged induction coils 11 . 11 for generating two magnetic fields arranged one behind the other 43 . 44 with opposite polarity in two separate, closed, opposite magnetic circuits 12 . 12a , where the magnetic fields 43 . 44 in the brake disc 3 opposite voltages 46 . 47 for generating eddy current fields 48 - 50 induce, through interaction with the magnetic fields 43 . 44 in the brake disc 3 Lorentz forces 51 - 53 generate, by which the speed of the brake disk 3 can be braked to a standstill.

Durch die umgekehrte Polarität der beiden nebeneinander liegenden Magnetfelder 43, 44 haben die Wirbelströme der beiden äußeren Wirbelstromfelder 48, 50 umgekehrte Fließrichtungen. Dadurch vereinigen sich die beiden äußeren Wirbelstromfelder 48, 50 der beiden nebeneinander liegenden Magnetfelder 43, 44 zu dem zentralen Wirbelstromfeld 49, das die doppelte Stromstärke der beiden äußeren Wirbelstromfelder 48, 50 besitzt.Due to the reversed polarity of the two adjacent magnetic fields 43 . 44 have the eddy currents of the two outer eddy current fields 48 . 50 reverse flow directions. This unites the two outer eddy current fields 48 . 50 the two adjacent magnetic fields 43 . 44 to the central eddy current field 49 , which is twice the current of the two outer eddy current fields 48 . 50 has.

11: Wirbelstrombremse (1 und 2)Eddy current brake ( 1 and 2 )
22: Regelvorrichtungcontrol device
2a2a: Regelvorrichtung (6)Regulating device ( 6 )
33: Bremsscheibebrake disc
44: Magnetfeldmagnetic field
55: Kern von 2 Core of 2
66: Jochyoke
77: Pol von 6 Pole of 6
88th: Pol von 6 Pole of 6
99: Spalt zwischen 7, 8 Gap between 7 . 8th
1010: Antriebswelle von 3 Drive shaft of 3
1111: Induktionsspule auf 6 Induction coil on 6
11a11a: Induktionsspule von 55 (6)Induction coil of 55 ( 6 )
11b11b: Induktionsspule von 55 Induction coil of 55
1212: geschlossener Magnetkreisclosed magnetic circuit
12a12a: geschlossener, Magnetkreis (6)closed, magnetic circuit ( 6 )
1313: Feldlinie von 4 Field line of 4
1414: Eintrittsbereich von 4 für 3 Entry area of 4 For 3
1515: Austrittsbereich von 4 für 3 Exit area of 4 For 3
1616: Spannung in 3 Tension in 3
1717: Wirbelstrom in 3 innerhalb von 14 Eddy current in 3 within 14
1818: Lorentzkraft in 3 innerhalb von 14 Lorentz force in 3 within 14
1919: Wirbelstrom in 3 innerhalb von 15 Eddy current in 3 within 15
2020: Lorentzkraft in 3 innerhalb von 15 Lorentz force in 3 within 15
2121: Regelvorrichtung (4)Regulating device ( 4 )
2222: Bauelementmodule
2323: Maschinenelementmachine element
2424: Kern von 21 Core of 21
2525: Joch von 24 Yoke of 24
2626: Joch von 24 Yoke of 24
2727: Polpaar von 24 Pole pair of 24
2828: Polpaar von 24 Pole pair of 24
2929: Pol von 27 Pole of 27
3030: Pol von 27 Pole of 27
3131: Pol von 28 Pole of 28
3232: Pol von 28 Pole of 28
3333: Spalt von 27 Gap of 27
3434: Spalt von 28 Gap of 28
3535: Polschuh von 25 Pole shoe of 25
3636: Polschuh von 25 Pole shoe of 25
3737: Polschuh von 26 Pole shoe of 26
3838: Polschuh von 26 Pole shoe of 26
3939: Induktionsspule auf 35 Induction coil on 35
4040: Induktionsspule auf 36 Induction coil on 36
4141: Induktionsspule auf 37 Induction coil on 37
4242: Induktionsspule auf 38 Induction coil on 38
4343: Magnetfeld zwischen 29, 30 Magnetic field between 29 . 30
4444: Magnetfeld zwischen 31, 32 Magnetic field between 31 . 32
4545: geschlossener Magnetkreis (4)closed magnetic circuit ( 4 )
4646: Spannung in 23 Tension in 23
4747: Spannung in 23 Tension in 23
4848: äußeres Wirbelstromfeldouter Eddy current field
4949: zentrales Wirbelstromfeldcentral Eddy current field
5050: äußeres Wirbelstromfeldouter Eddy current field
5151: Lorentzkraft von 48 Lorentz force of 48
5252: Lorentzkraft von 49 Lorentz force of 49
5353: Lorentzkraft von 50 Lorentz force of 50
5454: Bereich zwischen 43, 44 Area between 43 . 44
5555: Regelvorrichtung (6)Regulating device ( 6 )
5656: Stoßdämpfer (7a und 7b)Shock absorbers ( 7a and 7b )
5757: Dämpferelement von 56 Damper element of 56
5858: Wirbelstrombremse (8 und 9)Eddy current brake ( 8th and 9 )
5959: Regelvorrichtung von 58 Regulating device of 58
6060: Kreisabschnitt in 3 Circular section in 3
aa: Drehrichtung von 3 Direction of rotation of 3
bb: Bewegungsrichtung von 22, 23 Movement direction of 22 . 23
c, dc, d: Schwingungsrichtung von 57 von 56 Vibration direction of 57 from 56
LL: Länge des Einwirkungsabschnitts von 4 auf 3 Length of the exposure section of 4 on 3
TT: TesslaTessla

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- Electrical engineering for the mechanical engineer, Carl Hanser Verlag Munich 1962, page 133, 134 [0002]

Claims

Method for controlling the translation speed, the rotational speed and the frequency and / or the amplitude of linear, rotary and pendulum decays of components of electrically conductive, non-ferromagnetic material by magnetic fields, characterized in that the components arranged by at least two in the same direction of movement of the same Magnetic fields are performed with a constant, opposite polarity, such that the magnetic field lines penetrate the cross section of the components transversely and induced by the magnetic fields in the components opposing voltages through which in the components at least three consecutive eddy current fields are generated, and that by the interaction Magnetic fields and eddy currents Lorentz forces are generated by the translation speed, the speed or the frequency and / or the amplitude of the linear, rotary or pendulum vibrations of Ba uelemente are controlled in dependence on the magnetic field strengths.

Method according to claim 1, characterized in that that the magnetic flux of a closed magnetic circuit via two opposing magnetic fields between each two poles a double opposite voltage in a component induced, such that an mutually reinforcing effect on the current strength of the central eddy current field.

Method according to claim 2, characterized in that that by the double utilization of the magnetic flux of the closed Magnetic circuit of the magnetic resistance in the iron core of the magnetic circuit and thus the internal losses of the magnetic circuit approximately be halved.

Method according to claim 1, characterized in that that arranged by the magnetic flux of two consecutively, closed magnetic circuits over two opposing Magnetic fields between each two poles voltages in a device be induced such that mutually reinforcing Effect on the current of the central eddy current field results.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized by a dense sequential arrangement of the on a device in a gap between the two poles of a Magnetic magnetic fields acting such that the gradient the decrease of the magnetic flux to the lateral gap edge as possible is large and that by the closely spaced arrangement the column the path length of the eddy currents in the shortened eddy current fields generated in the device and the electrical resistance is reduced.

Device for controlling the translation speed, the rotational speed and the frequency and / or the amplitude of linear, rotary and pendulum oscillations of components of electrically conductive, non-ferromagnetic material by magnetic fields according to the method of the claims 1 to 3 and 5, characterized by at least one through two yokes ( 25 . 26 ) formed nucleus ( 24 ) made of ferromagnetic material, the two in series successively arranged pole pairs ( 27 . 28 ) with two poles each ( 29 . 30 ; 31 . 32 ), the two successively arranged column ( 33 . 34 ), by which a component ( 22 ) is moved through, as well as on the Jochen ( 25 . 26 ) of the core ( 24 ) arranged induction coils ( 39 - 42 ) for generating two magnetic fields arranged one behind the other ( 43 . 44 ) with a constant, opposite polarity in a closed magnetic circuit ( 45 ), whereby the interaction of the magnetic fields ( 43 . 44 ) and the component ( 22 ) eddy current fields ( 48 - 50 ) caused by the magnetic fields ( 43 . 44 ) in the device ( 22 ) induced voltages ( 46 . 47 ) can be effected on the component ( 22 ) acting as braking forces Lorentz forces ( 51 - 53 ) be generated.

Device for controlling the translation speed, the rotational speed and the frequency and / or amplitude of linear, rotary and pendulum oscillations of components of electrically conductive, non-ferromagnetic material by magnetic fields according to the method of the claims 1, 4 and 5, characterized by at least two cores arranged one behind the other ( 5 . 5 ) of ferromagnetic material, each having a yoke ( 6 ) with two poles ( 7 . 8th ) having a gap ( 9 ), by which a component ( 22 ) is moved through, as well as on the two yokes ( 6 . 6 ) arranged induction coils ( 11a . 11b ) for generating two magnetic fields arranged one behind the other ( 43 . 44 ) with a constant, opposite polarity in two separate, closed, counter-rotating magnetic circuits ( 12 . 12a ), whereby the interaction of the magnetic fields ( 43 . 44 ) and the component ( 22 ) eddy current fields ( 48 - 50 ) caused by the magnetic fields ( 43 . 44 ) in the device ( 22 ) induced voltages ( 46 . 47 ) can be effected on the component ( 22 ) acting as braking forces Lorentz forces ( 51 - 53 ) be generated.

Control device according to claim 6, characterized by an expansion possibility of the same ( 21 ) around even pole pairs.

Control device according to claim 7, gekenn characterized by an extension possibility of the same ( 55 ) around even and odd pole pairs.

Control device according to one of claims 6 to 9, characterized by a use of the same ( 21 ) for controlling the frequency and / or the amplitude of the linear oscillations (c, d) of the vibration element of a vibration device, for example a damper element ( 57 ) of a shock absorber ( 56 ).

Control device according to one of claims 6 to 9, characterized by a use of the same ( 59 ) for controlling the rotational speed of the brake disc ( 3 ) an eddy current brake ( 58 ).