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Wirbelstrombremse - Anleitung für ein Modell

Sie arbeiten an einem Studienprojekt und sollen nun eine Wirbelstrombremse selbst bauen, ohne zu wissen, wie Sie das wohl am besten anfangen? Basiswissen und einen Bauplan zur Wirbelstrombremse finden Sie hier.

Der Wirbelstrombremsenbau erfordert physikalisches Wissen.
Der Wirbelstrombremsenbau erfordert physikalisches Wissen. © Gerd_Altmann / Pixelio

Was Sie benötigen:

  • Aluplatten/Kupferplatten
  • Seil
  • Winkelmessgerät
  • Rad
  • Magnete

Basiswissen zur Wirbelstrombremse

  • Zunächst gilt es zu wissen, dass eine Wirbelstrombremse eine verschleißfreie Bremse ist, welche Wirbelstromverluste von durch Magnetfelder bewegten Metallscheiben dazu benutzt, diese zu bremsen.
  • Letztlich funktioniert eine solche Bremse nach folgendem Prinzip: Eine Platte aus Metall bewegt sich in einem äußeren, nicht homogenen Magnetfeld, sodass in ihr Spannungen und damit auch Wirbelströme entstehen. Diese induzierten Wirbelströme erzeugen schließlich ein eigenes, entgegengesetztes Magnetfeld, sodass es zur Abbremsung der Platte kommt.
  • Ähnliches passiert, wenn das äußere Magnetfeld eine Quelle wie einen Dauermagneten hat, welcher sich über eine leitende Fläche bewegt. Das Einzige, das für die Abbremsung eine Rolle spielt, ist die Relativbewegung des Magnetfelds und die des Leiters, sodass die Funktionstauglichkeit einer Wirbelstrombremse letztlich vor allem von der Leitfähigkeit ihrer Materialien abhängt.

So bauen Sie die Bremse selbst

Wer sich nicht mit Physik auskennt, dem sollte es nicht so einfach gelingen, eine Wirbelstrombremse selbst zu bauen. Für den Fall, dass Sie ein Laie sind, sollten Sie sich also nicht zu sehr ärgern, wenn der Bauversuch nicht gleich gelingt.

  1. Sie sollten sich zunächst überlegen, was durch die Wirbelstrombremse mit welcher ungefähren Umdrehungszahl abgebremst werden soll. So sollten Gefährte mit um die 2-3 kg Gewicht für die Bremsung durch die Wirbelstrombremse geeignet sein.
  2. Das abzubremsende Gefährt befestigen Sie schließlich im 70-Grad-Winkel an ein Seil, sodass es Ziel ist, das Gefährt am Ende im Lauf auf ungefähr 3m/s abzubremsen und konstant bei der Geschwindigkeit zu halten.
  3. So muss zunächst auf eine Welle ein Rad angebracht werden.
  4. Nun besorgen Sie sich eine Kunststoffplatte, auf der Sie am besten gleich mehrere Magnete befestigen.
  5. Anschließend bringen Sie eine Aluscheibe auf die Welle auf und setzen parallel zu dieser die Kunststoffplatte an, in die Sie die Magnete eingeklebt haben.
  6. Die Magnete können schließlich herausgenommen und wieder eingesetzt werden, je nachdem, wie die Bremskraft reguliert werden soll.
  7. Funktioniert die Wirbelstrombremse in einem solchen Bau nicht richtig, können Sie statt der Kunststoffplatte eine Eisenplatte einsetzen, um eine höhere Leitfähigkeit zu gewährleisten.

Weitere Möglichkeit, eine funktionstüchtige Wirbelstrombremse zu bauen

  1. Kleben Sie dabei in eine Eisenscheibe Magnete ein.
  2. Setzen Sie nun diese präparierte Eisenscheibe auf Ihre Welle und bringen Sie parallel zu ihr ein oder zwei Kupferplatten an.
  3. In den Kupferplatten sollten sich nun die Wirbelströme induzieren lassen.

War das alles nichts, so rät es sich, einen mehr oder weniger erfahrenen Physiker zurate zu ziehen und sich von ihm ein paar einschlägige Tipps abzuholen. In diversen Physikerforen im Internet sollte das kein Problem sein und Sie dürften schon bald drauf los bremsen können.

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