Wirbelströme

Doktorarbeit von Prof. Dr.-Ing. Konstantin Meyl

Dreidimensionale nichtlineare Berechnung von Wirbelströmen unter Berücksichtigung der entstehenden Oberwellen am Beispiel einer Wirbelstromkupplung

Universität Stuttgart 1984

Wirbelströme lassen sich nicht unmittelbar messen, da sie wie alle Wirbel einem Messfühler ausweichen und um ihn herum verwirbeln. Sie sind daher nur indirekt über eine Messung der von ihnen ausgehenden Wirkung nachweisbar. Dazu zählen die Wirbelverluste, die Rückwirkung auf das Erregerfeld und die Ausbildung magnetischer Kraftwirkungen. Eine gute Übereinstimmung zwischen diesen Messwerten und den berechneten Größen ist ein Anhaltspunkt für die Existenz von Wirbelströmen und für die Richtigkeit des mathematischen Modells.
Das Buch befasst sich mit dem Problem der Vorausberechnung und optimalen Bemessung von Wirbelstromkupplungen. Durch eine dreidimensionale und nichtlineare Berechnung kann auf analytischem Weg eine allgemeingültige Theorie entwickelt werden. Dabei wird berücksichtigt, dass die Wirbelströme und die Felder im Ankerring dreidimensional verteilt, entsprechend der Polanordnung oberwellenbehaftet und einer starken Stromverdrängung unterworfen sind. Selbst die Überlagerungspermeabilität der Oberwellen geht in die Rechnung ein.
Die messtechnische Überprüfung des berechneten Drehmoments in Abhängigkeit von der Erregung, der Drehzahl und der Ankerringtemperatur, durchgeführt an Wirbelstromkupplungen unterschiedlicher Bauformen und Baugrößen, zeit gute Resultate.

ISBN: 3-9802 542-0-8

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