Wirbelstrombremsen
Anwendungsbereiche
Normale Scheibenbremsen in Zügen und anderen Fahrzeugen wirken über die Reibwirkung: Kommt die Bremsscheibe in Berührung mit einem Teil des Rades, so wirkt die Reibung bremsend. Dadurch verliert das System Energie und der Zug wird langsamer.
Das Problem dabei ist die Abnutzung der Bremsscheibe: Durch die Reibung wird auch Material abgerieben, so dass die Bremsscheibe immer dünner wird und daher regelmäßig ausgetauscht werden muss.
Will man Bremsen ohne hohen Wartungsaufwand bauen, müssen diese berührungslos funktionieren. Dies wird durch sog. "Wirbelstrombremsen" erreicht.
Versuch
In diesem Versuch modellieren Sie zwei fahrende Züge durch Metallstücke auf einer schiefen Ebene. Der Zug ohne Wirbelstrombremsen entspricht dem normalen Metallstück. Der Zug mit Wirbelstrombremsen entspricht dem Magnetplättchen.
Vergewissern Sie sich zuerst, dass das Metallplättchen keine "Magnetwirkung" auf der Schiefen ebene hat: Das Metallplättchen haftet nicht von selbst an der Bahn!
Lassen Sie dann das Magnetplättchen und das Metallstück ein "Wettrennen" fahren. Sie werden beobachten, dass das Magnetplättchen deutlich langsamer als das normale Metallstück ist.
Erklären Sie die Funktionsweise einer Wirbelstrombremse mit folgendem Blockschema, indem Sie das Blockschema in einen Text umwandeln! Vergleichen Sie ihren Text mit der Musterlösung unten!
Übersetzen Sie das Blockschema in einen Text!
Fertig?
Sind Sie mit allem Fertig? Alles verstanden? Dann haken Sie diesen Bereich auf ihrem Laufzettel ab und machen Sie bei den anderen Anwendungen weiter. Haben Sie alle Anwendungen durch? Dann machen Sie sich an die Aufgabe für Schnelle.
(Auf Seite 124-125 im Buch finden weitere Informationen zu Wirbelstrombremsen)