Berechnung Wirbelstrombremse im Gleichgewicht

guruhu · Anmeldungsdatum: 23.06.2017 Beiträge: 1

Hallo zusammen,
zunächst einmal möchte ich mich kurz vorstellen. Ich habe mich neu hier angemeldet Willkommen

und habe ein Problem, vielleicht kann mir ja jemand Tipps geben, oder mir auf die Sprünge helfen.

Anbei ist eine Skizze, die das Problem vielleicht etwas besser erläutert.

Es handelt sich um eine Welle mit dem Radius ri. Um diese ist ein "endloses" Seil gewickelt. welches mit einer Kraft F1 und dem Hebelarm ri die Welle dreht. Am Ende der Welle befindet sich eine Scheibe mit dem Radius ra und der Dicke/Tiefe Ts. Die Scheibe sei aus reinem Kupfer.
In der Nähe der Welle ist ein Permanentmagnet montiert, welcher als Wirbelstrombremse dienen soll. Der Magnet hat die Maße H*B*Tm, aufgrund der Materialeigenschaften des Magneten sei eine Flussdichte B von 150mT vorgegeben (Besser gesagt ich habe sie aus einem Online-Rechner, siehe dazu bitte unten Big Laugh

).

Nun zu meinen Fragen:
Sinn und zweck dieser Übung soll es sein, herauszufinden mit welcher Umfangsgeschwindigkeit sich diese Konstruktion drehen soll. Also quasi die Umfangsgeschwindigkeit der Scheibe, die sich einstellt. Eine Drehzahl als Angabe ginge logischerweise auch Augenzwinkern

Dabei sollen die Erwärmung der Konstruktion, Lagerverluste etc. erst einmal außen vor bleiben.

Mein Ansatz war es jetzt einfach ein Kräftegleichgewicht aufzustellen.
Also: F1 * ri = FL * ra

Dabei soll der Vereinfachung halber die resultierende Lorenzkraft auf den Hebelarm ra wirken.

Bin ich mit diesem Ansatz richtig, oder befinde ich mich schon auf dem Holzpfad?

Für die Lorenzkraft FL habe ich herausgefunden, dass diese mit FL = (b²+B²*v)/R beschrieben wird.

Den Wert für B habe ich mal aus einem online-Rechner (http://www.magnete.de/magnetische-flussdichte.html) genommen mit fiktiven Werten für den Magneten. Wie berechnet sich das denn manuell?
Aber was genau ist in meinem Fall der Wert b? Ich weiß, dass es die Breite des Magnetfeldes ist, aber woher weiß ich das?
Ebenso der Wert R. Was ist das genau? Soweit ich herausgefunden habe, ist das der ohmsche Widerstand der Scheibe. Richtig? Ich finde als Angabe aber immer nur einen spezifischen ohmschen Widerstand. Muss ich diesen nehmen und mit dem Querschnitt der Scheibe multiplizieren?
In dem Fall ist die Scheibe ja aus Kupfer. Kupfer hat einen Wert laut dieser Seite (http://www.elektrisola.com/de/leitermaterial/aluminium-und-kupferplattiertes-aluminium/aluminium.html) von 0,171

Ich hoffe ich habe mich klar ausgedrückt und ihr könnt mir helfen . So
etwas finde ich irgendwie immer schwierig, hier als Text zu beschreiben.

Mein Ansatz wäre also jetzt einfach:

F1 * ri = FL * ra

und dann nach dem v in FL auflösen. Richtig?

Danke schon einmal vielmals!!!