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Analysis of the Thermal Limits of Conventional Eddy Current Brakes based on a Thermal 1d-Model

Holtmann, Christoph und Möckel, Andreas und Rinderknecht, Frank (2022) Analysis of the Thermal Limits of Conventional Eddy Current Brakes based on a Thermal 1d-Model. In: 2022 Second International Conference on Sustainable Mobility Applications, Renewables and Technology (SMART). IEEE. 2022 Second International Conference on Sustainable Mobility Applications, Renewables and Technology (SMART), 2022-11-23 - 2022-11-25, Online. doi: 10.1109/SMART55236.2022.9990281.

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Kurzfassung

This article describes the thermal limits of conventional eddy current brakes with an eddy current element with homogeneous material density. Eddy current brakes are wear-free, but have a low power density compared to friction brakes. Most conventional eddy current brakes on the market or in other publications run at a speed of less than 3000 rpm. The objective of this work is to evaluate the maximum speed and theoretical power density of eddy current brakes of the references shown in this work. The maximum speed is limited by the maximum allowable temperature and the maximum allowable load on the rotor due to centrifugal forces. Therefore, the maximum speed and maximum power density are approximated with a transient thermal model after evaluating the maximum speed at 20 degrees Celsius for different applications. Prior to this, the geometry data of the eddy current brakes are evaluated and the torque-speed curves are fitted using a model-based approach to approximate the torque at higher speeds. The highest power density electrically excited eddy current brake studied in this work would have a maximum power density of 4kW/kg and the permanent magnet excited eddy current brake of about 15 kW/kg.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/192040/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Analysis of the Thermal Limits of Conventional Eddy Current Brakes based on a Thermal 1d-Model
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Holtmann, ChristophChristoph.Holtmann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1703-7964140227310
Möckel, Andreasandreas.moeckel (at) tu-ilmenau.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Rinderknecht, FrankFrank.Rinderknecht (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0009-9452-1715NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:23 Dezember 2022
Erschienen in:2022 Second International Conference on Sustainable Mobility Applications, Renewables and Technology (SMART)
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/SMART55236.2022.9990281
Verlag:IEEE
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Eddy Current Brakes; Power Density; Thermal Model; Benchmark Study
Veranstaltungstitel:2022 Second International Conference on Sustainable Mobility Applications, Renewables and Technology (SMART)
Veranstaltungsort:Online
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:23 November 2022
Veranstaltungsende:25 November 2022
Veranstalter :Alumni Association of University of Cassino Southern Lazio (ALACLAM – Italy)
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Straßenverkehr
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V ST Straßenverkehr
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - FFAE - Fahrzeugkonzepte, Fahrzeugstruktur, Antriebsstrang und Energiemanagement
Standort: Stuttgart
Institute & Einrichtungen:Institut für Fahrzeugkonzepte
Hinterlegt von: Holtmann, Christoph
Hinterlegt am:11 Jan 2023 13:52
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:53

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

  • Analysis of the Thermal Limits of Conventional Eddy Current Brakes based on a Thermal 1d-Model. (deposited 11 Jan 2023 13:52) [Gegenwärtig angezeigt]

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