Autor Tema: Freno por corrientes de foucault (ayuda)  (Leído 16821 veces)

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Desconectado Chaly29

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Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« en: 16 de Junio de 2006, 12:38:47 »
Hola colegas, en esta ocasión recurro a ustedes porque se me a encargado la construcción de un freno por corrientes parásitas o freno por corrientes da foucault, aquí les dejo un esquema simplificado de lo que sería el freno:



El sistema consta de los siguiente, un disco de aluminio el cual esta solidario al eje que hay que frenar y un imán (en mi caso serán electroimanes) que mediante un campo magnético induce corrientes parasitas en el disco, las cuales al ser de polaridad opuesta a las del imán generan un frenado del disco.

Se que la fuerza de frenado aumenta proporcionalmente a las RPM que posee el disco y a la intensidad del campo mangético, pero mi gran problema es que me an solicitado que a una velocidad de 1000 RPM debe poder ejercer una fuerza de frenado de 50 HP, entonces recurro a todos ustedes para solicitar una guia de donde poder conseguir los calculos necesarios para esto o que me proporcionen una explicación de como realizar los mismos.

Desde ya les agradesco muchisimo cualquier ayuda que puedan proporcionarme, un saludo.

Atte. CARLOS.
« Última modificación: 16 de Junio de 2006, 12:51:20 por Chaly29 »
La teoría es cuando se sabe todo y nada funciona. La práctica es cuando todo funciona y nadie sabe por qué.

Desconectado jfh900

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #1 en: 16 de Junio de 2006, 13:38:50 »
Hola Carlos, mira esta pagina de fisica donde bienen explicados los calculos:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/induccion/foucault1/foucault1.htm

Un saludo.
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Desconectado Chaly29

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #2 en: 16 de Junio de 2006, 13:42:32 »
Hola jfh900, gracias por el aporte, vere si puedo entender algo de lo explicado, es que en magnetismo estoy muy perdido  :?

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Desconectado Kid_Bengala

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #3 en: 16 de Junio de 2006, 16:59:07 »
sois unos genios, yo aun estoy intentando enteder lo basico de electronica y vosotros con esas cosas. No creo que nunca me acerque yo a esos conocimientos, no se si llegare a los basicos.

saludos de antonio

Desconectado Chaly29

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #4 en: 16 de Junio de 2006, 17:15:01 »
JAJAJAJ, Kid_Bengala ironicamente el principio de funcionamiento de uno de estos frenos es de los primeros descubrimientos que a realizado el hombre con respecto al magnetisno, es tan viejo como la electricidad alterna, y mucho más antiguo de lo que actualmente llamamos electrónica.

Un saludo.

Atte. CARLOS.
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Desconectado Arbolito

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #5 en: 16 de Junio de 2006, 17:48:22 »
Hola chaly29 mira si me das un poco de tiempo te puedo dar una buena mano para los calculos .
Existo, aunque pienses que no pienso

Desconectado RedPic

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #6 en: 16 de Junio de 2006, 18:14:57 »
Una curiosidad:

No se si sabéis que el freno de Foucault es el método de frenado de los trenes modernos (de los eléctricos claro está  :mrgreen:).  Y si alguna vez teneis la oportunidad de verlo funcionando, frenando un tren de unas cuantas miles de toneladas lanzado a 140 Km/h y de noche no os perdáis detalle, es un verdadero espectáculo. Es como si un rayo recorriese circularmente las ruedas de hierro donde se aplica el frenado. No sé cuantos miles de amperios estarán en ese momento en juego, pero solo con imaginar los fusibles da miedo.  :D  :D  :D

P.D. Solo existe otro cacharro humano con una mayor cantidad de movimiento (masa x velocidad) y es un petrolero de más de medio millón de toneladas de desplazamiento lanzado a 15 nudos (27 km/h) De hecho no hay motor que sea capaz de frenarlo así que recurren al agua para que haga todo el trabajo. Todo el timon a babor, todo el timón a estribor, todo el timón a babor ... y unos kilometros después ya puede el motor, dando toda atrás, de ser capaz de parar al monstruo.

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Desconectado jfh900

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #7 en: 16 de Junio de 2006, 18:42:12 »
El frenado por corrientes de Foucault es mas habitual de lo que parece como ejemplo de utilización lo tenemos en los contadores de energia electrica, como todos sabreis es un minimotor que al girar marca en un sistema de ruedas dentadas y numeradas la energia consumida, por ser la crga muy pequeña las corrientes de Foucault regulan y estabilizan la velocidad de giro, cuando se corta la corriente el disco frena inmediatamente. Otro ejemplo es la utilizacion en los aparatos de medida de aguja para evitar las oscilaciones de la misma se pone una chapa de cobre debajo de un iman unido a la aguja, cuando esta oscila crea corrientes parasitas que tienden a frenarla con lo que la oscilacion disminuye enormemente.

Un saludo.
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Desconectado Arbolito

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #8 en: 16 de Junio de 2006, 19:08:35 »
Bueno a ver
Los 50HP no seria la fueza ,sino la potencia que se entrega en tu eje con lo que tendras una fuerza aplicada en tu eje  que es la que tenes que anular para frenar el disco.
Vos tenes la potencia como dato por lo que para calcular la fuerza tendrias que haser.

                                 P(potencia)=F(fuerza).Vt(velocidad tangencial).

Haora me preguntaras como calcular Vt(velocidad tangencial)


para lo que realizas                     Vt=W(velocidad angular).R(radio)


y la velocidad angular   es W= ((1000 .2Pi)/60seg) .R  que te dara la velocidad en metros por segundo.

ya tenes la fuerza la potencia y la velocidad

entonces ya podes calcular el campo magnetico que nesecitas para que te genere una fuerza (que vendra dada por la corriente de fucoult)

entonces                 F=i.V.B         

bueno aver si esto te sirve y si se entiende sino me avisas trato de ser mas claro
Bueno espero aberte alludado un saudo






« Última modificación: 16 de Junio de 2006, 19:36:09 por juanacho_ar »
Existo, aunque pienses que no pienso

Desconectado Arbolito

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #9 en: 16 de Junio de 2006, 19:41:09 »
Por cierto si a lo que te referis con guia es por ejemplo a un libro de fisica te recomiendo el Sears ZemanskyII ,es uno celeste con unos avioncitos en la tapa
Bueno ya nos contaras si te sirvio
Hotra cosa que deverias tener en cuenta es el tiempo en el que queres que se frene .
A ver por mas chica que sea la fuerza a la larga lo va a frenar ,seguramente en un tiempo mas largo.
Otra forma de entenderlo seria :
Elsistema tiene una cantidad de energia en cuanto tiempo ago que esa energia sea 0.
« Última modificación: 16 de Junio de 2006, 20:16:32 por juanacho_ar »
Existo, aunque pienses que no pienso

Desconectado JCAK

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #10 en: 16 de Junio de 2006, 20:23:52 »
Hola Chaly

Un software que podrías bajar con el EMULE y que sirve para simulación electromagnética es de ANSYS (www.ansys.com), es lo TOP en estas cosas. También hay algo en el sitio de Maxwell Systems www.maxwellsystems.com

Yo sinceramente me volví loco tratando de enteder este tema de magnetísmo, quizas en otro momento toque el tema en el foro y pida ayuda porque aún hoy lo tengo irresuelto.



Saludos
Julio - Argentina

Desconectado Chaly29

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #11 en: 16 de Junio de 2006, 21:20:06 »
Hola juanacho_ar, antes todo quiro agradecer a ti y a todos por las respuestas, salgo un rato de la PC y aparecen 5 respuestas :shock: , bueno, ahora paso a los cálculos que as posteado

Vos tenes la potencia como dato por lo que para calcular la fuerza tendrias que haser.

                                 P(potencia)=F(fuerza).Vt(velocidad tangencial).

Haora me preguntaras como calcular Vt(velocidad tangencial)


para lo que realizas                     Vt=W(velocidad angular).R(radio)


y la velocidad angular   es W= ((1000 .2Pi)/60seg) .R  que te dara la velocidad en metros por segundo.

ya tenes la fuerza la potencia y la velocidad

entonces ya podes calcular el campo magnetico que nesecitas para que te genere una fuerza (que vendra dada por la corriente de fucoult)

entonces                 F=i.V.B         

bueno aver si esto te sirve y si se entiende sino me avisas trato de ser mas claro
Bueno espero aberte alludado un saudo

Bueno, lo que me falto aclarar es que la potencia será de 50H a un regimen de 2000 RPM, e intento hacer un disco de freno con un diametro de 30 cm, paso a los cálculos:

Velocidad angular:
                             W = ((2000 * 2 * Pi) / 60seg) * R
                             W = ((2000 * 2 * Pi) / 60seg) * 0.15 = 31.42 m/seg

Velocidad tangencia:
                             Vt = W * R (radio)
                             Vt = 31.42 * 0.15 = 4.713 m2/seg

Fuerza:
                             P = F * Vt
                             F = P / Vt
                             50HP = 3802 Kgm/seg
                             F = 3802 / 4.703 = 808.42 Kg/fuerza

Bueno, y acá vienen mi incognita, segun cálculos que yo e realizado por mi parte a mí me da que la fuerza es de 118.77 Kg mientra que siguiendo tús cálculos esa fuerza es mucho mayor 808.42 Kg, a que se debe esta diferencia, o en los pasos que e realizado por medio de tús formulas e cometido algun error.

Y teniendo la fuerza (que ya la tenía) como hago para sacar la intensidad de flujo necesaria para ejercer sobre el disco mencionado un frenado de 118.77 Kg,, siendo este disco de aluminio.

juanacho_ar por supuesto que estoy necesitando de tu ayuda, y si devo esperarte no hay problema, los planteos anteriores los hago porque deseo aprender a realizar esos cálculos y no porque desconfie de tu habilidad.

Desde ya muchisimas gracias, un saludo.

Atte. CARLOS.
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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #12 en: 16 de Junio de 2006, 21:35:41 »
Hola RedPic, si lo que comentas de los trenes lo sabia y realmente debe ser espectacular verlos funcionar, pero desgraciadamente no tengo ninguno a mano para destripar y probar su freno  :mrgreen:., de todas formas gracias por el dato.

Si jfh900, es muy habitual tal como lo comentas, por ese motivo no se a que se debe la casi total falta de informacion en internet  :?.

Nuevamente juanacho_ar, toda ayuda será muy bievenida, gracias por la ayuda que ya me as prestado. Y paso a explicarte la utilidad que se le dará a tal freno:

Con ese freno se pretende realizar un banco de pruebas de motores de competición, estos motores son de motos y de baja cilindrada (hasta 150 cc) por eso solo es asta 50 HP, por lo tanto lo que se debe realizar con el freno no es detener una masa, si no que es igualar a la fuerza generada por tal motor, por ese motivo necesito que las fuerzas de frenado a aplicar al disco sean de los Kg necesarios para igualar el torque de 50HP a 2000RPM, si bien los motores de motos poseen muchas más RPM (hasta 18000) al freno solo le llegara un rango comprendido entre las 1500 y 5000 RPM, por por ese motivo menciono lo de 50Hp a 2000RPM, y si, por si me lo llegas a preguntar un motor de 125cc 2 tiempos llega a desarrolar los 42HP, pero se pretende que tal banco posea un margen algo superior.

JCAK, gracias por los datos del programa, vere que es lo que puedo hacer en base a el.

Nuevamente muchas gracias a todos y un saludo.

Atte. CARLOS.
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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #13 en: 16 de Junio de 2006, 22:23:29 »
Hola chaly29 te ago una pregunta.
Vos ya avias estudiado fisica ademas de la del secundario? si es asi me gustaria saber a que nivel llegaste.
Por facvor no vallas a tomar a mal esta pregunta no es que este canchereando ,de hecho a mi me faltan aprobar algunas :mrgreen:
Te lo pregunto porque lo que no te puedo responder yo directamente se lo puedo preguntar a los fisicos que trabajan conmigo,que muy gustosos contestaran a todas las preguntas.
El problema es que en sus explicaciones suelen dar cosas por savidas y si no as cursado al menos fisica2 pues realmente te podes pegar una buena perdida.
Con lo que veria la mejor manera de pasarte la informacion que nesecites.
La respuesta que te di es porque aca alguna ves tuvimos que desarrollar algo muy parecido pero era para una demostracion netamente fisica.
Bueno yo mientras voy viendo la info que tengo por ai .
Realmente me gustaria alludarte en esto ya que me apaciona un poco la fisica (aunque soy estudiante de ing)
Bueno menos charla y mas trabajo ,dejame pensarlo un rato y realizar algunas consultas y te paso lo que valla teniendo.
un saludo juan.
PD: jeje mi amigo te as metido en un campo de la fisica que no es del todo sencillo pero al mal tiempo buena cara ademas no me parece que seas un tipo de andar arrugando a la adversidad .
Por cierto que mal escrivo.
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Desconectado Chaly29

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Re: Freno por corrientes de foucault (ayuda)
« Respuesta #14 en: 16 de Junio de 2006, 22:54:14 »
Hola juanacho_ar, bueno, no me molesta para nada las preguntas, y si deseo llegar a una solucion tengo asumido que debere no solo trabajar vastante, si no que tembien debere responder de todo tipo de preguntas que puedan hacerme las personas que se presten a ayudarme.

Con respecto a mis conocimientos de física, son vastante limitados, los que e estudiado en la secundaria más los poco que e aprendido de forma autodidacta, por lo tanto si bien los conceptos los tengo vastante claros, a la hora de aplicarle las matemáticas es donde se me complica.

Sip, se que este campo en particular no es nada sencillo, y dentro del magnetismo básico este en particular por lo que e podido leer es unos de los temas más complejos por las multiples variables a tener en cuenta, pero mi idea no es llegar a realizar un cálculo estremadamente preciso, solo lo que deseo es una aproximación a la realidad para despues por medio de la práctica ( de ser necesario) consegui los resultados, por lo tanto y de lo anterior te comento que con solo llegar a poder hacer un cálculo aproximado de las dimenciones y demas requisitos necesarios (y entender los metodos) para completar el armado del freno me es más que suficiente, ya que si este una ves terminada la construccion siguiendo lo calculado no llegara a cumplir con los 50HP no es un tema muy estricto, en realidad si tubiera 5 Hp más o 5HP menos de los ya indicados para la práctica sería lo mismo, por lo tanto y como verás si en el resutado final hay una diferecia del 10% de lo calculado a la realidad no me molestaria en nada.

Por supuesto que todo lo que me puedas pasa de información al respecto me será de gran utilidad, ya sea aportada por vos o tus colegas.

Mi idea inicial era hacer un par de modelos de frenos y respecto a la experiencia obtenida construir uno que se adecue medianamente al necesario, pero debido al poco tiempo que dispongo para realizar tales experiencias y tambien al bajo presupuesto e llegado a la conclusión de acortar el camino en base a las matemáticas, pero me e encontrado que en la WEB hay muy poca información, por eso e recurrido al foro.

Y tienes razon, no me gusta decir que algo es dificil y abandonarlo, en realidad me gusta más que lo facil ya que aparte de ponerme a prueba personalmente se aprende de algo que no conoces, lamentablemente y a mi pesar e llegado a la conclusión de que este tema es muy poco conocido por mi  :? y espero ampliar lo que se al especto.

Desde ya muchas gracias y estare atento a tus consejos.

Un saludo.

Atte. CARLOS.

P.D. a buen entendedor, pocas palabras  :lol:
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