车用电涡流缓速器的设计方法及其性能分析

摘要

电涡流缓速器是利用电磁学原理把汽车行驶的动能转化为热能而散发掉，从而实现减速和制动作用的装置。实际的使用效果表明它可显著提高汽车的行驶安全性。本文针对目前国内开发电涡流缓速器缺乏成熟理论的指导，以电涡流缓速器的设计方法和性能分析为重点研究内容，对其作了有益的探索，以期为国内开发具有自主知识产权的车用电涡流缓速器提供理论方法的支持。 本文详细地介绍了车用电涡流缓速器的结构和工作原理，以及发展趋势。从分析转子盘的涡流耗损入手，在理论上推导出了电涡流缓速器制动功率和制动力矩的计算公式。该公式反映了电涡流缓速器各设计参数之间的关系，以此公式计算出的制动功率和制动力矩曲线与试验测定的曲线基本一致。总结提出了车用电涡流缓速器的设计方法：首先根据汽车的最高车速和后轴最大附着力来确定其所能达到的最大制动功率；其次选取和确定其应具有的气隙、磁路中软磁体的工作点、磁轭的面积；然后再以此为基础完成对转子盘和励磁绕组的各结构参数的设计计算。提出了电涡流缓速器台架试验的试验方法，并以一台研制的性能试验台为例，较详细地介绍了试验台的系统结构和工作原理，及其研制情况。建立了汽车采用电涡流缓速器制动时的动力学方程。结合道路试验从下坡能力和平路减速能力这两个方面考察了电涡流缓速器的制动效能，并提出相应的试验方法和评价指标。通过理论分析和道路试验，考察了在中、高车速下，电涡流缓速器对汽车的紧急制动效能和制动稳定性的影响。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪 论

1.1电涡流缓速器的发展概况

1.2本论文研究的目的和意义

1.3本论文研究的主要内容

第2章 电涡流缓速器的结构及其工作原理

2.1电涡流缓速器的结构

2.1.1电涡流缓速器的机械装置

2.1.2电涡流缓速器的电控装置

2.2电涡流缓速器的工作原理

2.3电涡流缓速器的操纵方式、结构类型和安装方式

2.3.1电涡流缓速器的操纵方式

2.3.2电涡流缓速器的结构类型

2.3.3电涡流缓速器的安装方式

2.4电涡流缓速器的特点

2.5电涡流缓速器的使用效果

2.6电涡流缓速器的发展趋势

2.6.1轻量化

2.6.2整体化

2.6.3使用永久磁铁励磁

2.6.4电子控制

2.6.5联合制动

2.7本章小结

第3章电涡流缓速器的设计方法

3.1制动功率和制动力矩的理论推导

3.1.1制动功率的理论推导

3.1.2涡流分布的深度

3.1.3磁路分析

3.1.4气隙磁场中的磁感应强度

3.1.5制动力矩

3.2电涡流缓速器的设计计算

3.2.1缓速器最大功率的确定

3.2.2气隙

3.2.3磁路中软磁体工作点的选取

3.2.4气隙作用面积

3.2.5转子盘的结构参数

3.2.6励磁绕组

3.3设计实例

3.4本章小结

第4章 电涡流缓速器台架试验方法及其试验台的研制

4.1电涡流缓速器台架试验方法和试验台的系统结构

4.2试验台的结构设计

4.2.1飞轮惯量的确定

4.2.2电机的选择

4.3试验台的检测控制系统

4.3.1物理参数的测量及其传感器的选择

4.3.2软件开发

4.4实例介绍

4.5本章小结

第5章 电涡流缓速器性能分析及其试验

5.1采用电涡流缓速器制动时的汽车动力学方程

5.2电涡流缓速器的制动效能

5.2.1电涡流缓速器的下坡能力分析

5.2.2电涡流缓速器的平路减速能力试验

5.3电涡流缓速器的对汽车制动性能的影响

5.3.1在中、高车速下，电涡流缓速器对汽车紧急制动效能的影响试验

5.3.2在中、高车速下，电涡流缓速器对汽车紧急制动稳定性的影响分析及其道路试验

5.4电涡流缓速器的耗电试验

5.5本章小结

第6章结论及展望

6.1结论

6.2展望

致 谢

参考文献

研究生学习期间参加科研项目及发表论文情况