車用永磁式緩速器關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、高速、安全、環(huán)保、舒適是現(xiàn)代汽車的發(fā)展方向。為了保持車輛在山區(qū)下長坡時(shí)的穩(wěn)定車速，減輕車輛的傳統(tǒng)機(jī)械磨擦式制動(dòng)裝置的負(fù)荷，解決車輛制動(dòng)器的嚴(yán)重磨損，汽車裝備輔助制動(dòng)器是必不可少的標(biāo)準(zhǔn)配置。因此，深入研究永磁式緩速器的關(guān)鍵技術(shù)，是提高車輛安全、舒適的一個(gè)重要而實(shí)際的課題。 采用理論分析、數(shù)值求解和實(shí)驗(yàn)測試相結(jié)合的方法，結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)外在車輛輔助制動(dòng)系統(tǒng)方面的研究現(xiàn)狀，研究了永磁式緩速器磁路計(jì)算的理論、電磁場數(shù)值計(jì)算的方法，分析了永磁

2、式緩速器的電磁場數(shù)值模擬，研究了永磁式緩速器的設(shè)計(jì)理論與方法，并實(shí)驗(yàn)研究了永磁式緩速器的特性。主要研究內(nèi)容和取得的結(jié)論包括： 1、永磁式緩速器磁路計(jì)算理論的研究。分析了永磁式緩速器的制動(dòng)機(jī)理，研究了等效磁路的計(jì)算方法，計(jì)算了等效磁路的磁導(dǎo)，研究了永磁式緩速器的漏磁及磁阻。研究結(jié)果表明：永磁式緩速器的磁路可等效為磁通源或磁動(dòng)勢源磁路，利用等效磁路可以計(jì)算磁導(dǎo)、磁阻和磁阻系數(shù)、漏磁系數(shù)；漏磁路是比較復(fù)雜的，找出了漏磁系數(shù)、磁阻系數(shù)的

3、影響因素。 2、電磁場數(shù)值計(jì)算及分析方法的研究。采用電磁場有限元法的基本原理及運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體三維渦流場的數(shù)值計(jì)算方法，結(jié)合電磁場理論的解析計(jì)算及有限元的計(jì)算方法，建立了永磁式緩速器電磁場的計(jì)算模型。研究結(jié)果表明：建立永磁式緩速器電磁場的2D、3D模型為分析電磁場特性提供了基礎(chǔ)；采用有限元法建立永磁式緩速器電磁場的計(jì)算模型是可行的。 3、永磁式緩速器電磁場數(shù)值模擬的研究。主要進(jìn)行了2D、3D模型的電磁場數(shù)值模擬，通過分析磁場的磁

4、矢勢、磁標(biāo)勢、磁場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量和磁感應(yīng)強(qiáng)度絕對值的空間分布，深入研究了氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布，對比了兩種典型工作狀態(tài)材料區(qū)的電磁場分布，分析了電磁場結(jié)構(gòu)參數(shù)及材料特性對氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響，為永磁式緩速器的設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明：氣隙磁場呈對稱分布，2D模型的數(shù)值計(jì)算結(jié)果比實(shí)際測試結(jié)果要偏大些，而3D模型的數(shù)值計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際；找出了氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響因素并得出了相應(yīng)的變化關(guān)系，得到了兩種典型工作狀態(tài)的材料區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度

5、的分布特點(diǎn)；通過對數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行細(xì)致分析，可深入了解其電磁場特性及工作機(jī)理。 4、永磁式緩速器設(shè)計(jì)理論與方法的研究。研究了永磁式緩速器的參數(shù)計(jì)算方法；通過求解兩個(gè)二維磁場，計(jì)算了永磁式緩速器設(shè)計(jì)計(jì)算系數(shù)，探討了設(shè)計(jì)計(jì)算系數(shù)與影響因素之間的關(guān)系；分析了永磁式緩速器的多學(xué)科模型，采用磁路與磁場計(jì)算相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)輊量型永磁式緩速器。研究結(jié)果表明：設(shè)計(jì)計(jì)算系數(shù)與永磁體、氣隙長度等多個(gè)因素有關(guān)；得到了設(shè)計(jì)計(jì)算系數(shù)與影響因素的關(guān)系，為永

6、磁式緩速器的設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)；多學(xué)科分析模型為永磁式緩速器的設(shè)計(jì)提供一種方法，采用磁路與磁場計(jì)算相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)永磁式緩速器，得到了的參數(shù)設(shè)計(jì)結(jié)果。 5、永磁式緩速器特性實(shí)驗(yàn)的研究。對永磁式緩速器的特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，分靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)研究和動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面，構(gòu)建了永磁式緩速器特性實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析。研究結(jié)果表明：氣隙磁場呈對稱分布，氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁鐵支架轉(zhuǎn)角呈非線性關(guān)系，它