一种新型自励式液冷缓速器的研究

发布时间：2019-03-27 13:59

【摘要】：近年来,伴随着我国经济飞速发展,我国汽车工业技术和道路交通事业不断进步,交通路况得到明显改善,货物运输和旅客流量不断增加,这就使得汽车在运营效率、安全性能、舒适度和环保性能等方面能够满足人们的要求,其中安全性能最为重要。尤其是在山区道路和长坡等恶劣条件下,因连续制动而导致车辆制动性能衰减和制动系统磨损,易发生交通事故,必须安装缓速器或其他辅助制动设备。目前,按缓速器的不同工作原理主要分为以下几种:排气制动缓速器、发动机缓速器、电涡流缓速器、液力缓速器和永磁缓速器及自励式缓速器。其中,目前使用最为广泛的一种辅助制动装置是电涡流缓速器,但是由于其采用自然风冷散热,散热效率低,持续制动热衰退比较严重。而自励式缓速器具有节能、环保、高效等突出性能的辅助制动装置,有着非常广阔的研究和应用前景。本文在已有缓速器的基础上提出了一种新型自励式液冷缓速器,并对该新型缓速器进行了以下几个部分的研究:第一章,详细介绍了目前国内外汽车缓速器的机械结构及其工作原理,简要阐述了其发展研究现状。第二章,系统的介绍了新型自励式液冷缓速器的机械结构和控制方案。对比分析新型自励式液冷缓速器与另外几种自励式缓速器的优缺点,陈述了新型自励式液冷缓速器的特点:节能、环保、安全、舒适和经济。第三章,陈述了新型自励式液冷缓速器电磁场理论,建立了缓速器有限元分析模型。运用JMAG和Maxwell电磁场仿真软件,对缓速器内部磁场及涡流场进行了数值模拟,总结出缓速器磁场及涡流场的分布规律,另外根据力矩推导公式研究了影响缓速器制动力矩的主要参数。第四章,建立了新型自励式液冷缓速器的三维有限元模型,对其漏磁进行了深入分析。通过缓速器参数样本空间设计,利用支持向量机对双凸极缓速器的漏磁系数进行非线性回归建模分析,然后基于混沌理论及粒子群优化算法对双凸极缓速器结构参数进行优化。第五章,提出了新型自励式液冷缓速器的凸极构造发电机,它的转子两侧凸极交错排列,构成轴向磁路中N极和S极凸极磁极。基于JMAG软件,研究了发电机空载和负载时的气隙磁场,以及电枢反应对气隙磁场的影响。通过对凸极发电机漏磁的分析和相关结构的优化,给出了空载时电机结构参数与漏磁系数的关系曲线图,所得出结论为进一步研究及优化该类电机提供了理论依据。最后给出了该电机空载特性和负载调节特性,可以满足自励式缓速器所需励磁功率。最后,对新型自励式液冷缓速器进行了整体设计,包括凸极发电机设计和双凸极缓速器的设计。本论文提出了一种具有自主知识产权的新型的新型自励式液冷缓速器,与现有电涡流缓速器相比较更加安全;可靠性高,免维护;缓速器线圈和发电机励磁线圈均采用集中绕制的独立线圈并且都是静止部件,实现了无刷,简化了线圈绕制、安装和控制。
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【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U463.5

【参考文献】