外转子构造电磁缓速器的研究

发布时间：2017-09-08 04:52

  本文关键词：外转子构造电磁缓速器的研究

  更多相关文章： 外转子缓速器 水冷 汽车 辅助制动 制动力矩

【摘要】：改革开放三十年,我国经济取得举世瞩目的成绩,与此同时道路交通也得到飞速发展,交通状况有了很大的改善。随着科技的进步车辆的动力性能也有了很大的进步,使得行驶速度及行驶里程都有了大幅提高。这意味着在相同的制动时间和制动条件下,现在的车辆制动器会承受越来越大的负荷,因此车辆制动装置的磨损加剧,道路交通事故频发。汽车的安全性、节能、环保等已成为社会关注的热点话题。因此对汽车辅助制动装置缓速器也提出了更多的要求。我国对汽车缓速器的推广是从2002年开始的,目前国内客车以电涡流缓速器为主,但是其存在热衰退严重,寿命短等致命缺点。由于我国之前对大货车没有相关的安装法规,加上缺乏适合大货车的高性价比的缓速器,使得大货车缓速器安装率不足1%。2014年10月公布的新版GB12676-2014商用车辆和挂车制动系统技术要求及试验方法,已于2015年7月1日实施,实施后国内对缓速器将出现井喷式需求。国外主流的是液力缓速器,对其研究工作开展较早,其装车率在欧美日等发达国家较多,但由于其价格高昂、结构复杂,所以不适合国内市场。国内主流的是电涡流缓速器,但是传统的电涡流缓速器存在热衰退严重、寿命短等致命缺陷。本文针对以上产品的缺点,结合国内市场行情,提出了两种新型的外转子缓速器:外转子构造电液缓速器,外转子构造电磁风冷缓速器,并对两种新型外转子缓速器进行了系统研究。论文主要章节如下:第一章介绍了国内外主要的辅助制动装置,包括工作原理、结构优缺点等。第二章对比介绍了传统电液缓速器和新型外转子构造电液缓速器的基本结构和工作原理,并对新型外转子缓速器的控制单元和安装位置进行了介绍,论述了外转子构造电液缓速器的优势。第三章对外转子构造电液缓速器的磁场进行研究,推导了其制动力矩,运用有限元法对该新型缓速器进行了数值模拟。分析了其制动力矩的影响因素,包括电磁场、涡流场、电流、转速、材料及镀层等对该新型缓速器制动力矩的影响。第四章对外转子构造电液缓速器进行台架试验,介绍了台架试验方案,通过台架试验研究了电流、转速等对制动力矩的影响特性,验证了理论推导及仿真分析的正确性。通过实验对外转子构造电液缓速器持续性及热衰退性进行了研究,测试结果证明了该新型电液缓速器具有热衰退小,持续性好等优点。第五章在以上研究的基础上,提出一种新型的外转子构造电磁风冷缓速器,对其结构和工作原理进行了详细介绍,对该新型缓速器进行有限元数值模拟,研究其制动力矩的影响因素及影响特性,最后与传统电涡流风冷缓速器进行台架对比实验,分别测试了各自的持续性及热衰退性,最后介绍了该新型缓速器具有的结构简单,性能可靠、成本低和寿命长等优点。本论文的创新点在于提出并研究了两种新型的外转子电磁缓速器,即外转子构造电液缓速器和外转子构造电磁风冷缓速器,包括对其外转子、定子、线圈等进行了深入研究,使得两种新型缓速器具有最优化的结构、简单可靠、热衰退小、性能稳定、寿命长、价格低等优点。
【关键词】：外转子缓速器 水冷 汽车 辅助制动 制动力矩
【学位授予单位】：北京工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.5
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 研究背景及意义11-13
• 1.2 国内外研究现状13-18
• 1.2.1 发动机缓速器13
• 1.2.2 电涡流缓速器13-14
• 1.2.3 永磁缓速器14-15
• 1.2.4 液力缓速器15-16
• 1.2.5 自励式缓速器16-17
• 1.2.6 双凸极电液缓速器17-18
• 1.3 本课题来源18
• 1.4 本课题主要研究内容18-19
• 第2章 外转子构造电液缓速器工作原理19-29
• 2.1 传统电液缓速器结构及工作原理19-21
• 2.2 外转子构造电液缓速器结构及工作原理21-23
• 2.2.1 外转子构造电液缓速器结构21-22
• 2.2.2 外转子构造电液缓速器工作原理22-23
• 2.3 外转子构造电液缓速器的控制方案23-25
• 2.3.1 外转子构造电液缓速器的操纵方式23-24
• 2.3.2 外转子构造电液缓速器的控制系统24-25
• 2.4 外转子构造电液缓速器的安装位置25-26
• 2.5 外转子构造电液缓速器的优点26
• 2.6 本章小结26-29
• 第3章 外转子构造电液缓速器理论推导及有限元分析29-47
• 3.1 理论分析29-32
• 3.1.1 磁路分析29-30
• 3.1.2 制动力矩推导30-32
• 3.1.3 热场数值模拟32
• 3.2 外转子构造电液缓速器有限元分析32-38
• 3.2.1 有限元仿真软件介绍—JMAG-Designer33
• 3.2.2 有限元仿真分析过程33-36
• 3.2.3 外转子构造电液缓速器磁场及涡流场分布36-38
• 3.3 外转子构造电液缓速器制动力矩影响因素分析38-45
• 3.3.1 速度对制动力矩的影响特性38-39
• 3.3.2 励磁电流对制动力矩的影响特性39
• 3.3.3 涡流密度对制动力矩的影响39-40
• 3.3.4 材料对制动力矩的影响40-45
• 3.4 本章小结45-47
• 第4章 外转子构造电液缓速器台架试验47-55
• 4.1 外转子缓速器试验方法47
• 4.2 台架试验方案47-51
• 4.3 外转子构造电液缓速器试验内容与结果分析51-54
• 4.3.1 外转子构造电液缓速器制动力矩仿真值与试验值对比52
• 4.3.2 外转子构造电液缓速器制动力矩的电流特性实验52-53
• 4.3.3 外转子构造电液缓速器持续性性试验53-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第5章 外转子构造电磁风冷缓速器的研究55-69
• 5.1 外转子构造电磁风冷缓速器的结构和工作原理55-58
• 5.1.1 外转子构造电磁风冷缓速器基本结构55-56
• 5.1.2 外转子构造电磁风冷缓速器工作原理56-57
• 5.1.3 外转子构造电磁风冷缓速器与传统电涡流缓速器对比57-58
• 5.2 外转子构造电磁风冷缓速器制动性能的研究58-64
• 5.2.1 磁场及涡流场研究58-61
• 5.2.2 磁动势和转速对制动力矩的影响61-62
• 5.2.3 齿数对该新型缓速器制动力矩的影响62-64
• 5.3 新型外转子构造电磁风冷缓速器台架试验及对比试验64-68
• 5.3.1 惠民电涡流风冷缓速器制动性能台架试验64-65
• 5.3.2 新型外转子构造电磁风冷缓速器制动性能台架试验65-67
• 5.3.3 传统电涡流缓速器与新型电涡流缓速器主要参数对比67-68
• 5.4 本章小结68-69
• 结论69-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文75-77
• 致谢77

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 来西特(ManfredReichert);缓速器的功能及应用[J];商用汽车;2000年02期

2 吴修义;商用汽车电磁缓速器[J];北京汽车;2002年05期

3 吴修义;商用汽车电磁缓速器[J];重型汽车;2002年02期

4 苏楚奇,刘磊,邓亚东;电流变技术在汽车缓速器上的应用[J];客车技术与研究;2004年06期

5 何仁;章骏;赵万忠;;车用自励式缓速器的工作原理及其使用[J];轻型汽车技术;2005年07期

6 刘增岗;张炳荣;李京;;汽车缓速器的发展和法规探讨[J];城市车辆;2006年02期

7 侯东;;汽车缓速器技术的发展及其应用[J];汽车运用;2007年08期

8 王晓辉;;缓速器：制约与重视并存[J];时代汽车;2008年01期

9 吉国光;;缓速器结构与使用维修[J];重型汽车;2008年03期

10 匡珑;薛文惠;李刚炎;;客车电磁涡流缓速器应用效能的仿真分析[J];城市车辆;2008年11期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 冯正军;朱云钟;;汽车新装置—缓速器[A];四川省第九届（2009年）汽车学术交流年会论文集[C];2009年

2 付勇;李德胜;叶乐志;张娟娟;焦兵锋;;汽车永磁液冷缓速器性能测试[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年

3 成云;刘来国;张小军;;永磁液冷缓速器散热结构的耦合场分析[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年

4 厉江;孔德星;梁文芝;苏寅寅;;发动机缓速器整车性能计算及试验验证[A];2012安徽省汽车工程学会年会论文集[C];2012年

5 焦兵锋;李德胜;隋允康;;永磁液冷缓速器制动性能的数值模拟及优化[A];北京力学会第19届学术年会论文集[C];2013年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 高朔;国产缓速器应该加速推广[N];中国汽车报;2004年

2 本报记者 张翼;客车缓速器时代来临[N];机电商报;2008年

3 记者 覃秘;特尔佳拟投13亿建汽车缓速器基地[N];上海证券报;2012年

4 肖笑;客车安装缓速器是必然趋势[N];中国交通报;2002年

5 萧雷;客车安装缓速器是必然趋势[N];中国汽车报;2002年

6 本报记者 谢岚 陈明思;特尔佳IPO引发投资者疑问[N];证券日报;2008年

7 本报记者 吴凡;业精于专 泰乐玛致力开拓中国市场[N];机电商报;2008年

8 银河证券 董思毅;特尔佳 股价偏低[N];证券时报;2008年

9 本报记者 吴凡;特尔佳：国内缓速器领舞者[N];机电商报;2008年

10 银河证券 董思毅;特尔佳(002213) 行业前景佳 流通市值小[N];证券时报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前7条

1 叶乐志;汽车永磁缓速器设计理论与试验研究[D];北京工业大学;2012年

2 杨效军;自励式缓速器关键技术研究[D];江苏大学;2010年

3 焦兵锋;电磁液冷缓速器多场耦合分析与优化设计[D];北京工业大学;2014年

4 董颖;发动机制动的工作机理及性能分析研究[D];江苏大学;2007年

5 黄亦其;车用永磁式缓速器关键技术研究[D];南京农业大学;2008年

6 赵小波;永磁式涡流缓速器电磁特性与制动性能研究[D];南京农业大学;2009年

7 牛润新;车用永磁式缓速器设计理论与控制方法研究[D];江苏大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 马奕超;蓄能式永磁缓速器的研究[D];河北科技大学;2011年

2 张龙喜;一种新型自励式液冷缓速器的研究[D];北京工业大学;2015年

3 王伟杰;外转子构造电磁缓速器的研究[D];北京工业大学;2016年

4 薛文惠;客车电磁缓速器三维电磁场研究及其应用效能分析[D];武汉理工大学;2007年

5 许亮;基于激光测距和缓速器制动的汽车保护器设计[D];湖南大学;2012年

6 冯卫;一种新型机电缓速器的研究[D];湖南大学;2011年

7 李雪鹏;新型电控机械式缓速器设计与研究[D];湖南大学;2009年

8 邓高飞;一种单相磁阻构造能量回收型缓速器的研究[D];北京工业大学;2011年

9 郑然;液冷双凸极自励式缓速器控制系统设计与研究[D];北京工业大学;2014年

10 游登峰;商用车水介质缓速器热管理[D];吉林大学;2015年

，

本文编号：811996