二 电涡流缓速器工作原理及结构
电涡流缓速器是一种非接触式辅助制动系统,俗称“电刹”,其可以有效提高汽车的安全性能。
欧洲各国已于20世纪30年代开始在货车上安装电涡流缓速器。
因其有效提高重型汽车的安全性能,许多国家将其规定为标准件安装在相关汽车。
2.1 电涡流缓速器结构
图2.1所示为电涡流缓速器的示意图。
电涡流缓速器由机械部分和电气部分组成。
机械部分包括定子、转子以及支撑架,其主要内容如下:①定子。
该结构是缓速器的主要工作部件,在定子圆周方向均匀地固定安装有8个高导磁材料制成的铁心,线圈套在铁心上,铁心起增大磁通的作用。
圆周上相对两个励磁线圈串联或并联成一组磁极,并且相邻两个磁极均为N 、S 相间,这样就形成了相互独立的4组磁极。
定子通过固定支架刚性安装在车架上(或者驱动桥主减速器外壳上,也可安装在变速器后端盖上),定子相对于车架静止不动。
②转子。
该结构呈圆环状,由2片前后对称、带散热叶片的转盘组成,前后2转盘中间通过连接环将其固定为一体,前后转盘通过法兰或凸缘与传动轴相连,并随传动轴一起高速旋转。
转子一般用导磁率高且剩磁率低的铁磁材料制成。
定子和转子之间有一定气隙,可以相对转动。
从减小磁阻角度讲,气隙越小越好,但又要保证转子在规定的偏心误差内自由转动,以便使转子盘旋转时不会刮擦到定子,综合考虑缓速器的性能要求以及运行可靠性,定子和转子之间的气隙一般在0.5~1.5mm 之间。
这是一个对制动转矩影响很大的结构参数。
电气部分包括控制系统、ABS 连接器、车速信号传感器、制动压力传感器、手控开关信号以及指示灯,其主要内容如下:
1) 控制系统。
该结构是电涡流缓速器各种信号的集中分析及处理中心,对缓速器的工作状况发出指令。
2) 车速信号传感器。
该结构用于收集车速信息,并将信号以电信号方式传输给控制系统。
控制系统根据此车速信号V 以及控制系统内预设的临界车速信号0V 来决定电涡流缓速器系统是否进入制动待命状态。
当0V V 时进入制动待命状态,反之退出。
3) 制动压力传感器。
一般为线性型传感器,其可以产生的反映制动气压线性变化的电信号并传送给控制系统,以便调整缓速器的励磁电流量值的大小。
4) ABS 连接器。
该结构由数十个数字逻辑电路构成,能根据车辆的行驶状况自动控制缓速器的工作状态。
如果ABS 发现某个车轮打滑,控制器将立即终止缓速器的制动作用。
车轮打滑一旦结束,缓速器又进入待工作状态,始终保持缓速器的制动力矩在地面附着力的范围内。
另外,当ABS 有故障时,控制系统将切断电涡流缓速器的脚控功能,手控制动仍然有效,以保证行车安全。
因此,电涡流缓速器和ABS 系统是兼容的。
5) 指示灯。
安装在仪表板上,显示电涡流缓速器的当前工作状态。
图 2.1 电涡流缓
速器结构简图
2.2 电涡流缓速器工作原理
根据电磁场原理,定子线圈通电后产生磁场,从磁场中发射出来的磁力线穿过转子与相邻线圈产生的相反极性磁场构成回路。
根据楞次定律:当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,即产生感应电流,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
缓速器的转子从表面上看不是一个闭合导线,但从微观角度,我们可以把它看成是一个由无数个闭合导线构成的集合体。
【1】这样,当转子随转动轴转动时,其内部无数个闭合导线所包围的面积内的磁通量就会发生周期性的变化,从而在转子内部产生无数涡旋状的感应电流,这种电流我们称之为涡电流(简称涡流)。
涡电流产生的磁场总是阻碍引起涡电流磁通量的变化,即转子内部新磁场与原来定子励磁线圈产生的磁场相互作用。
由楞次定律可知,运动导体上的感应电流所受的磁场力(安培力)总是反抗(或阻碍)导体的运动,因此,转子周向将受到阻碍转子转动的合力的影响,最终使汽车减速。
当汽车运行时,电涡流缓速器的具体工作过程如下:
1)当车速传感器探测到汽车处于行驶状态且行驶速度大于5km/h时,车速传感器将信号传输给控制系统,控制系统经分析处理并发送指令给电涡流缓速器,使其处于待工作状态。
2)当气压传感器探测到驾驶员将要减速而脚踏制动踏板(或手控开关处于工作状态)时,气压传感器把制动总泵中的气压大小信号传输给控制系统。
3)控制系统给励磁线圈通电,启动电涡流缓速器,并根据气压大小调节定子励磁线圈电流大小,以达到调节电涡流缓速器制动力矩的作用。
PS:红色是《汽车电涡流缓速器综述》
这个是《液力缓速器和电涡流缓速器》
【1】【5】深圳市外贸通达实业有限公司( CDE:F 电涡流缓速器[8](城市车辆,。