一、轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速構(gòu)造

　　平凡電渦流緩速器采納盤式構(gòu)造，空間、品質(zhì)較大，安裝后對原有傳動體系作用較大[1]。為了克服上.述缺點，開發(fā)了轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器，其轉(zhuǎn)子采納圓筒式構(gòu)造，全體品質(zhì)輕，約為盤式電渦流緩速器的1/3；外形大小小，便于拆裝，配合方便；其發(fā)生的制能源矩可達到1400Nm，十足可行滿足中小型大巴車的須要。

　　轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器平常由轉(zhuǎn)子總成、線圈總成、定子總成和磁芯等構(gòu)成，如圖1所示。

　　二、轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器制動剖析模子

　�。ㄒ唬┺D(zhuǎn)筒式電渦流緩速器事業(yè)原理

　　電渦流緩速器是應用電磁學原理把機動車行進的動能轉(zhuǎn)化成熱能散發(fā)掉，從而實現(xiàn)減速和制動效用的裝置[2，3]。當駕馭員接通緩速器的操控手柄（或踩下制動踏板）開關(guān)發(fā)展減速或制動時，經(jīng)調(diào)節(jié)的直流電流自動經(jīng)過轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器的勵磁繞組，發(fā)生的磁場在定子磁極、氣隙和轉(zhuǎn)筒之中組成回路，如圖2所示。磁極磁通量的尺寸與勵磁繞組的匝數(shù)以及所經(jīng)過的電流強度相關(guān)。在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒上，其里面閉合導線所包圍面積內(nèi)的磁通量產(chǎn)生浮動，從而在轉(zhuǎn)筒里面發(fā)生渦旋狀的感應電流，即渦電流。以磁極的正上方為界，在轉(zhuǎn)筒內(nèi)區(qū)別發(fā)生方向相反的兩種渦電流。渦電流發(fā)生的勵磁磁場對帶電轉(zhuǎn)筒發(fā)生阻止其轉(zhuǎn)動的阻力（即發(fā)生制能源），阻力的方向可由弗萊明（Flemin）左手法規(guī)來判斷。阻力的合力沿轉(zhuǎn)筒周向造成與其旋轉(zhuǎn)方向相反的制能源矩。渦電流在具備必定電阻的轉(zhuǎn)筒里面流動時，發(fā)生熱效應而導致轉(zhuǎn)子發(fā)熱。機動車行進的動能經(jīng)過感應電流轉(zhuǎn)化為熱能，并經(jīng)過轉(zhuǎn)筒上葉片的旋轉(zhuǎn)將其散發(fā)出來。

　�。ǘ�）轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器的能量平衡

　　應用轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器對機動車發(fā)展制動時，除去機動車行進的空氣阻力損耗和傳動系摩擦損耗及車胎損失外，機動車制動降低的機械能將悉數(shù)轉(zhuǎn)化至轉(zhuǎn)筒上，以熱量方式散發(fā)在四周空氣中，即有：

　�。‥+V）-Q＝0（1）

　　式中，△（E+V）為機動車機械能浮動量，J；Q為制動最初后的總散熱量，J。

　　轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器在制動進程中所消耗的能量與機動車機械能浮動量相等，即：

　　式中，P為緩速器瞬時功率，W。

　　瞬時功率[4]為：

　　式中：：為氣隙的磁軛面積，m2；△h為電渦流有用透人深度，m；B為氣隙磁場的磁感應強度，T；ω為磁場浮動角速度，rad/s；ρ為轉(zhuǎn)筒電阻率，Ω·m。

　�。ㄈ�）轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器制能源矩計算

　　由式（3）可得如是有用制動功率：

　　式中，T為緩速器制能源矩，N·m；N為磁極對數(shù)，取4；ωn為轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)角速度，rad/s，ωn=ω/N。

　　三、轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器設(shè)置實例

　　（一）構(gòu)造設(shè)置

　　磁芯、線圈各8只；磁心直徑為Φ76毫米，線圈為246匝；勵磁總電流為104A。

　　轉(zhuǎn)筒外徑為430毫米，內(nèi)徑為405毫米，軸向?qū)挾葹?70毫米。

　　磁軛與轉(zhuǎn)筒之中的氣隙為1.4毫米。

　　轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器定子上有8個高導磁資料制成的磁芯，呈圓周分布，勻稱地安裝在高強度的固定架上。8個勵磁繞組套于磁芯上，一同組成磁極。圓周上相對兩個勵磁繞組串聯(lián)或并聯(lián)成一組磁極，相鄰兩個磁極均為N、S相間，造成相互獨立的4組磁極。設(shè)置實例見圖3。

　　轉(zhuǎn)筒通常采用電工純鐵或低碳鋼等資料生產(chǎn)，平常鑄有散熱葉片。轉(zhuǎn)筒經(jīng)過接連凸緣與傳動軸相連，并隨傳動軸自由轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)筒和定子磁極間維持有極小的、勻稱的氣隙，以使轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)時不會刮擦到定子上。

　�。ǘ�）制動特性計算

　　將轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器的設(shè)置參數(shù)代入計算公式，計算結(jié)果見表1。從表1可視，緩速器的制能源矩隨著轉(zhuǎn)速增添而增添，達到第一大制能源矩后隨著轉(zhuǎn)速的增添而下調(diào)；而制動功率隨著轉(zhuǎn)速的增添而增添。

　　四、轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器的操控

　　電渦流緩速器多采納電流繼電器分級操控，所發(fā)生的制能源矩分級不延續(xù)。本文設(shè)置的轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器采納沒有級操控方法，使用PWM電路取代電流繼電器對各勵磁線圈同一時間供電，實現(xiàn)對線圈繞組電流的延續(xù)操控，從而實現(xiàn)對緩速器制能源矩的操控。緩速器采納沒有級操控的目的是：經(jīng)過操控電流尺寸讓得其.發(fā)生的制能源矩延續(xù)浮動，以更好地適應機動車制動技藝的請求；維持穩(wěn)固的車子速度；阻止緩速器過熱。

　　轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器操控包括腳控和手控兩種形式。緩速器的制能源矩與事業(yè)電流、行進速度密切相干，司以調(diào)節(jié)事業(yè)電流的尺寸獲得不同的制能源矩，滿足不同概況下車子制動的請求。為方便操作，設(shè)定操控器腳控和手控兩種操作不可同一時間事業(yè)，操控手柄須要駕馭員另行操作。為盡量降低駕馭員注意力擴散，將操作進程簡單化，將事業(yè)電流由小到大尸等間距分成6個操控擋位，依據(jù)車子行進情況，由駕馭員自助抉擇適合的電流發(fā)展制動。腳控開關(guān)由制動氣壓操控，事業(yè)電流設(shè)計為隨制動氣壓線性浮動。當駕馭員踩下制動踏板時，緩速器自動起效用，依據(jù)制動踏板的路程，腳控開關(guān)上負擔傳感器的制動負擔不停增大，則事業(yè)電流隨之延續(xù)浮動。在駕車制動器起效用前，線圈的勵磁電流達到第一大值。

　　五、試驗探討

　　在達成額定制能源矩1400N·m的轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器樣體制造事業(yè)后，發(fā)展了臺架試驗。

　　依據(jù)電渦流緩速器的測試名目請求，測試了力矩、轉(zhuǎn)速、溫度和電流等物理參數(shù)。

　　在試驗中還須要測試轉(zhuǎn)筒的溫升概況，源于轉(zhuǎn)筒是旋轉(zhuǎn)件，不行采納接近式溫度測量傳感器，需采用非接近式紅外線測溫傳感器。依據(jù)試驗測量請求，采用了美國Raytek企業(yè)制造的在線式Theimaleit T系列LT型紅一外測溫儀，其最重要的技藝目標為：溫度測量范疇-20～870℃，光學分辨率（D:S）33:1，光譜響應8～14μm，響應時間370ms，測量精度±1℃。

　　轉(zhuǎn)速和力矩的測量采用湘儀能源測試儀器局限企業(yè)制造的JC3A型相位差型力矩、轉(zhuǎn)速傳感器，其測量第一大力矩為5000N·m，運用轉(zhuǎn)速范疇0～3000r/min。

　　試驗環(huán)境溫度為20℃，電壓26V。從圖4所示的緩速器轉(zhuǎn)筒的溫度-時間特性中可視，隨著轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器實行制動時間的增添，轉(zhuǎn)筒溫度最初差不多沒有浮動，隨后以平緩直線上升，在制動時間內(nèi)最高溫度值為195.7℃，這講明溫升操控在合乎道理范疇內(nèi)，可確保制動功能的穩(wěn)固性。

　　圖5為制能源矩-時間特性曲線，圖6為制能源矩-轉(zhuǎn)速特性曲線。從圖6中可視，制能源矩在轉(zhuǎn)速（800～1000）r/min左右達到第一大，第一大值為l418.4N·m，可滿足設(shè)置請求；在制動初始階段，制能源矩隨著轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速的提升而快速增添；在持續(xù)制動階段，制能源矩浮動適中；隨著制動時間增添，轉(zhuǎn)筒溫度進一步增添，制能源矩下調(diào)明顯。

　　表2為轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器制能源矩試驗值與計算值。由表2可知，制能源矩試驗值與計算值誤差很小，第一大誤差為3.4％。

　　六、完畢語

　　所設(shè)置車用轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器適合功能請求，制能源矩計算值與試驗值吻合，表達提議的緩速器制能源矩計算公式能夠指導產(chǎn)物設(shè)置。第一大制能源矩達到1418.4N·m，講明該轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器具備良沒有問題制動能力。

　　對所設(shè)置轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器最重要的功能目標發(fā)展了臺架試驗，為轉(zhuǎn)筒式電渦流緩速器的構(gòu)造改良和改良設(shè)置提供了根據(jù)。