盤式永磁緩速器制動力矩分析及樣機測試

陳德民+梁彥涵

摘 要：基于等效線圈原理建立盤式永磁緩速器制動力矩數(shù)學模型，加工相應的樣機進行臺架試驗，樣機測試結果證明了所推導模型的合理性。

關鍵詞：等效線圈原理；盤式永磁緩速器；制動力矩；樣機測試

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.024

0 前言

永磁緩速器是用于輔助汽車制動系統(tǒng)的一款輔助制動裝置，它能在汽車制動前先消耗大部分行駛動能，從而增強制動器的制動性能，極大地改善其制動效果，并延長其使用壽命。

本文旨在建立一套新的盤式永磁緩速器制動力矩的數(shù)值分析方法，用于指導設計盤式永磁緩速器的結構。

1 盤式永磁緩速器制動力矩

根據(jù)電渦流理論，磁極在定子上所對應的區(qū)域等效為無數(shù)個閉合線圈[1-3]。為便于分析鼓式永磁緩速器的制動功率，作如下假設：

（1）永磁體產生的磁通只分布在磁極內，不考慮漏磁的影響；

（2）整個定子盤的磁導率和電導率均為常數(shù)，且不考慮磁路的磁飽和磁滯耗損的影響；

（3）磁極磁力線垂直進入定子表面，定子與磁極相對的弧形區(qū)域近似看成平面；

（4）定子中位移電流相對于傳導電流可以忽略；

（5）定子厚度遠小于徑向長度，可以忽略端部效應。

在上述假設的基礎上建立圖1所示的計算模型。圖中陰影區(qū)域為轉子轉動時間帶動永磁體在定子上掃過的磁通量變化的區(qū)域。

2 樣機測試

圖2為所加工的樣機，通過加載不同轉速，以及調節(jié)磁盤和導體盤的間隙，獲得了一系列制動力矩數(shù)據(jù)，見圖3。然后通過公式獲得相應的制動力矩見圖4。

可以觀察到，兩圖制動力矩隨轉速的變化趨勢基本一致，計算值與測試值擬合程度較好，存在的誤差主要是因為在計算時也忽略了漏磁、溫度等因素對材料屬性的影響，以及實際樣機結構尺寸上的一些調整導致了計算值與測試值的不同。整體上公式很好地反映出了制動力矩隨轉速的變化趨勢，可用于盤式永磁緩速器的指導設計。

3 結論

基于等效線圈原理建立盤式永磁緩速器制動力矩數(shù)學模型，通過樣機測試證明了所推導數(shù)學模型的可靠性，可用于盤式永磁緩速器結

構指導設計，具有一定的工程意義。

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作者簡介：陳德民（1965-），男，博士，副教授。endprint