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

根據電渦流理論，磁極在定子上所對應的區域等效為無數個閉合線圈[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，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，以及調節磁盤和導體盤的間隙，獲得了一系列制動力矩數據，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學模型，通過樣機測試證明了所推導數學模型的可靠性，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