車用永磁式緩速器設(shè)計(jì)理論與控制方法研究.pdf

1、永磁式緩速器是利用電磁原理將行駛車輛減速的一種輔助制動(dòng)裝置，由于其減速是非接觸（無(wú)摩擦）式的，可使行駛車輛在減速過(guò)程中比較平穩(wěn)，這不僅提高了行駛車輛的安全性，同時(shí)也提高了制動(dòng)蹄片和輪轂的使用壽命，因此得到了廣泛的重視。本文以永磁式緩速器的設(shè)計(jì)理論和技術(shù)關(guān)鍵為重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，進(jìn)行了一些有益的探索，為國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)且性能優(yōu)良的永磁式緩速器提供理論指導(dǎo)和技術(shù)上的支持。本研究著重做了以下工作：
　　 1.永磁式緩速器電磁場(chǎng)及制動(dòng)

2、力矩分析
　　 在有限元的基礎(chǔ)上，闡述了渦流計(jì)算方法以及渦流密度在轉(zhuǎn)子鼓各部分的分布。并由渦流損耗，推導(dǎo)出制動(dòng)力矩的計(jì)算方法。
　　 2.永磁式緩速器漏磁場(chǎng)模型的建立
　　 以減少漏磁和優(yōu)化設(shè)計(jì)為目標(biāo)，運(yùn)用磁路分析法建立永磁式緩速器漏磁場(chǎng)模型，得到設(shè)計(jì)參數(shù)的解析表達(dá)式。在區(qū)間數(shù)學(xué)Tschernikow和Moore球形算法的基礎(chǔ)上，將影響漏磁系數(shù)的非線性方程組化簡(jiǎn)為線性方程組。三維有限元漏磁分析和試驗(yàn)均證明了設(shè)計(jì)參

3、數(shù)選取的合理性。
　　 3.永磁式緩速器多級(jí)設(shè)計(jì)方法
　　 本論文針對(duì)多變量和多約束關(guān)系的復(fù)雜設(shè)計(jì)問(wèn)題，建立了完整的多級(jí)設(shè)計(jì)模型。提出多級(jí)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)策略和算法。通過(guò)分別應(yīng)用非自由超圖的映射方法及其分解算法，以及相應(yīng)的子問(wèn)題協(xié)調(diào)求解策略。結(jié)果表明，本論文提出的多級(jí)設(shè)計(jì)理論和方法可以有效地解決復(fù)雜的永磁式緩速器的設(shè)計(jì)。
　　 4.永磁式緩速器分級(jí)控制
　　 提出了一種新的分級(jí)控制方法。提出了完整的設(shè)計(jì)思路。對(duì)

4、分級(jí)控制的結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的說(shuō)明。
　　 5.永磁式緩速器熱-磁耦合模型及物性參數(shù)的影響
　　 永磁式緩速器轉(zhuǎn)子鼓溫度場(chǎng)分析是散熱片設(shè)計(jì)的核心。溫度場(chǎng)和磁場(chǎng)存在弱耦合關(guān)系。渦流損耗作為溫度場(chǎng)控制方程的內(nèi)熱源。本文建立了永磁式緩速器多因素影響的熱-磁耦合數(shù)學(xué)模型。從多因素耦合角度對(duì)降低轉(zhuǎn)子鼓溫度和散熱片設(shè)計(jì)提供了有益的分析結(jié)果。
　　 文章的創(chuàng)新點(diǎn)在于：
　　 1.建立了永磁式緩速器的漏磁場(chǎng)模型，并對(duì)各影響因素