電渦流緩速器工作原理
定子通電時(shí)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁力線穿過(guò)轉(zhuǎn)子,與相鄰線圈產(chǎn)生的極性相反的磁場(chǎng)形成回路。當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時(shí),轉(zhuǎn)子僅用作導(dǎo)磁材料,為磁力線提供通路。
根據(jù)電磁感應(yīng)理論,當(dāng)通過(guò)閉合線環(huán)所包圍區(qū)域的磁通量發(fā)生變化時(shí),線環(huán)中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。從表面上看,緩速器的轉(zhuǎn)子并不是一個(gè)封閉的導(dǎo)體,但從微觀上看,它可以看作是無(wú)數(shù)個(gè)封閉導(dǎo)體的集合。這樣,當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí),其內(nèi)部無(wú)數(shù)閉合導(dǎo)線所包圍的區(qū)域內(nèi)的磁通量就會(huì)發(fā)生變化,或者內(nèi)部無(wú)數(shù)閉合導(dǎo)線會(huì)切割定子磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁力線,從而在轉(zhuǎn)子內(nèi)部產(chǎn)生無(wú)數(shù)感應(yīng)電流,我們稱(chēng)之為渦流。
轉(zhuǎn)子內(nèi)部產(chǎn)生的渦流有兩個(gè)功能:
一方面,當(dāng)這些渦流以一定的阻力在轉(zhuǎn)子內(nèi)部流動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng),導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)熱。這樣,車(chē)輛的動(dòng)能通過(guò)感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為熱能,通過(guò)轉(zhuǎn)子扇葉產(chǎn)生的強(qiáng)風(fēng)快速散熱;
另一方面,渦流會(huì)產(chǎn)生新的磁場(chǎng)。根據(jù)楞次定律,閉合導(dǎo)線回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流總是使自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)抵抗任何引起電磁感應(yīng)的變化。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是轉(zhuǎn)子內(nèi)部渦流產(chǎn)生的新磁場(chǎng)與定子線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互作用,阻止和抑制轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng),從而形成迫使車(chē)輛減速的制動(dòng)力矩,如圖1所示。
電渦流緩速器的結(jié)構(gòu)
電渦流緩速器有三種結(jié)構(gòu)類(lèi)型:軸式、直裝式和強(qiáng)制冷卻式。安裝在前后傳動(dòng)軸之間的軸向電渦流緩速器是最早、發(fā)展最廣泛的一種類(lèi)型。直裝式電渦流緩速器直接安裝在變速器后部或驅(qū)動(dòng)橋差速器殼上,具有結(jié)構(gòu)緊湊、對(duì)整車(chē)影響小的特點(diǎn),主要用于后置發(fā)動(dòng)機(jī)的客車(chē)。強(qiáng)制冷卻電渦流緩速器也直接安裝在變速箱后面,但其冷卻方式是利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液進(jìn)行冷卻,在連續(xù)強(qiáng)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)能力更強(qiáng),可靠性更高。
電渦流緩速器的突出優(yōu)點(diǎn)和安全性
1.能承受車(chē)輛運(yùn)行中的大部分制動(dòng)負(fù)荷,減輕車(chē)輪制動(dòng)器的負(fù)荷。
2.低速性能好,制動(dòng)力矩大。(10km/h開(kāi)始提供,20km/h可達(dá)到最大扭矩)
3.快速反應(yīng)。
經(jīng)濟(jì)
1.故障率低。
2.易于維護(hù)。
3.延長(zhǎng)車(chē)輪制動(dòng)器的使用壽命,降低車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)成本。
環(huán)境保護(hù)
1.降低制動(dòng)噪音。
2.減少制動(dòng)灰塵的產(chǎn)生。
目前市場(chǎng)上的主流品牌包括法國(guó)telma、西班牙FraineSa,以及國(guó)產(chǎn)品牌凱邁、特爾加。接下來(lái),以Terja電渦流緩速器為例,介紹其組成和結(jié)構(gòu):1.定子:
內(nèi)置多線圈是減速器的主要工作部件。
PS:線圈的匝數(shù)和線徑不同,會(huì)產(chǎn)生不同的扭力。2.轉(zhuǎn)子:
轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)法蘭或轉(zhuǎn)子連接環(huán)與傳動(dòng)軸固定,共同實(shí)現(xiàn)高速旋轉(zhuǎn)。3.速度傳感器:
傳感器通過(guò)銅螺母固定在定子上。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中,傳感器產(chǎn)生脈沖信號(hào),傳輸給控制器,計(jì)算出車(chē)輛的當(dāng)前速度。4.控制器:
電渦流緩速器的核心控制部件。5.壓力傳感器:
與氣門(mén)座一起安裝在車(chē)架上,通過(guò)三根氣管與制動(dòng)氣路相連。這是一個(gè)控制開(kāi)關(guān),使用制動(dòng)踏板來(lái)操作電渦流緩速器。6.手動(dòng)開(kāi)關(guān):
安裝在駕駛室內(nèi),是手動(dòng)操作電渦流緩速器的控制開(kāi)關(guān)。駕駛員可以通過(guò)選擇合適的檔位來(lái)制動(dòng)車(chē)輛。7.主電源開(kāi)關(guān):
一般安裝在電池倉(cāng)內(nèi),連接在電池陽(yáng)極和電渦流緩速器控制器之間。它是控制電渦流緩速器工作與否的總開(kāi)關(guān)。8.工作指示器:
安裝在駕駛室內(nèi),向駕駛員顯示電渦流緩速器的工作狀況,為電渦流緩速器的故障診斷提供依據(jù)。4系統(tǒng)控制
1.通電:車(chē)輛啟動(dòng)時(shí),紅色電源燈亮起。打開(kāi)控制器電源,啟動(dòng)自檢功能。
2.駕駛:車(chē)速超過(guò)5公里/小時(shí)時(shí),準(zhǔn)備工作燈亮。此時(shí),電渦流緩速器進(jìn)入工作待機(jī)狀態(tài)。
3.制動(dòng):手動(dòng)開(kāi)關(guān)有五檔:0檔無(wú)制動(dòng)功能;1檔25%制動(dòng)力;二檔50%制動(dòng)力;3檔75%制動(dòng)力;四檔100%制動(dòng)力。隨著車(chē)速的降低,當(dāng)達(dá)到臨界值時(shí),準(zhǔn)備工作燈熄滅,電渦流緩速器停止工作。
4.控制:如下圖所示,控制器根據(jù)氣壓開(kāi)關(guān)、速度傳感器和所選檔位的信息,控制定子線圈磁場(chǎng)的大小,從而達(dá)到不同制動(dòng)力的制動(dòng)效果。PS:
A.長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí),關(guān)閉電渦流緩速器主電源開(kāi)關(guān)。
B.車(chē)輛靜止時(shí),電渦流緩速器工作指示燈因制動(dòng)繼電器開(kāi)關(guān)時(shí)產(chǎn)生的浪涌而閃爍是正常的。
這就是電渦流緩速器的結(jié)構(gòu)、工作原理和優(yōu)點(diǎn)。相信大家對(duì)電渦流緩速器已經(jīng)有了一定的了解。隨著社會(huì)的進(jìn)步、科技的發(fā)展和交通密度的不斷增加,傳統(tǒng)制動(dòng)方式的局限性越來(lái)越明顯。緩速器在車(chē)輛和公交車(chē)上的應(yīng)用已成為交通安全的迫切需求,緩速器將在公交車(chē)上得到廣泛推廣和應(yīng)用。
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