汽车自励式电涡流缓速器的分析与研究

论文摘要

电涡流缓速器作为目前汽车辅助刹车的主要制动装置,其制动所消耗能量占整个刹车系统的56%-92%。显然它减少了汽车主制动器的工作载荷,提高汽车的制动安全性与稳定性,但是它也消耗了汽车自身的能量。所以自励式电涡流缓速器开始涌现。目前国内开始研究自励式电涡流缓速器的机构逐渐增多,本文主要针对目前国内汽车行业的自励式电涡流缓速器的自励系统展开研究。本文研究的自励缓速器是基于汽车在刹车的过程中将机械能通过发电机转化为缓速器所需要的电能实现自励。将带电磁离合器的发电机固定在车底盘上,通过皮带轮连接缓速器的转子,当缓速器转子旋转且电磁离合器吸合时实现能量转化。本文所做的工作是首先对目前电涡流缓速器在制动时的耗能进行叙述,得出自励式电涡流缓速器的研究必然性。并对其机械结构,工作原理,自励储能方式,安装与控制进行了说明。其次在前人基础上建立自励式电涡流缓速器的制动力矩模型,计算在已知制动力矩时的励磁电流大小,从而确定自励系统中发电机参数。然后对自励系统中发电机与储能超级大电容的参数计算,并对自励系统中的三相半控桥式电子稳压电源电路,自励系统充电电路,自励式电涡流缓速器的控制器电路进行详细的设计。最后从整车角度对自励系统的能量回馈与控制器MOSFET的并联均流,充电系统进行仿真与分析,并对电子稳压电路与控制器电路进行实验验证设计的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究的背景与意义
• 1.2 本课题研究现状与发展趋势
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 本课题发展趋势
• 1.3 论文研究的主要内容
• 第二章 缓速器的自励方案与相关介绍
• 2.1 自励式电涡流缓速器自励系统方案
• 2.2 自励式电涡流缓速器的机械机构与工作原理
• 2.2.1 机械结构
• 2.2.2 工作原理
• 2.3 自励式电涡流缓速器的安装方式与控制
• 2.3.1 自励式电涡流缓速器的安装方式
• 2.3.2 自励式电涡流缓速器的控制
• 2.4 本章小结
• 第三章 自励式电涡流缓速器的制动力矩计算
• 3.1 自励式电涡流缓速器制动功率计算
• 3.2 缓速器的涡流与磁路分析
• 3.3 气隙磁场的磁感应强度计算
• 3.4 自励式缓速器自身制动力矩计算
• 3.5 自励系统的制动力矩推算
• 3.6 本章小结
• 第四章 自励系统中发电机与超级大电容
• 4.1 自励系统中发电机型号确定
• 4.2 自励系统超级大电容选择
• 4.2.1 超级大电容的优点
• 4.2.2 超级大电容的参数计算
• 4.3 自励系统超级大电容的组合方式
• 4.4 本章总结
• 第五章 自励式电涡流缓速器的电路系统设计
• 5.1 自励式缓速器的电路系统方案
• 5.2 电子稳压电路设计
• 5.3 AT89S52单片机最小系统
• 5.4 自励系统的电容模组充电电路设计
• 5.4.1 电容模组的恒流充电设计
• 5.4.2 电容模组的电压均衡充电设计
• 5.5 自励式电涡流缓速器的控制电路设计
• 5.6 电源电路与其它电路
• 5.7 本章小结
• 第六章 仿真与实验
• 6.1 仿真结果与分析
• 6.1.1 自励系统的能量回收动力学模型仿真分析
• 6.1.2 控制器中MOSFET的并联均流的分析
• 6.1.3 电容模组的恒流充电仿真分析
• 6.2 实验结果与分析
• 6.2.1 自励系统电子稳压模块实验分析
• 6.2.3 自励式电涡流缓速器控制器实验
• 6.3 本章小结
• 第七章 结论和展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献