一種雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器的制造方法
【專利摘要】一種雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器。屬于非接觸式汽車制動領域。電渦流緩速器最大的特點是非接觸式制動，反應快，低速制動效果好，改善了汽車制動性能，避免了傳統制動中因摩擦而引起的制動片和輪胎的快速消耗，消除制動噪聲，避免了環境污染，大大提高了車輛的行駛安全、舒適性和經濟性，減少駕駛員的疲勞、提高工作效率、減少急剎車、使得駕駛更順暢。本發明作為一種汽車輔助制動裝置，創新性的采用盤式轉子，雙定子雙線圈結構，線圈中置設計，定子與水道合理集成的結構，有效減少了電磁緩速器的軸向尺寸，優化了散熱系統，抑制了電磁緩速器熱衰退現象，大幅度提升了整體的制動力矩，改善了制動效果。
【專利說明】
一種雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器
技術領域
[0001]本發明涉及一種雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器。屬于非接觸式汽車制動領域。
【背景技術】
[0002]緩速器是一種行車制動的安全輔助裝置，它將制動力作用到車輛傳動部件上，起到消耗有害能量，降低車輛行駛速度的作用。電渦流緩速器的基本原理是:金屬平面或弧面在做切割磁感線運動時，氣隙磁密隨轉子的旋轉而發生周期性變化，在定子表面及一定深度范圍內將產生渦流電勢，并產生渦流，該渦流所形成的磁場又與氣隙磁場相互作用，就產生了制動轉矩。車輛的動能通過磁場這一介質轉化為熱能消耗掉，進而起到非接觸減速制動作用。隨著車輛駕駛安全性，舒適性和節能環保性要求的不斷提高，車輛對緩速器有了一定的需求。電渦流緩速器最大的特點是非接觸式制動，反應快，低速制動效果好，改善了汽車制動性能，避免了傳統制動中因摩擦而引起的制動片和輪胎的快速消耗，消除制動噪聲，避免了環境污染，大大提高了車輛的行駛安全、舒適性和經濟性，減少駕駛員的疲勞、提高工作效率、減少急剎車、使得駕駛更順暢。
[0003]現有的電渦流緩速器結構基本都采用風冷結構，散熱困難，熱衰退嚴重。現有電磁液冷緩速器軸向尺寸偏大，當軸向安裝尺寸有要求時，較小的軸向尺寸成為制約電磁緩速器性能的瓶頸，大幅度降低了電磁緩速器的制動力矩。而雙定子雙線圈的電磁液冷緩速器，性能參數與徑向尺寸密切相關，可以有效減小軸向尺寸，高效利用緩速器的整體空間，使電磁液冷緩速器在同樣的體積下擁有更高的制動力矩。與電渦流測功機相比，雙定子雙線圈電磁液冷緩速器中雙線圈組中置的設計使得定子渦流產生部位整體外移，另外總體上增加了有效齒長，從而大幅度提高了緩速器整體的制動力矩，使得緩速器有限的空間結構得到更加充分的利用。同時雙定子雙線圈電磁液冷緩速器結構簡單，安裝更換簡便，靈活性更強。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是突破已有緩速器結構的不足，發展特種緩速器，創新性的采用雙定子雙線圈組的結構設計，提供了一種軸向尺寸小，結構簡單，安裝簡便，熱衰退小，相同性能下體積小的雙定子雙線圈電磁液冷緩速器。
[0005]本發明解決上述技術問題的方案如下:
[0006]—種雙定子雙線圈電磁液冷緩速器，其特征在于:該緩速器包括定子部分，轉子，勵磁線圈組以及控制系統;所述定子部分包括左側定子、右側定子，以及中間連接件;所述勵磁線圈組包括左側線圈、右側線圈；左側線圈、右側線圈位于到定子中間，所述轉子內外兩圈分布齒形槽結構;其中中間連接件為不導磁材料，左側定子與右側定子、轉子為導磁材料加工而成；左側定子與右側定子分別螺栓連接于車輛機架上或靜止部件上，處于靜止狀態，同時使用螺栓與連接件連接，保持左側定子、右側定子與轉子間隙為0.5毫米到I毫米；傳動軸通過花鍵與轉子上的花鍵相配，傳遞動力，帶動轉子旋轉;勵磁線圈組集中繞制，并分別固定在兩側定子上，線圈相對定子靜止，在定子無水道的實體處開孔引出導線，與緩速器外部的控制系統相連;所述控制系統通過導線與所述勵磁線圈組相連接，控制通斷電，控制系統也能夠改變勵磁線圈組電流的大小；控制系統給兩側勵磁線圈組通入同向直流電時，產生磁場，左側定子、右側定子與轉子的齒形部分以及定子部分與轉子之間的左側與右側氣隙組成閉合磁路。
[0007]所述轉子部分與傳動軸相連，同步轉動，同時形成磁路，轉子盤式結構，通過線圈上下兩部分的齒形結構做切割磁感線的運動，使相應的定子面表層產生交變磁場。
[0008]所述定子部分安裝于車輛傳動部分的機架上，用于安裝線圈，形成磁路，產生渦流，感應磁場，通過感應磁場與原磁場的相互作用，產生制動力矩，并同時用作集成散熱水道。兩側定子通過中間連接件螺栓相連，控制兩側定子與中間轉子之間的相對間隙。
[0009]所述兩組勵磁線圈集中繞制，分別固定于兩側定子上并通過定子上的引線孔引出，與控制模塊相連，工作時通入同向電流，產生磁場，在定子和轉子上形成閉合磁路。
[0010]所述控制模塊通過導線與所述線圈相連接，控制通斷電，控制模塊可以改變線圈電流的大小，以達到控制制動力矩的目的。
[0011]該緩速器兩側定子與中間轉子部分使用導磁材料;定子中間的連接件采用非導磁材料，優化磁路，減少漏磁。定子與轉子之間的兩側氣隙保持0.5毫米到I毫米。線圈組通電后，形成磁場，在兩側定子、轉子和中間氣隙形成封閉磁路。
[0012]本發明采用兩側定子以及雙線圈組的設計，平衡單側定子與轉子之間的軸向吸引力。同時兩側定子外圓處用連接件連接，保持兩側定子之間的軸向距離。
[0013]水道的設計能夠把定子上電渦流產生的熱量及時傳導到液體中，通過對流傳熱將熱量帶出緩速器，抑制電磁緩速器熱衰退現象，持久保持緩速器優異高效的制動性能。將水路與定子集成到一起，減輕了整體重量，直接接觸熱源，降溫效果顯著。
[0014]本發明雙定子雙線圈電磁液冷緩速器的工作原理如下:
[0015]工作時，通過控制模塊向兩組線圈通同向電，由于線圈集中且直接繞制在定子上，即會形成環形磁路，且磁路是一個整體。磁力線在定子上會分開，經過氣隙到達轉子上；隨著轉子的轉動，轉子相對兩側定子切割磁感線，在定子上產生渦流，渦流激發感應磁場，與原磁場相互作用，產生制動力矩，該制動力矩通過轉子連接部分作用于車輛傳動軸上，即起到非接觸制動的作用。定子表面的電渦流轉化為熱能，在定子上發生熱傳導，經過水道時，在液固接觸面上熱傳導到液體中，再通過液體對流，將熱量帶出緩速器。轉子上的磁場基本不產生變化，不產生電渦流，即使得轉子不發熱。控制模塊可以改變線圈中電流的大小，可以實現連續調節。若緩速器不需要制動時，控制模塊對線圈停止供電，這時不產生磁場，從原理上不產生制動力矩。
[0016]與現有電磁緩速器相比，本發明優點如下。
[0017]本發明作為一種汽車輔助制動裝置，創新性的采用盤式轉子，雙定子雙線圈結構，線圈中置設計，定子與水道合理集成的結構，有效減少了電磁緩速器的軸向尺寸，優化了散熱系統，抑制了電磁緩速器熱衰退現象，大幅度提升了整體的制動力矩。
[0018]盤式轉子與雙定子結構的設計減少了軸向尺寸，使得緩速器可以安裝在軸向更小的空間里。將電渦流測功機中的線圈頂置優化為兩組線圈中置設計，充分利用定子徑向尺寸，在相同體積并保證穩定磁路下，將電渦流發生部分整體外移，增大了制動力臂，從而提升了制動效果。從緩速器基本的發熱原理出發，進行液冷系統的合理設計，即減輕了緩速器整體質量，又最大程度上為緩速器散熱。優化后的整體結構設計，減少了磁損失，減輕了整體重量，最大化的提高了制動力矩。這些優點使得雙定子雙線圈電磁液冷緩速器這一創新發明在緩速器中占有一席之地。
[0019]在結構上與現有與之最相似的產品(電渦流測功機)相比，本發明優點如下。
[0020]本發明將電渦流測功機中位于最外圈的線圈分成兩組線圈，下移到定子中間部位。這種雙線圈中置的結構，使得轉子上齒形槽結構分布所在的轉子內外兩圈尺寸增大，這相當于增大了電渦流制動力矩的作用半徑，最終大幅度提高了制動力矩，改善了制動效果。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明一種雙定子雙線圈電磁液冷緩速器結構原理示意圖；
[0022]圖2為本發明一種雙定子雙線圈電磁液冷緩速器轉子內外兩圈齒形槽結構、分布示意圖。
[0023]圖1中:I控制系統，2右側定子，3定子連接件，4左側定子，5右側線圈，6左側線圈，7磁路，8轉子，9右側擋圈，10左側擋圈，11傳動軸。
[0024]圖3轉子立體示意圖。
[0025]圖4某一側定子立體示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本發明的原理和特征進一步描述。
[0027]如圖1所示，雙定子雙線圈電磁液冷緩速器原理示意圖，該緩速器包括定子部分，轉子部分，勵磁線圈組，控制系統I。所述定子部分包括左側定子與右側定子，以及中間連接件;勵磁線圈組包括左側線圈6與右側線圈5。盤式轉子內外兩圈部分挖齒形槽，在轉子旋轉時使定子上產生交變磁場，其結構如附圖2所示。其中連接件3為不導磁材料，左側定子4與右側定子2、轉子8為導磁材料加工而成。
[0028]左側定子與右側定子分別螺栓連接于車輛機架上或靜止部件上，處于靜止狀態，同時使用螺栓與3連接件連接，保證定子部分與轉子部分之間的間隙為0.5毫米到I毫米，如圖1所示。傳動軸11通過花鍵與轉子8上的花鍵相配，傳遞動力，帶動轉子旋轉。通過軸用擋圈或軸肩、套筒等方式解決轉子的軸向躥動問題。勵磁線圈組集中繞制，并分別固定在兩側定子上，線圈相對定子靜止，在定子無水道的實體處開孔引出導線，與緩速器外部的控制系統I相連。當緩速器工作時，控制系統I給勵磁線圈組通入同向直流電時，產生磁場，左側定子與右側定子與中間轉子8以及定子與轉子之間的空隙組成閉合磁路7。左側定子與右側定子與轉子8之間的氣隙磁密呈周期性變化，當傳動軸11轉動，帶動轉子8旋轉，左側定子與右側定子在靠近轉子8部分的磁場將產生周期性變化，使得定子部分產生電渦流，電渦流相當于通電線圈，產生感應磁場，與原磁場相互作用，產生制動力矩，阻礙傳動軸的旋轉，吸收有害能量，并把這部分能量轉化為熱能，通過熱傳導、對流傳熱、熱輻射被緩速器消耗掉。當不需要緩速器工作時，控制系統切斷對勵磁線圈組的供電，緩速器不工作，基本不消耗能量。
【主權項】
1.一種雙定子雙線圈電磁液冷緩速器，其特征在于:該緩速器包括定子部分，轉子，勵磁線圈組以及控制系統；所述定子部分包括左側定子(4)、右側定子(2)，以及中間連接件(3);所述勵磁線圈組包括左側線圈、右側線圈；左側線圈、右側線圈位于到定子中間，所述轉子(8)內外兩圈分布齒形槽結構;其中中間連接件為不導磁材料，左側定子與右側定子、轉子為導磁材料加工而成；左側定子與右側定子分別螺栓連接于車輛機架上或靜止部件上，處于靜止狀態，同時使用螺栓與連接件連接，保持左側定子、右側定子與轉子間隙為0.5毫米到I毫米;傳動軸通過花鍵與轉子上的花鍵相配，傳遞動力，帶動轉子旋轉;勵磁線圈組集中繞制，并分別固定在兩側定子上，線圈相對定子靜止，在定子無水道的實體處開孔引出導線，與緩速器外部的控制系統相連;所述控制系統通過導線與所述勵磁線圈組相連接，控制通斷電，控制系統也能夠改變勵磁線圈組電流的大小;控制系統給兩側勵磁線圈組通入同向直流電時，產生磁場，左側定子、右側定子與轉子的齒形部分以及定子部分與轉子之間的左側與右側氣隙組成閉合磁路。
【文檔編號】H02K16/04GK105846623SQ201610320415
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月15日
【發明人】李德勝, 田金山, 謝謀, 葉樂志
【申請人】北京工業大學