[发明专利]一种带有双爪极发电机的电磁液冷缓速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种自励式无刷电磁液冷缓速器，属于车辆制动技术领域，尤其涉及一种带有双爪极发电机的电磁液冷缓速器。

背景技术

电磁液冷缓速器作为一种车辆辅助制动装置，其工作时转子在随旋转轴转动时，气隙磁通密度随转子的旋转而发生周期性变化，定子内表面产生的涡流磁场与线圈产生的磁场相互制约，可将力矩直接作用在转子上，再将制动力矩传递给传动轴，从而起到车辆制动作用，这样车辆的动能可以通过磁场这一介质转换为热能消耗掉，进而达到减速制动的作用。

电磁液冷缓速器最大的特点是非接触式制动，有效地改善车辆的制动性能，结构紧凑，质量变轻，安装简便，减少维修，避免了环境污染，并且可以实现制动力矩的无极调节，提高工作效率，更好的适应车辆的需求。自励式电磁液冷缓速器在具备了电磁液冷缓速器的优点的同时还具有了自发电功能，避免了增加或加大车辆发电机和蓄电池，也不必考虑缓速器励磁电源与车载电源的匹配问题。

名称为“一种凸极构造的液冷自励式电涡流缓速器”的发明专利（专利申请号为201210061808.1）公开了一种利用永磁发电机供电的自励式缓速器，虽然解决了无刷发电问题，但由于永磁材料的固有特性，永磁发电机制成后其气隙磁场基本保持恒定，这导致发电运行时，电压调节和故障灭磁困难；电机运行时，恒功率区较窄，调速范围有限；并且永磁体内嵌在缓速器转子上，密封性较差，表面易磨损氧化。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种带有双爪极发电机的电磁液冷缓速器，该缓速器能够克服已有电涡流缓速器结构和技术上的不足，并且采用一种新型自励式缓速器结构，通过旋转且非接触的金属弧面做切割磁感线运动产生涡流制动力矩，该结构采用无电刷自发电方式，节约电能，避免了缓速器初启动时对汽车电瓶的巨大冲击；单线圈、液冷散热方式，具有装配简易、结构简单、易于控制调节、寿命长；缓速器工作温度低、热衰退小、线圈不易烧毁等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种带有双爪极发电机的电磁液冷缓速器，该缓速器包括缓速器转子、法兰盘、缓速器定子、水道、导线套、缓速器线圈、缓速器固定架、控制模块、整流模块和缓速器发电机，转轴是车辆的驱动轴；缓速器转子通过花键与转轴相连，缓速器转子为齿形转盘，齿盘两侧的两个凸起是缓速器转子的两个凸极；缓速器定子内圆与缓速器转子外圆同轴，缓速器定子安装在车架法兰盘上，缓速器定子上设有用于冷却的水道，水道通过水管与车辆水箱相连，水道内的冷却液与车辆水箱中的冷却液循环，或者与缓速器的独立冷却装置循环；缓速器定子内圆与缓速器转子凸极外圆之间保持0.5～1mm间隙；缓速器线圈为一独立绕制的线圈且通过缓速器定子上的导线套引出，并连接至整流模块，集中绕制的缓速器线圈安装在缓速器转子的两个凸极之间并固定在缓速器定子内壁上。

缓速器发电机部分包括一对发电机电枢铁心AB、一对发电机电枢绕组AB、发电机励磁线圈；发电机爪极均布于缓速器转子内壁上，为旋转部件；发电机电枢铁心AB和发电机电枢绕组AB安装在缓速器固定架上，为固定部件；发电机励磁线圈安装在发电机电枢铁心AB之间，并与缓速器固定架固定；发电机电枢绕组AB为三相交流发电机绕组，经整流模块与缓速器线圈相连；发电机励磁线圈为集中绕组，与车载电瓶通过导线连接，控制模块一端与发电机励磁线圈相连，用于控制发电机励磁线圈中电流的大小，另一端连接至整流模块的输入端用以获得缓速器发电机三相电流的一相正弦信号，得到缓速器的速度信号。

当缓速器需要工作时，控制模块使发电机励磁线圈与车载电瓶接通，发电机励磁线圈中产生电流，发电机励磁线圈中产生磁力线，转轴带动旋转的缓速器转子上的发电机爪极形成旋转磁场，固定的发电机电枢绕组AB中的导线切割磁力线产生三相交流电动势；该电动势通过整流模块将三相交流电转变为直流电，输送到缓速器线圈中，使缓速器线圈获得励磁电流，所以缓速器转子内产生磁力线；缓速器定子切割缓速器转子凸极发出的磁力线，在缓速器定子内产生电涡流，随之产生阻碍缓速器转子转动的力矩，该力矩通过缓速器转子上的花键传递至车辆的转轴，从而实现对车辆缓速制动的目的；制动过程中由于涡流作用在定子水道内产生热量通过水道中的冷却液带走，冷却液经过发动机水箱的散热器散热后，回流到缓速器中循环往复工作。

控制模块将从发电机电枢绕组中采集到的正弦信号转换为方波信号，从而得到缓速器的速度信号，控制模块根据速度信号和档位信号调节发电机励磁线圈中的电流，发电机电枢绕组AB中的电动势发生改变，此时，缓速器线圈中的励磁电流相应的改变，从而实现缓速器制动力矩的连续调节。