CN102611277A - 一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器 - Google Patents

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一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器，属于汽车制动领域。其包括缓速器转子、缓速器定子、缓速器线圈、控制模块；缓速器转子为齿形转盘，该齿形转盘其轴向剖面为工字型，工字型两侧的凸起为缓速器凸极；缓速器转子与传动轴相连，缓速器定子内圆与缓速器转子外圆同心；缓速器线圈为一独立的线圈，安装在缓速器转子的两个凸极之间，并与缓速器定子固定在一起；调节励磁电流大小的控制模块与缓速器线圈通过导线连接；速度传感器固定在固定架上，其感应部分正对缓速器转子，其信号输出与控制模块相连。本发明简化了线圈绕制、安装和控制，并且易于装配；实现了无电刷结构；同时有效利用磁能；散热效果好，缓速器温度低，热衰退小，线圈不易烧毁。

Description

一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器
技术领域
本发明涉及一种电涡流缓速器，通过金属平面或弧面做切割磁感线运动产生涡流制动力矩，对汽车进行辅助制动，特指一种利用循环液体冷却的凸极构造汽车缓速器，属于汽车制动领域。
技术背景
电涡流缓速器作为一种汽车辅助制动装置，其基本原理是：金属平面或弧面在做切割磁感线运动时，在其表面内感应生成电涡流，从而产生制动力矩，而汽车动能通过磁场这一介质转化为热能消耗掉，进而起到减速制动作用。电涡流缓速器最大的特点是非接触式制动，改善汽车的制动性能，避免了传统制动中因摩擦而引起的制动片和轮胎的快速损耗，消除制动噪声，避免了环境污染，大大提高汽车行驶的安全性、舒适性和经济性，减少驾驶员的疲劳、提高工作效率、减少急刹车、使得驾驶更顺畅。
现有的电涡流缓速器大部分由多组线圈及定子、转子组成，一种为线圈轴心平行于转子轴线，并且在绕转子的圆周上均布，在线圈两端设有极靴；第二种为线圈轴线为径向布局，线圈中套有铁芯，以改善其导磁。由于这两种缓速器均包含有多组线圈，使得缓速器结构较为复杂，为了保证转子和定子之间的间隙恒定，要求的装配精度较高，装配比较麻烦，且线圈出线较多，控制较为复杂。
上述两种结构的缓速器，为了避免有电刷结构，要求线圈静止，大都采用外壳为转子，线圈产生稳定磁场，且相邻两线圈的极性相反，外壳内平面旋转后做切割磁感线运动即在内平面产生涡电流，从而产生制动力矩。这时产生的热量都在转子上，通过转子上的散热片耗散到空气中。风冷散热方式的散热效率较低，不能快速有效的将热量散发到空气中，热衰退严重，线圈容易烧毁。
发明内容
本发明的目的是克服已有缓速器结构的不足，提供一种新型的缓速器结构，该结构采用无电刷、单线圈、液冷散热方式，装配简易、结构简单、易于控制、寿命长、缓速器温度低、热衰退小、线圈不易烧毁等优点。
本发明通过下述方案来实现：
一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器，包括缓速器转子9、缓速器定子3、缓速器线圈2、控制模块6；缓速器转子9为齿形转盘，该齿形转盘其轴向剖面为工字型，工字型两侧的凸起为缓速器凸极；缓速器转子9与传动轴1相连，缓速器定子3内圆与缓速器转子9外圆同心；缓速器线圈2为一独立的线圈，安装在缓速器转子9的两个凸极之间，并与缓速器定子3固定在一起，线圈为一静止部件。缓速器定子3外壳上带有冷却水道4，通过循环的冷却水将缓速器定子3内壁上电涡流产生的热量带走并散发到空气中。
调节励磁电流大小的控制模块6与缓速器线圈2通过导线连接；用于测量速度的速度传感器7固定在缓速器固定架8上，其感应部分正对缓速器转子9，其信号输出与控制模块6相连。
缓速器转子9凸极外圆和缓速器定子3内壁之间保持0.5-1mm间隙。
缓速器定子3上有用于通过冷却水的水道4，水道4内的液体与发动机冷却水循环，或者与缓速器的独立冷却装置循环。
本发明一种凸极构造的电涡流缓速器工作时，通过控制模块6向缓速器线圈2供电。缓速器线圈2中通电后会产生磁场，由于缓速器线圈2是安装在缓速器转子9的两个凸极之间的，即会形成如图1中所示的环形磁路。凸极构造的电涡流缓速器的缓速器转子9为齿形结构，磁力线在转子盘上会分开从各个齿经过气隙到达缓速器定子3内壁，气隙中的磁力线垂直于缓速器转子9外圆面及缓速器定子3内圆面。当转轴1带动缓速器转子9转动时，缓速器定子3切割缓速器转子9凸极发出的磁力线，在缓速器定子3内表面会产生涡流，从而产生制动力矩，该制动力矩通过转子盘作用于汽车转轴1上，即可对汽车起到缓速制动作用。根据速度传感器7产生的速度信号，通过控制模块6调节缓速器线圈2中的电流大小，即可对缓速器实现连续调节，并且根据不同的速度情况，采取分级制动。缓速器定子3上产生的热量通过水道4内液体带走，水道4内的液体与发动机冷却水循环，或者与缓速器的独立冷却装置循环，散热后回流到缓速器中循环往复工作。若缓速器不需要制动时，控制模块6块停止对缓速器线圈2供电，缓速器线圈2内则不会产生磁场，进而缓速器定子3中没有涡流产生，即不会有制动力矩产生。
本发明凸极构造的液冷式电涡流缓速器的主要优点如下：
本发明结构简单，由缓速器转子9、缓速器定子3和缓速器线圈2组成；缓速器线圈2采用集中绕制的独立线圈安装在缓速器转子9两个凸极之间，简化了线圈绕制、安装和控制，并且易于装配；缓速器线圈2固定于缓速器定子3内圆面上，为静止线圈，实现了无电刷结构；缓速器转子9的凸极结构保证了磁力线与缓速器转子9外圆和缓速器定子3内圆面的垂直，有效利用磁能；与传统电涡流缓速器相比，缓速器定子3为静止件，安全可靠；缓速器定子3上有水道4，采用循环方式将热量散发掉，散热效果好，缓速器温度低，热衰退小，线圈不易烧毁。
附图说明
图1、本发明的一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器的主视图；
图2、本发明的一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器的左视图。
图中：1、转轴，2、缓速器线圈，3、缓速器定子，4、水道，5、导线套，6、控制模块，7、速度传感器，8、缓速器固定架，9、缓速器转子。
具体实施方式
下面结合附图进一步对本发明的具体实施例进行说明。如图1和图2所示，本发明实施例缓速器转子9通过花键与汽车转轴1相连，共同组成旋转部件。缓速器线圈2集中绕制成一个线圈，固定在缓速器定子3的内壁上，并且安装在缓速器转子9的两个凸极之间。缓速器线圈2的导线通过穿过缓速器定子3的导线套5引出，并连接至控制模块6，由控制模块6供电，实现了无电刷结构。同时，控制模块6也通过导线与速度传感器7相连，速度传感器7将采集的速度信号传递给控制模块6，进而控制缓速器线圈2中的电流的大小。缓速器转子9的凸极与缓速器定子3内壁之间的保持0.5-1mm间隙。缓速器定子3开有水道4，置于缓速器最外侧。
当缓速器工作时，控制模块6使电瓶与缓速器线圈2接通，使缓速器线圈2获得励磁，此时，缓速器转子9内产生磁力线。缓速器定子3切割缓速器转子9的凸极发出的磁力线，在缓速器定子3内产生涡流，并产生阻碍缓速器转子9继续转动的阻力矩，该阻力矩通过缓速器转子9上的花键传递至汽车转轴1，从而对汽车起到缓速制动作用。制动时，由于涡流作用在缓速器定子3，在缓速器定子3产生热量，水道4中的水将产生的热量带走，通发动机水箱的散热器散热后，回到缓速器中循环往复工作。当不需要制动时，控制模块6切断缓速器线圈2中的励磁电流，则缓速器转子9中也不会产生磁力线，则缓速器定子3也不会做切割磁感线运动，即不会产生制动力矩。

Claims (5)

1.一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器，包括缓速器转子(9)、缓速器定子(3)、缓速器线圈(2)、控制模块(6)；其特征在于：缓速器转子(9)为齿形转盘，该齿形转盘其轴向剖面为工字型，工字型两侧的凸起为缓速器凸极；缓速器转子(9)与传动轴(1)相连，缓速器定子(3)内圆与缓速器转子(9)外圆同心；缓速器线圈(2)为一独立的线圈，安装在缓速器转子(9)的两个凸极之间，并与缓速器定子(3)固定在一起；
调节励磁电流大小的控制模块(6)与缓速器线圈(2)通过导线连接；用于测量速度的速度传感器(7)固定在缓速器固定架(8)上，其感应部分正对缓速器转子(9)，其信号输出与控制模块(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器，其特征在于：缓速器线圈(2)为一集中绕制的独立线圈，并且线圈为静止部件。
3.根据权利要求1所述的一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器，其特征在于：缓速器转子(9)凸极外圆和缓速器定子(3)内壁之间保持0.5-1mm间隙。
4.根据权利要求1所述的一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器，其特征在于：缓速器定子(3)上有用于通过冷却水的水道(4)，水道(4)内的液体与发动机冷却水循环，或者与缓速器的独立冷却装置循环。
5.根据权利要求1所述的一种凸极构造的液冷式电涡流缓速器，其特征在于：缓速器线圈(2)通过穿过缓速器定子(3)的导线套(5)的导线将缓速器线圈(2)的连接至控制模块(6)。
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