CN109302042B - 一种主动调节涡流制动磁铁间隙的装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置及其控制方法，该悬挂装置包括间隙调节器及间隙调节控制器；其中，所述间隙调节器包括电磁铁、远离所述电磁铁底端设置的铁块以及位移测量器；其中，所述电磁铁上绕有线圈，所述位移测量器、所述间隙调节控制器及所述线圈顺次连接。本发明的有益效果为：1、减小高速下涡流制动磁铁与感应轨的气隙，提高高速段制动能力；2、低速下悬挂处增加电磁力，一定程度上平衡涡流制动磁铁产生的吸力，尽量延迟接触感应轨时间，减少磨耗及温升，提高涡流制动磁铁的可用性及可靠性。3、磨耗板磨耗降低，减低维修成本。
Description
技术领域
本发明涉及采用涡流技术制动的所有车辆技术领域，特别涉及一种主动调节涡流制动磁铁间隙的装置及其控制方法。
背景技术
目前常见的涡流制动磁铁的悬挂装置由弹簧构成，是一种被动的间隙调节机制。电磁制动过程中，通过涡流制动磁铁在感应轨上产生涡流，提供制动力，同时在垂向上产生吸引力。高速下产生的涡流吸引力较小，由于弹簧限制，气隙较大，以致制动效果较低。低速时产生的涡流吸引力较大，涡流制动磁铁克服弹簧拉力后与感应轨产生摩擦力，涡流制动磁铁表面产生磨耗及温升。降低了涡流制动磁铁的可用性及可靠性。因此为了高速下保持较小间隙，最大限度发挥的制动力；低速下保持较大间隙，减小磨耗及温升，需要设计一种间隙主动可调的悬挂装置。
因此，如何提供一种能够在高速情况下保持较小间隙，最大限度发挥的制动力；在低速情况下保持较大间隙，减小磨耗及温升的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置及其控制方法是本领域技术人员目前需要解决的重要技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置，其包括间隙调节器及间隙调节控制器；其中，所述间隙调节器包括电磁铁、远离所述电磁铁底端设置的铁块以及位移测量器；其中，所述电磁铁上绕有线圈，所述位移测量器、所述间隙调节控制器及所述线圈顺次连接。
优选的，所述位移测量器固接于所述铁块上。
优选的，所述电磁铁上端设有固定块，所述固定块上固接有悬挂杆。
优选的，所述铁块上固接有用于固定涡流制动磁铁的连接杆。
优选的，所述固定块和铁块外套设有套筒，所述固定块与所述套筒内壁相固接，所述铁块可沿所述套筒内壁运动。
优选的，所述位移测量器为激光位移测量器。
本发明的另一方案提供一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置的控制方法，包括以下步骤：
接收位移测量器的信息；
根据接收的所述位移测量器的信息得到相应的位移设定值X_soll；
将接收的所述位移测量器的信息与得到的所述位移设定值X_soll进行对比，得到应施加在电磁铁的线圈上的电流I；
将所述电流I输出到电磁铁的线圈。
优选的，所述接收位移测量器的信息中，接收的所述位移测量器的信息包括涡流制动磁铁行程X_ist和当前车辆速度V_ist。
优选的，所述根据接收的所述位移测量器的信息得到相应的位移设定值X_soll中，根据的是所述当前车辆速度V_ist信息得到相应的位移设定值X_soll。
优选的，所述将接收的所述位移测量器的信息与得到的所述位移设定值X_soll进行对比，得到应施加在电磁铁的线圈上的电流I中，是将所述涡流制动磁铁行程X_ist信息与所述位移设定值X_soll进行对比，得到应施加在电磁铁的线圈上的电流I。
相对上述背景技术，本发明所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置及其控制方法，具有以下有益效果：
1、减小高速下涡流制动磁铁与感应轨的气隙，提高高速段制动能力；
2、低速下悬挂处增加电磁力，一定程度上平衡涡流制动磁铁产生的吸力，尽量延迟接触感应轨时间，减少磨耗及温升，提高涡流制动磁铁的可用性及可靠性；
3、磨耗板磨耗降低，减低维修成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种具体实施方式所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置的结构示意图；
图2为本发明一种具体实施方式所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置的控制原理图；
图3为本发明一种具体实施方式所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置的控制方法的流程图。
图中，1-间隙调节器；11-电磁铁；12-固定块；13-铁块；14-位移测量器；15-线圈；16-悬挂杆；17-连接杆；2-间隙调节控制器；3-涡流制动磁铁；4-感应轨。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的核心是提供一种主动调节涡流制动磁铁间隙的装置及其控制方法，该主动调节涡流制动磁铁间隙的装置通过间隙调节控制器2采集来自激光位移测量器14的涡流制动磁铁行程X_ist和当前车辆速度V_ist信息，进行处理并得到相应的电流，施加在间隙调节器1上，输出相应的电磁调节力F，平衡涡流制动磁铁3与其感应轨4之间的产生的吸力，从而实时调节磁场气隙，使制动能力在高速时充分发挥，并且在低速时尽量延迟接触感应轨4的时间，提高制动能力、减少接触后的摩擦产热，提高涡流制动磁铁3的可用性及可靠性。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1至图3，图1为本发明一种具体实施方式所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置的结构示意图；图2为本发明一种具体实施方式所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置的控制原理图；图3为本发明一种具体实施方式所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置的控制方法的流程图。
如图1至图2所示，在具体实施方式中，本发明所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置，其包括间隙调节器1及间隙调节控制器2；其中，所述间隙调节器1包括电磁铁11、远离所述电磁铁11底端设置的铁块13以及位移测量器14；其中，所述电磁铁11上绕有线圈15，所述位移测量器14、所述间隙调节控制器2及所述线圈15顺次连接，通过间隙调节控制器2采集来自位移测量器14的涡流制动磁铁行程X_ist和当前车辆速度V_ist信息，进行处理并得到相应的电流I，施加在绕在所述电磁铁的线圈15上，输出相应的电磁调节力F。
本发明所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置，所述位移测量器14固接于所述铁块13上。所述电磁铁11上端设有固定块12，所述固定块12上固接有悬挂杆16。所述铁块13上固接有用于固定涡流制动磁铁3的连接杆17。所述固定块12和铁块13外套设有套筒，所述固定块12与所述套筒内壁相固接，所述铁块13可沿所述套筒内壁运动。所述位移测量器14可以为激光位移测量器14。
如图3所示，在具体实施方式中，本发明所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置的控制方法，包括以下步骤：
间隙调节控制器2采集来自激光位移测量器14的涡流制动磁铁行程X_ist和当前车辆速度V_ist信息；
间隙调节控制器2根据采集的当前车辆速度V_ist得到相应的涡流制动磁铁3的位移设定值X_soll，并将所述位移设定值X_soll与采集的涡流制动磁铁行程X_ist进行对比，通过计算得到应施加在电磁铁11的线圈15上的电流I；
间隙调节控制器2将相应的电流I输出到电磁铁11上缠绕的线圈15上，形成电磁场，对铁块13产生垂向吸力，调节涡流制动磁铁3与感应轨4之间的间隙。
如图2所示，所述涡流制动磁铁3的控制原理如下：通过获取所述涡流制动磁铁行程(X_ist)及所述当前车辆速度V_ist并进行处理，得到相应的电流I施加于所述间隙调节器1上，输出相应的电磁调节力F。
本发明所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置及其控制方法具有以下两个优势：1、所述涡流制动磁铁3在制动过程中通过电磁调节方式实时根据需求主动可调；2、调节控制方式采取收集速度和行程数据，经过处理得到相应的输出电流，进行电磁力调节。
以上对本发明所提供的主动调节涡流制动磁铁间隙的装置及其控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置，其特征在于：其包括间隙调节器及间隙调节控制器；其中，
所述间隙调节器包括电磁铁、远离所述电磁铁底端设置的铁块以及位移测量器；其中，
所述电磁铁上绕有线圈，所述位移测量器、所述间隙调节控制器及所述线圈顺次连接；
所述电磁铁上端设有固定块，所述固定块和铁块外套设有套筒，所述固定块与所述套筒内壁相固接，所述铁块可沿所述套筒内壁运动。
2.如权利要求1所述的一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置，其特征在于：所述位移测量器固接于所述铁块上。
3.如权利要求1所述的一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置，其特征在于：所述固定块上固接有悬挂杆。
4.如权利要求1所述的一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置，其特征在于：所述铁块上固接有用于固定涡流制动磁铁的连接杆。
5.如权利要求1所述的一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置，其特征在于：所述位移测量器为激光位移测量器。
6.一种如权利要求1至5任意一项所述的主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
接收位移测量器的信息；
根据接收的所述位移测量器的信息得到相应的位移设定值X_soll；
将接收的所述位移测量器的信息与得到的所述位移设定值X_soll进行对比，得到应施加在电磁铁的线圈上的电流I；
将所述电流I输出到电磁铁的线圈。
7.如权利要求6所述的一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置的控制方法，其特征在于：所述接收位移测量器的信息中，接收的所述位移测量器的信息包括涡流制动磁铁行程X_ist和当前车辆速度V_ist。
8.如权利要求7所述的一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置的控制方法，其特征在于：所述根据接收的所述位移测量器的信息得到相应的位移设定值X_soll中，根据的是所述当前车辆速度V_ist信息得到相应的位移设定值X_soll。
9.如权利要求8所述的一种主动调节涡流制动磁铁间隙的悬挂装置的控制方法，其特征在于：所述将接收的所述位移测量器的信息与得到的所述位移设定值X_soll进行对比，得到应施加在电磁铁的线圈上的电流I中，是将所述涡流制动磁铁行程X_ist信息与所述位移设定值X_soll进行对比，得到应施加在电磁铁的线圈上的电流I。
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