分級式永磁緩速器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法研究.pdf

1、永磁式緩速器是利用永久磁鐵勵磁從而獲得車輛緩速效果的裝置，是一種節(jié)能環(huán)保型輔助制動裝置。但現(xiàn)有的永磁式緩速器所提供的制動力矩大小不能調(diào)節(jié)，很大程度制約了其應(yīng)用。本學(xué)位論文主要目的是對分級式永磁緩速器結(jié)構(gòu)設(shè)計方法進(jìn)行研究，以期為國內(nèi)開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的永磁式緩速器提供理論方法支持。
　　首先，本文研究永磁式緩速器的工作機理、結(jié)構(gòu)、性能特性，分析現(xiàn)有永磁式緩速器應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r，繼而提出分級式永磁緩速器這一新的概念，并分析開發(fā)分級式永

2、磁緩速器的必要性。
　　其次，建立永磁式緩速器的數(shù)學(xué)模型，運用解析法推導(dǎo)出氣隙磁通密度的表達(dá)式，并在此基礎(chǔ)上運用源和場理論推導(dǎo)出制動力矩計算公式。并通過臺架試驗對公式的正確性進(jìn)行驗證，為分級式永磁緩速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、參數(shù)設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。
　　然后，根據(jù)理論公式，分析各個結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣隙磁場、制動力矩的影響，為分級式永磁緩速器的設(shè)計提供了理論依據(jù)。通過選擇磁極對數(shù)、永磁體周向?qū)挾?、永磁體軸向長度和氣隙大小這四個可以通過機構(gòu)實現(xiàn)

3、變化的定子參數(shù)作為分級式永磁緩速器設(shè)計的突破口，提出四類永磁式緩速器制動力矩分級的方法。將現(xiàn)有的國內(nèi)外研究成果歸并到這四類制動力矩分級的方法之下，并補充自己的結(jié)構(gòu)設(shè)計，構(gòu)成完整的分級式永磁緩速器結(jié)構(gòu)設(shè)計理論，以填補國內(nèi)分級式永磁緩速器系統(tǒng)研究的這一研究空白，為分級式永磁緩速器的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供參考。
　　之后，根據(jù)上文提出的多種分級式永磁緩速器結(jié)構(gòu)，選擇其中基于改變參與制動工作的永磁體周向?qū)挾鹊墓氖浇Y(jié)構(gòu)方案，以永久磁鐵用量最少為目標(biāo)參

4、數(shù)，完成最大制動力矩為800N.m的分級式永磁緩速器結(jié)構(gòu)參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計。并基于Visual C++，編制出分級式永磁緩速器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化求解程序，有效地提高了設(shè)計效率。
　　最后，運用Ansoft Maxwell軟件對所設(shè)計的分級式永磁緩速器進(jìn)行三維電磁場仿真分析。通過三維靜態(tài)分析獲得不同制動檔位下磁場的分布規(guī)律，以及通過三維瞬態(tài)電磁場分析獲得不同制動檔位下渦流密度的分布以及制動力矩-轉(zhuǎn)速特性曲線，由此定性、定量地驗證了所設(shè)計的分級