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分级式永磁缓速器结构设计方法研究
| 论文题名： | 分级式永磁缓速器结构设计方法研究 |
| 关键词： | 分级式永磁缓速器;辅助制动;结构设计;磁极对数;制动力矩;电磁场仿真 |
| 摘要： | 永磁式缓速器是利用永久磁铁励磁从而获得车辆缓速效果的装置，是一种节能环保型辅助制动装置。但现有的永磁式缓速器所提供的制动力矩大小不能调节，很大程度制约了其应用。本学位论文主要目的是对分级式永磁缓速器结构设计方法进行研究，以期为国内开发具有自主知识产权的永磁式缓速器提供理论方法支持。 首先，本文研究永磁式缓速器的工作机理、结构、性能特性，分析现有永磁式缓速器应用和发展状况，继而提出分级式永磁缓速器这一新的概念，并分析开发分级式永磁缓速器的必要性。 其次，建立永磁式缓速器的数学模型，运用解析法推导出气隙磁通密度的表达式，并在此基础上运用源和场理论推导出制动力矩计算公式。并通过台架试验对公式的正确性进行验证，为分级式永磁缓速器的结构设计、参数设计奠定了理论基础。 然后，根据理论公式，分析各个结构参数对气隙磁场、制动力矩的影响，为分级式永磁缓速器的设计提供了理论依据。通过选择磁极对数、永磁体周向宽度、永磁体轴向长度和气隙大小这四个可以通过机构实现变化的定子参数作为分级式永磁缓速器设计的突破口，提出四类永磁式缓速器制动力矩分级的方法。将现有的国内外研究成果归并到这四类制动力矩分级的方法之下，并补充自己的结构设计，构成完整的分级式永磁缓速器结构设计理论，以填补国内分级式永磁缓速器系统研究的这一研究空白，为分级式永磁缓速器的结构设计提供参考。 之后，根据上文提出的多种分级式永磁缓速器结构，选择其中基于改变参与制动工作的永磁体周向宽度的鼓式结构方案，以永久磁铁用量最少为目标参数，完成最大制动力矩为800N.m的分级式永磁缓速器结构参数的优化设计。并基于Visual C++，编制出分级式永磁缓速器结构参数优化求解程序，有效地提高了设计效率。 最后，运用Ansoft Maxwell软件对所设计的分级式永磁缓速器进行三维电磁场仿真分析。通过三维静态分析获得不同制动档位下磁场的分布规律，以及通过三维瞬态电磁场分析获得不同制动档位下涡流密度的分布以及制动力矩-转速特性曲线，由此定性、定量地验证了所设计的分级式永磁缓速器具有期望的制动力矩分级效果。 |
| 作者： | 王晶 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何仁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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