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电涡流缓速器控制系统介绍

电涡流缓速器是一种高效汽车制动辅助装置,俗称“电刹”,利用电磁感应原理实现车辆的平稳制动。当气压感应器采集到驾驶员脚踩制动踏板信号时,电气盒根据制动总泵中气压的大小,输出指令让控制盒处于工作状态。电气盒和控制盒根据气压感应器所采集到的不同制动气压,使固定盘总成中的线圈通电,从而产生不同极性均强磁场。由于磁盘导电,所以就有电涡流产生;而固定盘总成是固定不动的,就与旋转体总成存在着轴向的磁力和外圈的切向力等的作用,这些力的合成阻碍了旋转体总成的旋转,再通过差速器总成平均分配到两个后轮上,从而达到使车辆减速的目的。

电涡流缓速器由机械部分和电控部分两部分组成:

1、机械部分 :
电涡流缓速器的机械结构主要有定子总成和转子总成构成。线圈、铁芯等固定在定子支架上构成定子总成;前、后转子盘通过连接法兰构成转子总成。电涡流缓速器在车辆上使用时,定子总成通过变速箱或后桥等固定在车辆大梁上;转子总成与车辆传动部分连接在一起。转子盘与定子总成的磁轭之间有1.5mm左右的气隙。当需要使用缓速器时,通过控制电路给定子总成的励磁线圈通电,产生磁场;转子总成随车辆传动部分高速旋转切割磁力线,产生反向力矩,使车辆减速。从能量守恒的角度看,使用缓速器时,车辆行驶的动能转化为热能,通过转子将热量散发出去。

2、电控部分:
控制电源开关是控制部分的核心,采用大功率晶体管控制缓速器主机电流的通断。气压开关安装在车架上,与车辆制动系统的气路相连,是采用制动踏板控制缓速器工作的开关。手拨开关安装在驾驶室内,驾驶员可通过拨动手拨开关选择合适的档位单独使用缓速器对车辆减速。工作指示灯安装于仪表板上,用以显示缓速器的工作状态。电源总开关一般装于电瓶仓内,在检修缓速器或缓速器出现故障时可临时关闭缓速器。控制单元接受车速、ABS等车辆状态信号,判断缓速器是否符合工作条件;当车速达到一定值(一般为3~10Km/h)且ABS未工作时,缓速器即处于待命状态,此时拨动手动开关或踩制动踏板即可使缓速器工作。

控制器的类型及优缺点:

1、按开关模式分:触点式开关控制和无触点式开关控制

⑴.触点式开关控制:采用传统的继电器开关控制。优点:机械式控制,结构简单可靠,便于维护,维修成本低,使用成本低。缺点:使用达到一定次数,触点易烧蚀(目前使用可超过100万次以上),需更换触点。

⑵.无触点式开关:采用大功率模块开关。优点:无触点,无烧蚀现象。缺点:大功率模块在大电流工作状态下可靠性差,故障率偏高,维修复杂,一般整个控制器更换,使用成本高。

2、按控制方式分类:档位控制和无级控制

⑴.档位控制:整个控制有有限档位,一般不超过6档,每档控制一组或多组线圈。优点:一组或一档线圈故障不影响其它档或组工作,控制器内耗小。缺点:档位少,初时工作冲击大,一档工作频率高,四档工作频率低,造成各档工作频率不均衡。
 
⑵.无级控制:全电流控制,多组线圈同时通电,通过占空比控制电流大小(分级更多一般超过50级),来调节输出扭矩。优点:各组线圈工作频率均衡,初时工作冲击小。缺点:一组线圈故障影响其它各组线圈工作,或造成整个缓速器不工作,控制器内耗大,耗电大。

控制器基本工作原理:

1、分档位控制的工作原理:通过档位开关(手拨开关或气压开关等)为控制器提供一个电信号,该电信号可以是高电平(例如24V)或是低电平(例如0V),通过内部电路控制大功率开关管或者继电器触点的通断,其负载部分即为电涡流缓速器的定子线圈。不同档位控制不同数量的功率开关管或继电器的通断,以此调整缓速器制动力矩的大小。

2、无级控制方式的工作原理:无级控制主要是采用pwm(脉宽调制)技术实现对功率管的控制。根据所选的功率管型号及参数,调节出合适的波形频率及幅值。通过不断改变脉冲宽度,控制功率开关管的导通频率,从而实现对缓速器制动力矩的连续调节。

因控制器负载电流大且频繁通断,而车辆的工况也较恶劣,为了提高控制器的可靠性,从用户的使用角度,最好将其固定在防水、防尘、通风散热的地方,常见的诸如车辆的电平仓或工具舱等。

 

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