图解 电涡流缓速器的构造和工作原理

随着现在汽车运行速度越来越快,汽车的制动负荷也越来越大,特别是对频繁停车的市内公共汽车和山区行驶的客车而言,制动负荷过大的问题更加突出,若这些制动负荷全部由行车制动系统来承担,就会造成制动鼓和摩擦片过热,从而造成制动效能下降,甚至制动能力完全丧失 。另外,行车制动的负荷过大,也使制动鼓和摩擦片的使用寿命大大缩短,从而增加客车的运行成本 。因此,在大客车上安装缓速器就成为交通安全的迫切需要 。

电涡流缓速器的作用缓速器是一种辅助制动系统,不需使用行车制动器就能减缓车辆的行驶速度,增强车辆的安全性 。
缓速器主要有液力缓速器和电涡流缓速器两种,电涡流缓速器是现在应用最为广泛的一种 。
电涡流缓速器,俗称电刹 。一般由定子、转子及固定支架等组成 。安装在汽车驱动桥与变速箱之间,通过电磁原理实现制动目的 。
电涡流缓速器减轻了行车制动器的工作负荷,因此它能大大减少因制动器磨损而造成的制动器维修更换费用和因停车检修而造成的时间浪费 。
国内长期在山区行驶的客车,其摩擦片使用寿命一般只有5000~8000km,甚至更短,当客车使用缓速器后,下长坡时,其减速所消耗的能量90%以上被电涡流缓速器所吸收 。当客车在城市中使用时,由于频繁的停车和起步,制动器的工作负荷较大,可以在客车的行车制动系统每次起作用前先自动启动电涡流缓速器 。据测试,电涡流缓速器可以提供客车减速所需制动能力的85%以上,既保证了客车的制动安全,又延长了行车制动器的使用寿命 。


电涡流缓速器的构造电涡流缓速器主要由定子和转子构成 。定子通过固定支架固定在车辆底盘上(车架、变速器壳或后桥壳}
在定子底板上安装有数个电磁线圈,线圈之间用导线按一定要求互相连接 。通电后,线圈产生磁场,并且相邻两个线圈的磁场极性相反,缓速器的转子一般有两个,分布在定子两侧,并用过渡法兰连接在一起,同时与传动系统相联,转子上铸有风扇叶片,以便散热 。

电涡流缓速器的工作原理为了方便理解电涡流缓速器的工作原理,我们应先了解以下三个概念 。
1.电生磁:通电导线产生磁场 。导线中流过的电流越大,产生的磁场越强 。
2.洛伦磁力:运动电荷在磁场中所受到的力称为洛伦磁力,即磁场对运动电荷的作用力 。
3.电涡流:金属导体在磁场中或在变化着的磁场中运动时,金属导体内会产生感应电动势,从而在金属导体内产生电流 。
如上图,电流通过定子的励磁线圈产生交变磁场 。转子在交变磁场中做旋转运动切割磁感线,并产生反向作用力 。因定子固定,转子与传动轴相连,反向作用力作用在转子上从而达到使车辆减速的目的 。

电涡流缓速器电路原理图
定子线圈通电后产生磁场,从磁场发出的磁力线穿过转子与相邻线圈产生的相反极性磁场构成回路 。当转子静止不动时,转子只作为导磁材料为磁力线提供通路 。
根据电磁感应理论,当穿过闭合导线回路所包围的面积的磁通量发生变化时,在导线回路中将产生感应电流 。缓速器的转子从表面看不是一个闭合导线,但从微观角度,可以把它看成是一个无数个闭合导线构成的集合体 。这样,当转子转动时,其内部无数个闭合导线所包围的面积内的磁通量就发生变化,或者说其内部无数个闭合导线就切割由定子磁场产生的磁力线,从而在转子内部产生无数段感应电流,这种电流我们称之为涡流 。

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