电涡流缓速器结构参数的节能优化设计.pdf

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1、第44卷第5期吉林大学学报(工学版)Vo1．44NO．52O14年9月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologySept．2014电涡流缓速器结构参数的节能优化设计胡东海，何仁，顾晓丹(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013)摘要：分析了电涡流缓速器的节能特性，提出了两个适用于电涡流缓速器的节能评价指标：制动增益系数和单位质量能量密度。以此评价指标为目标函数，建立了电涡流缓速器结构参数的节能优化设计数学模型。运用遗传算法寻求设计变量的全局最优解。获得的最优解表

2、明：基于节能设计的优化结果优于以最大制动力矩为目标函数的优化结果，对电涡流缓速器的结构设计有一定的指导意义。关键词：车辆工程；电涡流缓速器；节能设计；遗传算法；辅助制动中图分类号：U463．53文献标志码：A文章编号：1671-5497(2014)05—1253～05DoI：10．7964／dxbgxb201405005Optimalenergy—savingdesignofstructuralparameterofeddycurrentretarderHUDong—hai，HERen，GUXiao-dan(Schoolof

3、AutomobileandTrafficEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang212013。China)Abstract：Theenergy—savingcharacteristicsofeddycurrentbrakeareanalyzed，andtwoenergy—savingevaluationindexesareproposed．Themathematicalmodeloftheoptimalenergy—savingdesignofeddycurrentretarderise

4、stablished，inwhichtheenergy—savingevaluationindexesaretakenastheobjectivefunction．Geneticalgorithmisusedtoseektheglobaloptimalsolutionofthedesignvariables．Theoptimizationresultsbasedontheenergy—savingindexesarebetterthantheoptimizationresultsinwhichthemaximumbrakin

5、gtorqueistakenastheobjectivefunction．Theproposedmethodcanprovidecertainguidancetothestructuraldesignoftheeddycurrentbrake．Keywords：vehicleengineering；eddycurrentretarder；energy～savingdesign；geneticalgorithm；auxiliarybraking电涡流缓速器作为客车和卡车的主要辅助制参数B／H曲线用公式拟合，综合考虑该曲线以及动

6、装置，安装在汽车的传动轴上或变速器后端，主定子铁芯磁饱和的影响，分别推导出转筒式缓速要作为摩擦制动系统的补充，防止车辆在市区频器和电涡流缓速器的制动力矩模型；文献[4—5]讨繁制动或者下长坡行驶造成制动器过热[1]。近年论了圆柱型电涡流缓速器的集肤效应对制动力矩来国内外学者一直致力于电涡流缓速器基础理论的影响，建立了基于集肤效应的电涡流缓速器制的研究：文献[2—3]提出将转子盘或转子鼓的材料动力矩模型；江苏大学的何仁等提出了电涡流收稿日期：2O13一O3—18．基金项目：国家自然科学基金项目(51275212)．作者简介：胡

7、东海(1989一)，男，博士研究生．研究方向：汽车机电一体化技术．E—mail：jsherohu@126．CON通信作者：何仁(1962一)，男，教授，博士生导师．研究方向：汽车机电一体化技术．E—mail：heren@ujs．edu．en·1254·吉林大学学报(工学版)第44卷缓速器的设计理论与方法，开发的产品试验显示利用该设计理论生产的电涡流缓速器性能良好。2012年5月出台的新国标GB7258~机动车运行安全技术条件》中规定：车长大于9in的客车、总质量大于等于12t的货车和专项作业车、所有危险货物运输车都应装备缓速

8、器(或其他辅助制动装置)。电涡流缓速器作为汽车的主要辅助制动装置，必将得到大范围的安装与使用。电涡流缓速器在工作时需要消耗车载电能，进而增加车辆的燃料消耗。在交通运输车辆上大范围安图l励磁线圈的结构示意图装使用电涡流缓速器而消耗的燃料量显得非常可Fig．1Schematicblockdia