工程电磁场论文

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1、图I电科施矍诫器示無囲转子盘由勺至巴的电动势为：丈 （!）32转讦盘的电毋电涡流缓速器制动力矩的计算方法班级：11电化x班 班序号：xx 姓名：xx 学号：2011xxxxxxxxx1前言随着车辆发动机功率和运行速度的不断提高，在保证高速运行车辆的安全性、舒适性 方面，摩擦片式制动器已经很难满足车辆使用要求。同时频繁减速制动造成制动鼓过热而 引起热衰退，制动鼓和制动衬片磨损严重等问题也严重地威胁到车辆运行的安全性。而在 车辆上安装使用缓速器后，行车制动器较少使用，制动器的寿命大大延长，使汽车安全性 和完好率显著提高。缓速器常见有两种类型：电涡流缓速器和液力缓速器。早在20世纪60年代法国等国家

2、就开始汽车用缓速器的研究和应用开发工作。实践证明, 电涡流缓速器在技术上是可行的，它是解决车辆（特别是大型客车及载货汽车）制动系统负 荷过大问题的一种比较完美的方案。目前主要有法国的TELMA公司、西班牙的KLA M公司、德 国的KLOFT、ZF和VOITH公司以及日本有关公司在生产电涡流缓速器和液力缓速器。现在欧、 美、日等发达国家已经把缓速器作为标准件在多种级别的客车和中型、重型汽车上装用， 作为现有汽车制动系统的必要补充装置。国内已有部分大客车上装用电涡流缓速器，但大都选装进口件。可以预见，国内电涡 流缓速器也将会在客车和重型载货汽车上得到广泛应用。研制和开发电涡流缓速器在国内 将有广阔

3、的市场。2电涡流缓速器的结构电涡流缓速器是由定子、转子及固定架等部件 组成（见图1）。电涡流缓速器定子上一般有8个高 导磁材料制成的铁心，呈圆周分布，均匀地安装在 高强度的固定架上。8个励磁线圈套于铁心上，共 同构成磁极。圆周上相对两个励磁线圈串联或并联 成组磁极，并且相邻两个磁极均为N、S相间，形 成相互独立的4组磁极。转子通常由前、后转子盘 和转子轴构成。前、后转子盘均为圆环状，一般用 导磁性能高且剩磁率低的铁磁材料制成，常选用电工纯铁或低碳钢等材料。3制动力矩的计算设垂直穿过转子盘的磁通密度为B,转子盘的旋转角速度为Wn。将转子盘看作为无数个长 度为（rl 一r2）。且过圆心的钢杆组成。

4、转子盘转动时，这些钢杆切割磁力线而产生电动势, 于是在转子盘表面产生了涡电流，如图2所示。其中川段匕的屯葫势为我了盘t-.川段所产生的电毬力袒为dT - JBdfdZ由于定子线圈是用直流励磁，可以认为转子盘处在均匀磁场中旋转，在其径向所产生的电动势相等，在涡电流途径上所表现的电阻值也相等，在转子盘中的涡电流呈均匀分布,转了盘上机段的电賊值2irJA故有：dt = 5血町昶式中为转于盘单位弧怏诉电曲 转子盘由X . h的电阻为前后转，了.盘所产生的电進力矩为尺=环：痂点=帥: T = 2皿叮出-BrtrJ- rf) 势为力用式除以式(6) 二;-|：|可得：从式(10)可以看出机械功率：恒等于转

5、子盘电磁功率之和。机械能经电磁耦合 转换成热能，再经转子盘散热片散发出去。电涡流缓速器是遵循能量守恒定律的。将式(1)、 式(5)代入式(10)，整理后可得：皿丄)把、丄和W 4：2側、几=门1、J I.T - I匸、代入式(11)有T -4BUln 口护12)式中，、是转子盘的相对磁导率，低碳钢通常可取100500。电涡流缓速器的力矩与 其结构参数r1、r2、d、有关；与材料的电阻率和相对磁导率，有关，且随着材 料电阻率的增大和相对磁导率的增大，制动力矩减小。如果上述参数保持不变，则制动力 矩与转速的1/2幕成正比。以上述型号的缓速器为例，忽略磁极间的相互影响，8个励磁线 圈共同工作时的制动

6、转矩为8 T。为便于工程应用，编制了计算制动力矩的一个计算程序， 分别输入缓速器的技术参数d、N、I、r2、r1、：、和3以及工况转速n,便可计算 出缓速器所产生的制动力矩。计算结果见表1。为便于比较，表中同时列出了相应的试验数据。从表1可以看出，在低速时，理论计算制 动力矩和试验值比较接近，而随着转速的 升高(大于80Or / min)，即大于最大力矩 转速时，理论计算力矩比试验数据偏大。吉电涡流缓速器的制动力矩fejffi/rdlin 17501000讷嵐力建/Mm152S15121M31125150015491733这是因为在推导电涡流缓速器的制动力矩时，没有考虑涡流的去磁效应的影响。实

7、际上由 于涡流的去磁效应或涡流的存在，使磁路的磁阻抗变大，迫使励磁磁通渗入转子盘的深度 以及其数值均减小。即随着转速的提高，磁场变化角速度越大，电涡流的去磁效应影响越 大，磁通密度B减小越厉害，从而造成制动力矩减小。4 结束语运用电磁场理论推导了电涡流缓速器的电流密度和制动力矩计算公式，这些公式反映了缓 速器电磁机构各设计参数之间的关系。利用推导的制动力矩计算公式所算出的值，在较低 速时与试验测定值吻合较好。由于影响缓速器制动力矩的因素较多，而且相互间存在着非 线性关系，因此转速较高时，计算值与试验值存在一定误差，有待通过进一步试验研究来 修正计算公式。所提出的计算方法，可用于指导电涡流缓速器

8、结构设计和性能分析。参考文献1 何建清，何仁。衣丰艳汽车用电涡流缓速器的工作原理及其使用效果轻型汽车技术 2002(11)2 俞宏生工程电磁场分析与计算北京：人民交通出版社，19973 张逸成等旋转涡流制动器电磁机构的设计研究铁道学报。1998，20(6)4 Venkataratnam kAnalysis of Eddycurrent Brakes with NonmagneticRotorslEE proc1977124(1)5 日正田英介，高木正藏电磁学北京：科学出版社，20016 哈尔滨工业大学电机研究所涡流测功机哈尔滨：黑龙江科学技术出版社19937 冯慈璋，马西奎工程电磁场导论北京：

9、高等教育出版社2000论文分析及工程电磁场学无止境之学后感班级：11电化x班班序号：xx 姓名：xx 学号：2011xxxxxxxxx工程电磁场在现代科技发展中有着举足轻重的作用。可以说没有对电磁场 的研究就没有现在多彩绚丽的世界。在我的论文里，我选择了工程电磁场作用 突出机动车，对其制动力矩的计算进行演算和讨论。随着车辆发动机功率和运行速度的不断提高，在保证高速运行车辆的安全 性、舒适性方面，摩擦片式制动器已经很难满足车辆使用要求。同时频繁减速 制动造成制动鼓过热而引起热衰退，制动鼓和制动衬片磨损严重等问题也严重 地威胁到车辆运行的安全性。而在车辆上安装使用缓速器后，行车制动器较少 使用，制

10、动器的寿命大大延长，使汽车安全性和完好率显著提高。缓速器常见 有两种类型：电涡流缓速器和液力缓速器。在我的论文里选择了电涡流缓速器进行简要介绍及其制动力矩的计算。里 面的一些公式来至课本，其它的都由查询资料得到。经过代入，转换演算得到 最终的制动力矩计算公式。从公式里可以看出制动力矩与相关参数的关系。下面是我对面试提问未知问题的解答以及工程电磁场导论的学后感。第一个问题是，恒定电场导电媒质有哪些？看完书后感觉自己真心对不起 老师。这么简单的问题都不知道！媒质有导体、电解液等，简单说就是能导电 的物体。然后静电场是有源无旋场，恒定电场是无源无旋场，恒定磁场是有旋 无源场。从高中学习物理就知道，磁

11、场占的比重很大。电气类专业，电磁密不可分 有电必有磁，所以学习电磁场知识十分重要。经过过一学期的学习，我们知道 工程电磁场是工科电气类专业的一门重要的技术基础课。它在物理电磁学的基 础上，进一步研究了宏观电磁现象的基本规律和分析方法，是深入理解和分析 工程实际中电磁问题所必须掌握的基本知识，很多实际工程问题只有通过电磁 场才能揭示其本质。像现在世界各国都在研究的磁悬浮列车，如果研发出超导 材料能够在常温下维持超导，那即将是新型工业革命的到来，那样在现在无法 避免的能量损耗，在超导的到来都可以减到很小。所以对磁场的研究也是当今 电类专业所必备的能力。学习完工程电磁场导论后，让我受益颇深，我对磁场 的认识更加的深入了，对本专业的工程实践有了更深层次的认识，特别是对于 电气自动化以后从事铁路方面。工程电磁场基础对于铁路修建发挥了相当大的 作用，像磁悬浮在铁路方面的运用，还有用工程电磁场的分析方法解决铁路上 的供电电路产生的磁场对列车的影响。总之，得益于老师对工程电磁场的点拨，让我想对学习工程实践中磁现象 的原理更深一步的去了解。将理论的知识更好结合实践。在实践中用工程电磁 场的分析问题的思维去解决现实中的问题。将以后去更好的利用课后时间去了 解工程电磁场相关知识，扩展磁学知识领域，掌握更高深复杂的磁学原理，在 理论和实践中不断去历练与学习。