先进汽车缓速器理论与试验
作者：叶乐志，李德胜，王跃宗 等编著
出版时间：2013年版
内容简介
《先进汽车缓速器理论与试验》在系统总结汽车缓速器发展和研究现状的基础上，提出两种新型缓速器，并详细介绍其结构、工作原理及设计方法。首先介绍汽车液冷式永磁缓速器的结构与原理，建立其设计理论，对缓速器多耦合场进行分析及结构优化，并给出了一种永磁缓速器设计平台；然后介绍了无刷液冷式自励缓速器的结构与原理，分别介绍了发电系统、缓速系统的设计理论以及能量回收型缓速器的发展；还讨论了汽车缓速器控制技术并列举了永磁缓速器控制实例；最后介绍了汽车缓速器的试验方法和内容，并对液冷式永磁缓速器和自励缓速器进行了试验分析。《先进汽车缓速器理论与试验》可作为高等院校机械工程和汽车工程学科的硕士生、博士生和教师的参考书，也可供从事汽车缓速器和涡流制动装置研究和开发的工程技术人员参考。
目录
序
前言
第1章 绪论
1.1 汽车缓速器概述
1.1.1 汽车缓速器的发展背景
1.1.2 汽车缓速器的发展意义
1.2 汽车缓速器的研究现状
1.2.1 汽车缓速器的分类
1.2.2 永磁缓速器的发展现状
1.2.3 涡流制动理论的研究进展
1.2.4 多物理场耦合理论的研究进展
第2章 缓速器设计理论基础
2.1 缓速器设计的基础理论体系
2.1.1 基础理论体系的组成
2.1.2 缓速器中的物理场
2.2 电磁场理论
2.2.1 Maxwell方程组
2.2.2 磁位及其偏微分方程
2.2.3 边界条件和边值问题--定解条件
2.2.4 磁场能量与电磁力
2.3 温度场理论
2.3.1 稳态导热基本定律
2.3.2 导热微分方程
2.3.3 温度场单值性条件
2.3.4 3D稳态温度场边值问题
2.4 流场理论
2.4.1 流体流动问题的数值方法
2.4.2 流体流动问题数值计算的主要过程
2.5 磁路分析方法基础
2.5.1 磁路计算基础
2.5.2 永磁磁路的计算方法
2.6 小结
第3章 液冷式永磁缓速器的结构与工作原理
3.1 传统永磁缓速器
3.1.1 永磁缓速器的结构与工作原理
3.1.2 永磁缓速器的控制与安装
3.1.3 永磁缓速器的特点
3.1.4 永磁缓速器的使用效果
3.2 液冷式永磁缓速器的结构
3.3 液冷式永磁缓速器的工作原理、安装方式及使用效果
3.3.1 液冷式永磁缓速器的工作原理
3.3.2 液冷式永磁缓速器的安装方式
3.3.3 液冷式永磁缓速器的使用效果
3.4 液冷式永磁缓速器的整车匹配
3.4.1 电气特性匹配
3.4.2 散热性能匹配
3.4.3 制动性能匹配
3.5 小结
第4章 永磁缓速器数学模型
4.1 永磁缓速器的动力学模型
4.1.1 缓速器制动时的汽车动力学方程
4.1.2 缓速器对汽车制动效能的影响
4.1.3 缓速器对汽车制动力分配的影响
4.2 永磁缓速器电磁场的数学模型
4.2.1 模型假设
4.2.2 磁路计算
4.2.3 涡流磁动势
4.2.4 合成气隙磁场的计算
4.2.5 制动力矩的计算
4.3 永磁缓速器温度场的数学模型
4.3.1 模型假设
4.3.2 热传导的边界条件
4.3.3 传热系数的计算
4.3.4 传热系数的修正
4.4 永磁体高温失磁的数学模型
4.4.1 永磁体工作点的分析
4.4.2 数学模型
4.4.3 永磁体失磁数值的计算
4.4.4 失磁模型试验
4.5 小结
第5章 永磁缓速器多物理场耦合分析
5.1 多物理场耦合分析方法
5.1.1 多物理场耦合的形式与机理
5.1.2 多场耦合系统设计理论
5.1.3 永磁缓速器多物理场的关系
5.2 永磁缓速器的电?磁?热场耦合数值分析
5.2.1 仿真工具的使用
5.2.2 JMAG?Designer简介
5.2.3 JMAG?Designer分析过程
5.2.4 电磁场计算
5.2.5 涡流损耗和温度场计算
5.2.6 电磁场和温度场耦合计算
5.3 永磁缓速器的热?流场耦合数值分析
5.3.1 ANSYS?CFX简介
5.3.2 使用ANSYS?CFX建模
5.3.3 ANSYS?CFX仿真结果
5.3.4 热?流场耦合计算
5.4 电?磁?热?流场耦合分析
5.5 小结
第6章 永磁缓速器设计方法
6.1 静态设计方法
6.1.1 试验模型
6.1.2 静态吸力的计算
6.1.3 吸力与制动力矩的关系
6.1.4 验证模型
6.2 定子材料属性对制动性能的影响
6.2.1 计算模型
6.2.2 电导率的影响
6.2.3 磁导率的影响
6.2.4 定子材料的影响
6.2.5 定子表面镀覆层的影响
6.3 永磁缓速器关键参数的计算
6.3.1 缓速器最大制动功率的确定
6.3.2 气隙长度的选取
6.3.3 永久磁铁的设计
6.3.4 定子厚度
6.3.5 磁性材料的选取
6.3.6 磁屏蔽转子的材料及厚度
6.4 永磁缓速器设计实例
6.4.1 基本数据及技术要求
6.4.2 主要尺寸的确定
6.4.3 气隙磁场
6.4.4 试验分析
6.5 永磁缓速器优化设计方法
6.5.1 各种优化方法
6.5.2 试验设计法
6.5.3 Rosenbrock方法
6.5.4 永磁缓速器的优化设计
6.6 永磁缓速器CAD平台开发
6.6.1 永磁缓速器CAD平台体系的结构
6.6.2 永磁缓速器CAD开发组件的集成
6.6.3 永磁缓速器CAD开发平台的实现
6.7 小结
第7章 液冷式自励缓速器
7.1 自励缓速器简介
7.2 传统自励缓速器的结构与原理
7.2.1 经典风冷式自励缓速器
7.2.2 组合式自励缓速器
7.2.3 双转子盘式自励缓速器
7.2.4 带液冷系统的自励缓速器
7.3 液冷式自励缓速器的结构与工作原理
7.4 液冷式自励缓速器发电机设计
7.4.1 发电机的主要结构尺寸
7.4.2 发电机的瞬态场仿真
7.4.3 发电机的空载特性和负载特性
7.5 液冷式自励缓速器的制动特性
7.5.1 磁路计算
7.5.2 制动力矩的有限元分析
7.5.3 试验验证
7.5.4 参数化分析
7.6 小结
第8章 能量回收型缓速器
8.1 能量回收型缓速器的发展背景及分类
8.1.1 能量回收型缓速器的发展背景
8.1.2 能量回收型缓速器的分类
8.2 液压储能式能量回收型缓速器
8.2.1 液压储能式能量回收型缓速器的研究现状
8.2.2 液压储能式能量回收型缓速器的分类
8.3 飞轮储能式能量回收型缓速器
8.3.1 飞轮储能式能量回收型缓速器的相关研究背景
8.3.2 飞轮储能式能量回收型缓速器的研究最新进展
8.3.3 飞轮储能式能量回收型缓速器的优缺点
8.4 电储能式能量回收型缓速器
8.4.1 ISG方案
8.4.2 ISG电机的布置
8.4.3 ISG电机类型的选取
8.4.4 ISG的控制系统
8.4.5 电储能式能量回收型缓速器的应用案例
8.5 小结
第9章 缓速器控制技术
9.1 汽车电子控制技术概述
9.2 缓速器控制技术
9.2.1 缓速器控制系统的组成
9.2.2 档位分级机构
9.2.3 传感器
9.2.4 缓速器驱动组件
9.2.5 电源管理系统
9.2.6 自诊断系统
9.2.7 总线控制技术
9.2.8 处理器
9.3 缓速器的电路测试标准
9.4 永磁缓速器控制系统设计举例
9.4.1 控制系统的功能
9.4.2 控制系统外部引脚的定义
9.5 小结
第10章 汽车缓速器试验
10.1 缓速器试验方法
10.2 缓速器制动性能要求
10.3 缓速器试验系统
10.3.1 台架试验系统的构成
10.3.2 底盘测功机试验系统的构成
10.3.3 车载道路试验系统的构成
10.4 永磁缓速器试验结果及分析
10.4.1 台架试验内容及数据分析
10.4.2 底盘测功机试验结果及分析
10.4.3 车载道路试验结果及分析
10.5 永磁缓速器性能评价指标
10.6 自励缓速器试验内容及数据分析
10.6.1 发电机性能试验
10.6.2 缓速器制动性能试验
10.6.3 缓速器制动力矩热衰退试验
10.6.4 缓速器恒功率制动试验
10.7 小结
参考文献
