电涡流缓速器的构造和工作原理（图解）

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。

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。

转子内部产生的涡流的作用有两方面：
一方面，这些涡流在具有一定电阻的转子内部流动时，会产生热效应而导致转子发热。这样，车辆的动能就通过感应电流转化为热能，并通过转子风扇叶片产生的强劲风力将热量快速散发出去；
另一方面，涡流会产生新的磁场，根据楞次定律，闭合导线回路中所产生的感应电流总是使它自己所产生的磁场反抗任何引起电磁感应的变化。简单地说，就是转子内部涡流所产生的新的磁场与定子线圈产生的磁场相互作用，而阻止、抑制转子的转动，这样就形成了迫使车辆降低速度的制动力矩，如图1所示。

电涡流缓速器的结构
电涡流缓速器的结构型式共有轴用型、直装型和强制冷却型三种。轴用型电涡流缓速器安装在前后两根传动轴之间，是应用最早，也是发展最广的一种型式；直装型电涡流缓速器直接安装到变速器的后面或驱动桥的差速器壳体上，具有结构紧凑和对整车影响小的特点，主要应用于后置发动机客车；强制冷却型电涡流缓速器也是直接安装到变速器后面，但是其冷却方式是利用发动机的冷却液进行冷却，在进行连续强力制动时，其制动能力更强，可靠性更高。

电涡流缓速器的突出优点

安全性
1.能承担车辆运行中大部分制动负荷，降低车轮制动器的负荷。
2.低速性能好，制动力矩大。(10km/h开始提供、20km/h即可达到最大力矩)
3.反应灵敏。
经济性
1.故障率低。
2.易维修。
3.延长车轮制动器的使用寿命，降低车辆制动系的维修费用。
环保性
1.减少制动噪音。
2.减少制动粉尘的产生。

目前市场上的主流品牌有法国泰乐玛、西班牙弗雷纳萨以及国产品牌凯迈、特尔佳。

接下来以特尔佳电涡流缓速器为例介绍一下其组成构造：

1.定子：
内置多组线圈，是缓速器的主要工作部件。

PS：线圈的匝数和线径的不同，所产生的扭力也不同。

2.转子：

转子转盘通过法兰或转子连接环与传动轴固定为一体，实现一起高速旋转。

3.速度传感器：

传感器由铜螺母固定在定子上。在转子转盘旋转过程中传感器产生脉冲信号传给控制器，经过计算得出车辆行驶的当前速度。

4.控制器：

电涡流缓速器的核心控制部件。

5.压力传感器：

同气阀座一起安装在车架上，通过三通气管与制动气路相连。是采用制动踏板操作电涡流缓速器工作的控制开关。

6.手拨开关：

安装在驾驶室内，是手动操作电涡流缓速器的控制开关。驾驶员可通过选择合适的档位来实现车辆的制动。

7.电源总开关：

一般安装在电池仓内，接在蓄电池正极和电涡流缓速器控制器之间。是控制电涡流缓速器工作与否的总开关。

8.工作指示灯：

安装在驾驶室内，向驾驶员显示电涡流缓速器的工作情况，并提供电涡流缓速器的故障诊断依据。

4系统控制
1.通电：车辆启动时，红色电源灯点亮。控制器通电启动自检功能。
2.行驶：当车速超过5km/h时，准备工作灯点亮。此时电涡流缓速器进入工作待命状态。

3.制动：手拨开关共有五个档位：0档位无制动作用；1挡25%的制动力；2挡50%的制动力；3挡75%的制动力；4挡100%的制动力。

随着车速的降低，当达到临界值时，准备工作灯熄灭，电涡流缓速器停止工作。（切记将手拨开关复位）

4.控制：如下图，控制器根据气压开关、速度传感器以及所选取的档位等信息控制定子线圈磁场产生的大小，达到以不同制动力制动的效果。

PS:
a.在长时间不用时，应关闭电涡流缓速器电源总开关。
b.在车辆静止时，由于刹车继电器通断瞬间会产生电涌，使电涡流缓速器档位工作指示灯出现闪烁，属正常现象。


以上就是电涡流缓速器的构造和工作原理和优点了，相信你对电涡流缓速器已经有了一定的了解了，随着社会的进步、科技的发展，交通密度的日渐增加，传统制动方式的局限性越来越明显，缓速器在型车辆、大客车上的应用已成为交通安全的迫切需要，缓速器一定会在大客车上得到越来越广泛的推广和应用。