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1、第36卷增刊2吉林大学学报(工学版)Supplement22006年9月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)Sept.2006文章编号:1671-5497(2006)Suppl.2-0062-03电模拟制动器惯性台架设计1211曲波,尹红斌,赵小楼,王鸣歌(1.吉林大学生物与农业工程学院,长春130022;2.沈阳华晨金杯汽车有限公司,沈阳110044)摘要:传统的惯性台架主要是机械模拟,使用惯性飞轮储存动能为被测试制动器加载,设备结构复杂、体积较大。为此,作者给出了电模
2、拟和机电混合模拟制动器台架的设计方法。关键词:机械设计;机械测试;电模拟;制动器试验台中图分类号:TH302.3文献标识码:ADesignmethodofbrakedynamometerwithelectricanalogyofinertia1211QuBo,YinHong2bin,ZhaoXiao2lou,WangMing2ge(1.CollegeofBiologicalandAgriculturalEngineering,JilinUniversity,Changchun130022,China;2.ShenyangBrillianceJinb
3、eiAutomotiveCo.,Ltd.,Shenyang110044,China)Abstract:.Theconventionalbrakedynamometerwasthemechanicalinertia.Thekineticenergystoredinflywheelsisusedtoloadonthetestedbrake,sothemechanicalstructureofthedynamometeriscomplicatedwithlargesizes.Usingtheelectricanalogyoftheinertiaisago
4、odapproachtooverconmetheshortcomingsofthemechanicalinertia.Thedesignmethodofthebrakedynamometerwiththeelectricanalogyorelectromechanicalhybirdanalogyoftheinertiawaspresented.Keywords:mechanicaldesign;mechanicaltest;electricanalog;brakedynamometer在车辆制动器综合性能测试中,惯性台架是dωTb或=(1)[1]
5、最重要的设备之一。传统的惯性台架以机械dtI飞轮储存能量对制动器加载,故称为机械模拟台式中:Tb为制动力矩;ε为飞轮角减速度;I为飞[2]架。随着电子技术、计算机技术的发展和控制轮惯量;ω0为飞轮初始角速度;ωt为飞轮在制动t技术的完善,电模拟台架和机电混合模拟台架有时刻的角速度;dω/dt为飞轮瞬时减速度。[3,4]望取代机械模拟台架。作者对机电混合模拟由式(1)可知,当惯量I一定时,制动减速度制动器惯性台架的电模拟设计方法进行了探讨。仅与制动力矩Tb有关。因此惯性制动试验的实1电模拟原理质就是测试惯性系统的减速度特性,进而模拟汽车制动减速。其中
6、,惯量I的存在仅是为了储存机械模拟是利用惯性飞轮的转动储存动能为动能。如果用电机不断输出能量替代飞轮储存动制动器加载,制动力矩与飞轮惯量、转速的关系能,而保持制动力矩与减速度dω/dt的关系不变,为:ω0-ωtdω则称为电模拟。电模拟过程可表达为:Tb=εI=I=IT=T+Iε=T+Idω/dt(2)tdtbM0M0收稿日期:2005210220.基金项目:吉林省科技进步一等奖.作者简介:曲波(1963-),男,副教授.研究方向:汽车摩擦材料及制动测试设备.E2mail:jfjut@public.cc.jl.cn增刊2曲波,等:电模拟制动器惯性台架
7、设计·63·式中:TM为电机在制动器制动时输出的力矩;I0为系统机械惯量;ε为系统角减速度,即机械模拟的飞轮减速度;dω/dt为系统瞬时减速度,即机械模拟的飞轮瞬时减速度。将式(1)代入式(2)可得:dωTM=(I-I0)(3)dt图1固定机械惯量结构简图式中:I为被模拟惯量,其数值与机械模拟惯量相Fig.1Fixedmechanicalinertiastructurediagram同。式(3)中I和I0均为已知。因此,所谓电模常取1.0g作为最大设计减速度。拟就是通过控制电机的输出力矩TM使被试制动由式(4)可得dω/dt=TM/(I-I0),由
8、式(2)器具有与机械模拟系统相同的减速度dω/dt。可得dω/dt=(Tb-TM)/I0,在机械模拟系统关系式dω/dt=
