复合式电磁悬挂系统馈能特性分析
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第 !" 卷 第 # 期 $%&am与 诊 断
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复合式电磁悬挂系统馈能特性分析!
关 键 词 " 馈 能 (复 合 式 (电 磁 悬 挂 (磁 流 变 减 振 器 中 图 分 类 号 "I#=!:!!(J!$"(KL!M
引"言
车 辆 悬 挂 系 统 用 以 支 撑 车 体 "缓 和 路 面 激 励 "起 到隔振的作用'传统的被动悬挂系统通过固定阻尼 的减振器将振动能 量 以 热 能 形 式 耗 散"起 到 减 振 的 作 用 "但 这 使 减 振 器 温 升 过 大 而 影 响 其 性 能 和 寿 命 " 不利于节能需 求' 馈 能 悬 挂 通 过 一 套 馈 能 装 置"将 悬挂运动机械能转 变 为 电 能 进 行 回 收"节 能 的 同 时 起到保护减振器的 作 用"对 于 全 电 车 辆 和 新 能 源 车 辆具有很好的实用价值'
$%世纪"%年代"N,*+(DD)&*提出将直 线 电 机 作 为 可 变 阻 尼 机 械 减 振 器 的 思 想 "并 进 行 了 试 验 研 究 " 取得一定成效'随 后"许 多 学 者 相 继 对 车 辆 悬 挂 系 统 馈 能 潜 力 及 馈 能 机 构 进 行 了 研 究 "主 要 有 液 力 式 ! 电磁式和压电式等"也 有 学 者 提 出 了 将 热 电 效 应 应 用于车辆减振器馈能的思路)$B>*';,A,+(等 研 )=* 究 表 明 "一 定 条 件 下 "悬 挂 系 统 回 收 的 能 量 完 全 可 以 满 足主动控制的需要'N,O,6(2(等 设 )C* 计 了 电 磁 主 动悬架并进行 了 相 关 试 验"单 个 减 振 器 以 "%A6$P 的车速 行 驶 在 F 级 路 面 时 具 备 &>:! Q 的 馈 能 潜 力 ' 文 献 )"*对 馈 能 主 动 悬 架 的 可 行 性 分 析 表 明 "以 C$A6$P车 速 行 驶 在 F 级 路 面"车 辆悬架 耗散 功 率
张 进 秋&" 彭 " 虎$" 岳 " 杰!" 孙 宜 权&" 张 " 建&" 彭 志 召&
%&:装 甲 兵 工 程 学 院 装 备 试 用 与 培 训 大 队 " 北 京 "&%%%C$& %$:装 甲 兵 工 程 学 院 技 术 保 障 工 程 系 " 北 京 "&%%%C$&" %!:西 南 电 子 电 信 技 术 研 究 所 " 成 都 "=&%%#&&
! 军队科研计划资助项目 收 稿 日 期 #$%&=B&$B$#(修 回 日 期 #$%&CB%>B!&
"第#期
张 进 秋 "等 #复 合 式 电 磁 悬 挂 系 统 馈 能 特 性 分 析
CC!
$"悬挂系统建模
对不同路面及行驶工况的需求' $%)"&'** 动 力 学 模 型
以上 研 究 表 明"车 辆 悬 架 存 在 非 常 可 观 的 馈 能 潜 力 "通 过 设 计 安 装 馈 能 装 置 对 振 动 能 量 进 行 回 收 " 可满足半主动控制或主动控制能耗需求'目前的仿 真分析缺乏统一的 能 量 计 算 方 法"没 有 考 虑 振 动 控 制和馈能的相互 关 系' 笔 者 以 此 为 基 础"设 计 复 合 式 电 磁 作 动 器 %@(6D(50244-4@2*0@,-B6,9+420@,@2),B 2(*"简称 FG<&"并 建 立 FGHH 动 力 学 及 馈 能 电 路 模型'以功率流的方法分析悬挂间能量流动关系研 究馈能影响因素及 其 与 减 振 指 标 的 关 系"通 过 台 架 试验验证复合式电磁悬挂系统的馈能特性'
摘要" 为有效回收车 辆 悬 挂 振 动 能 量"对 馈 能 影 响 因 素 及 相 互 间 的 关 系 进 行 分 析' 建 立 复 合 式 电 磁 悬 挂 系 统 %@(6D(50244-4@2*0@,-B6,9+420@5)5D4+50(+5E5246"简称 FGHH&动力学及馈 能 电 路 模 型"采 用 功 率 流 的 方 法 分 析 悬 挂系统的能量输入!输出及耗散关系'在考虑传递效率的条件下"分析电阻比!激 励 频 率 及 振 幅 对 馈 能 效 率 与 馈 能 功率的影响'讨论了减振指标及馈能性能之间的关系"通过台架试验分析了外接 电 阻 与 悬 挂 相 对 运 动 速 度 对 馈 能 性能的影响'结果表明#采用功率流的方法可有效分析悬挂能量流动关系"馈能 效 率 和 馈 能 功 率 受 电 阻 比!激 励 频 率及振幅等因素影响(悬挂系统不能同时满足最大馈 能 效 率 和 最 大 馈 能 功 率"悬 挂 系 统 减 振 及 馈 能 性 能 存 在 一 定 的相互制约关系'
约为 !$> Q"能 量 可 回 收 潜 力 巨 大' 王 艳 阳 等 采 )M* 用功率流 的 方 法 分 析 电 磁 悬 架 馈 能 特 性 的 结 果 表 明"在 F 级路面 条 件 下 馈 能 主 动 悬 挂 可 回 收 !%:CM Q 能量"控制 消 耗 $%:&M Q"可 实 现 馈 能' 黄 大 山 等 对 )&%* 复合式馈能悬挂馈能 特 性 的 分 析 表 明"悬 挂 系统具有 较 强 的 馈 能 能 力' 陈 冬 云 等 对 )&&* 限 定 舒 适性馈能主动悬架 可 馈 能 量 分 析 显 示"馈 能 悬 架 最 高可回收&:#AQ 的 能 量"直 线 电 机 馈 能 效 率 可 达 $>R'张亚东 对 )&$* 馈 能 磁 流 变 减 振 器 能 量 平 衡 的 分析 表 明"$ LS$$% 66 激 振 条 件 下 系 统 稳 定 输 出 &:$< 直流电"满足磁 流 变 减 振 器 $ Q 的 控 制 能 量 需 求 "实 现 馈 能 '
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车 辆 悬 挂 系 统 用 以 支 撑 车 体 "缓 和 路 面 激 励 "起 到隔振的作用'传统的被动悬挂系统通过固定阻尼 的减振器将振动能 量 以 热 能 形 式 耗 散"起 到 减 振 的 作 用 "但 这 使 减 振 器 温 升 过 大 而 影 响 其 性 能 和 寿 命 " 不利于节能需 求' 馈 能 悬 挂 通 过 一 套 馈 能 装 置"将 悬挂运动机械能转 变 为 电 能 进 行 回 收"节 能 的 同 时 起到保护减振器的 作 用"对 于 全 电 车 辆 和 新 能 源 车 辆具有很好的实用价值'
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