北京工业大学科技成果——电磁液冷缓速器

(项目管理)项目项目名称

附件3：首都高校科技成果产业落地项目简介项目1：绿色能源高端设备研发制造基地所属领域：先进制造1．负责人：邱勇教授长江学者清华大学；张百哲教授清华大学2．项目简介：该项目主要开展薄膜太阳能生产线的相关高端设备的研发、制造。

2009年5月完成了第一条生产线，在深圳某客户安装调试。

为扩大规模，为北京液晶产业和光伏、光电等绿色能源产业提供设备、仪器制造支撑，清华大学与北京清大天达光机电设备技术发展有限公司合作实施“绿色能源高端设备研发制造基地”项目。

3．产业化前景：项目定在平谷马坊工业区实施（北京市绿能产业基地），占地50亩，一期工程建设8000平米厂房，投资3000万。

项目2：低温大直径磁性液体密封装置产业化所属领域：先进制造1、负责人：李德才教授北京交通大学2、项目简介：本项目在国内外成功地解决了低温大直径密封问题，设计了磁性液体密封结构和极齿的参数；制备了适合低温大直径条件下的磁性液体，提供了该种磁性液体物理参数的选择。

该装置对有害气体的密封能达到零泄漏，避免了大气污染，减少了能源消耗。

已申请国家发明专利。

磁性液体密封装置已成功应用在京内外40多家单位。

3、产业化前景：预计军工、民用行业每年需求2万套，实现年产值4亿元。

产品适宜在丰台、昌平、亦庄等高新技术开发区产业化。

项目3：汽车永磁液冷缓速器产业化所属领域：先进制造1、负责人：李德胜教授北京工业大学2、项目简介：永磁液冷缓速器采用液冷技术，克服了电涡流缓速器和已有风冷永磁缓速器制动力矩热衰退严重的缺点，相同体积质量情况下其制动力矩（功率）有了大幅度提高，性价比高于电涡流缓速器和液力缓速器，适用于客车和重载货车。

已申请国家发明专利多项，产品已在北京齿轮总厂试验使用。

3、产业化前景：本项目可望以低价格解决国内重载货车的下坡制动问题，预计未来国内需求每年超过100万套，产值100－200亿元，潜在市场巨大，希望在密云县生产。

项目4：高性能双PWM异步电动机大功率变频器项目所属领域：先进制造1、负责人：李正熙教授北方工业大学副校长2、项目简介：大功率变频器可以广泛地应用各种工业领域，如：轧钢生产线、铝箔轧机、矿井提升机、电梯、电力机车、电动汽车、高性能伺服系统等。

重载汽车用永磁液冷缓速器项目通过验收

重载汽车用永磁液冷缓速器项目通过验收
佚名
【期刊名称】《农业装备与车辆工程》
【年(卷),期】2012(50)11
【摘要】重载汽车用永磁液冷缓速器的研制项目近日通过了专家组验收．该项目由北汽集团、北齿有限公司、北工大、北汽福田联合开展。

计划今后将加大生产线工艺和装备的改进。

扩大生产能力，实现量产。

重载汽车用永磁液冷缓速器的研制项目是一项产学研相结合的研发项目。

以北工大原创技术为研发基础，而北汽福田欧曼公司则是项目的终端用户。

【总页数】1页(P65-65)
【关键词】缓速器;汽车用;液冷;永磁;扩大生产能力;产学研相结合;研制项目;北汽福田
【正文语种】中文
【中图分类】U463.5
【相关文献】
1.基于Ansoft的新型无级调节汽车永磁缓速器性能分析 [J], 努尔江·朱安汗;朱明霞;加孜拉·哈再孜
2.汽车永磁缓速器综述 [J], 陈德民;梁彦涵
3.重型汽车永磁缓速变速器的研发 [J], 马元京;叶乐志;李德胜;周宜莉;马岳北;
4.汽车用电磁液冷缓速器控制系统设计 [J], 丁左武; 沈志昕; 梅旭; 屈敏; 郝腾飞
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项目项目名称

附件3：首都高校科技成果产业落地项目简介项目1：绿色能源高端设备研发制造基地所属领域：先进制造1．负责人：邱勇教授长江学者清华大学；张百哲教授清华大学2．项目简介：该项目主要开展薄膜太阳能生产线的相关高端设备的研发、制造。

2009年5月完成了第一条生产线，在深圳某客户安装调试。

为扩大规模，为北京液晶产业和光伏、光电等绿色能源产业提供设备、仪器制造支撑，清华大学与北京清大天达光机电设备技术发展有限公司合作实施“绿色能源高端设备研发制造基地”项目。

3．产业化前景：项目定在平谷马坊工业区实施（北京市绿能产业基地），占地50亩，一期工程建设8000平米厂房，投资3000万。

项目2：低温大直径磁性液体密封装置产业化所属领域：先进制造1、负责人：李德才教授北京交通大学2、项目简介：本项目在国内外成功地解决了低温大直径密封问题，设计了磁性液体密封结构和极齿的参数；制备了适合低温大直径条件下的磁性液体，提供了该种磁性液体物理参数的选择。

该装置对有害气体的密封能达到零泄漏，避免了大气污染，减少了能源消耗。

已申请国家发明专利。

磁性液体密封装置已成功应用在京内外40多家单位。

3、产业化前景：预计军工、民用行业每年需求2万套，实现年产值4亿元。

产品适宜在丰台、昌平、亦庄等高新技术开发区产业化。

项目3：汽车永磁液冷缓速器产业化所属领域：先进制造1、负责人：李德胜教授北京工业大学2、项目简介：永磁液冷缓速器采用液冷技术，克服了电涡流缓速器和已有风冷永磁缓速器制动力矩热衰退严重的缺点，相同体积质量情况下其制动力矩（功率）有了大幅度提高，性价比高于电涡流缓速器和液力缓速器，适用于客车和重载货车。

已申请国家发明专利多项，产品已在北京齿轮总厂试验使用。

3、产业化前景：本项目可望以低价格解决国内重载货车的下坡制动问题，预计未来国内需求每年超过100万套，产值100－200亿元，潜在市场巨大，希望在密云县生产。

项目4：高性能双PWM异步电动机大功率变频器项目所属领域：先进制造1、负责人：李正熙教授北方工业大学副校长2、项目简介：大功率变频器可以广泛地应用各种工业领域，如：轧钢生产线、铝箔轧机、矿井提升机、电梯、电力机车、电动汽车、高性能伺服系统等。

外转子构造的电磁液冷缓速器制动性能

外转子构造的电磁液冷缓速器制动性能
李德胜;王伟杰;张泽男;谢谋
【期刊名称】《北京工业大学学报》
【年(卷),期】2015(041)011
【摘要】针对液力缓速器价格高,传统电涡流缓速器制动力矩热衰退严重,自励缓速器控制复杂等问题,提出一种外转子构造的电磁液冷缓速器结构. 设计了2 000 N·m 缓速器样机的三维模型,对模型进行有限元仿真分析. 对外转子缓速器制动力矩进行理论推导,分析系统磁路、热场等问题,并对内热源进行处理. 利用成熟的有限元法对电磁场模型、制动力矩特性以及温度场进行三维瞬态仿真分析,并与理论计算结果进行对比,验证了理论推导的正确性.
【总页数】6页(P1652-1657)
【作者】李德胜;王伟杰;张泽男;谢谋
【作者单位】北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京 100124;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京 100124;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京 100124;北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京100124
【正文语种】中文
【中图分类】U463.51
【相关文献】
1.DHZ100型电磁缓速器对城市客车制动性能影响的仿真分析 [J], 匡珑;李刚炎
2.电磁液冷缓速器制动性能 [J], 李德胜;郭文光;叶乐志;田金山;纪克红
3.电磁液冷缓速器制动力矩影响参数 [J], 李德胜;尹汪雷;张凯
4.双凸极构造的电磁液冷缓速器制动力矩的数值模拟 [J], 张凯;李德胜;杜肖;尹汪雷
5.直叶片构造液力缓速器的设计与制动性能分析 [J], 庄星瀚;李德胜;叶乐志;郭文光;高志伟
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考虑热影响的永磁液冷缓速器制动力矩模型

场有限元法验证了它的准确性和有效性.应用在
重型车辆上的永磁缓速器制动功率一般大于
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中国机械工程第３４卷第６期２０２３年３月下半月
３００kW,属于大功率涡流制动,制动过程中产生
表示为
Φr ＝
２FcRmi
α －β
(
１１)
α ＝２RmmRm ＋４RmiRm ＋２RrRm ＋RmiRmm ＋RrRmi
(
１２)
R (
２Rm ＋Rmi)
β＝R
Rge ＋Rmm
s ＋４
２
mm
因此,静态的气隙磁场强度幅值 B m 可以表示为
图５等效磁路分析模型
F
i
５ MECana
l
s
i
smod
e
l
力,制动力矩大小由气缸推动定子调节与转子永
磁体间的重合面积来决定.当需要制动时定子切
割转子永磁体发出的磁力线产生涡流,该涡流形
成的反向磁场与永磁体的原磁场相互作用产生制
动力矩.为了不影响发动机散热系统的性能,永
磁液冷缓速器采用独立的液冷散热系统,该液冷
的高温严重影响其电磁制动性能,因此建立的永
磁缓速器涡流制动模型必须考虑热的影响.
本文提出一种新型永磁液冷缓速器,并将其
置于变速器输入端来提升制动效果,采用气动离
合器减少对传动系统的冲击,通过汽缸推动定子

电磁液冷缓速器影响因素仿真与分析

电磁液冷缓速器影响因素仿真与分析作者：***来源：《机电信息》2020年第26期摘要：针对电涡流缓速器的制动力矩会产生热衰退，液力缓速器成本高、维护难等问题，提出了一种双凸极构造的电磁液冷缓速器。

利用Maxwell 3D软件对该缓速器模型进行了模拟仿真，分析了转速、涡流密度、励磁电流、气隙间距、材料等因素对缓速器制动力矩的影响，为缓速器的设计优化提供参考。

关键词：双凸极电磁液冷缓速器;Maxwell 3D;模拟仿真;制动力矩0 引言随着汽车发动机功率的持续攀升，车辆行驶速度提高，汽车负重相应增加，车辆在行驶中的惯性也随之增大，导致制动负荷增加，加重了车辆制动系统的负担[1]。

若汽车的制动负荷都由制动系统承担，系统长时间制动会造成制动毂和刹车片过热，汽车制动性能快速下降。

为此，本文提出了一种双凸极电磁液冷缓速器，对其机械结构、电磁参数进行仿真分析，采用Maxwell 3D仿真软件分析缓速器的静态与瞬态磁场以及产生的制动力矩，通过设定不同影响因素参数，模拟各因素对制动力矩产生的影响。

1 双凸极电磁液冷缓速器机械构造及工作原理双凸极电磁液冷缓速器的机械构造如图1所示。

缓速器包括两片转子、定子、线圈、水道等。

定子中有供水流通的通道，工作时定子内壁吸收的内能由循环的水吸收并散发出去[2]。

缓速器工作时励磁线圈通电，转子、定子及两者间隙之间会构成封闭的电磁回路。

汽车传动系统带动转子旋转，形成切割磁感线运动，在定子内表面会产生电涡流，涡流产生与转子旋转方向相反的力矩[3]，力矩传递至汽车转轴，起到降低车速的作用。

缓速器制动时，定子表面的涡流会产生热量，热量通过水道进行水冷散热[4]，有效解决缓速器热衰退严重的问题，为车辆提供持续稳定的制动力矩。

2 等效磁路分析法为了对缓速器磁场进行计算，需将磁场简化为磁路，得到等效磁路模型[5]。

磁场在转子盘各个齿、气隙、缓速器定子表层中形成，构成一条完整的磁路。

事实上，励磁线圈产生的主磁通在经过转子、气隙、定子时，还存在少量的漏磁，在周边空气中也构成了闭合回路。

北京工业大学科技成果项目汇编

北京工业大学科技成果项目汇编1.数字化设计——重型龙门数控机床大型结合面实验、研究与应用项目来源“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项项目简介本课题以2780、2890与28105三种类型的重型机床国产化开发的实际需求为背景，对重型龙门数控机床结合面动静态特性进行试验研究与应用，建立与完善结合面实验研究装置，对结合面动静态特性进行测试与分析，研究结合面动静态特性辨识与建模方法及工具，建立结合面的特性实验数据库与模型库、机床动静态模型库和机床动静态特性测试与评价数据库，开发相应的分析、建模、求解工具以及数据库与模型库管理工具。

考虑结合面动静态特性对大型结构件动静态特性的影响，提出一种针对重载横梁结合面具有通用性和可移植性的结合面建模与数值求解方法，用于机床动静态的建模与分析计算。

为重型桥式龙门复合数控系列机床的数字化设计和工程分析计算与结构优化提供试验、理论与技术支持。

应用简介所处研发阶段：应用。

应用范围：为5-12米跨距的动梁和定梁重型移动式龙门车铣复合机床提供分析与设计的基础力学特性和结合面应用平台。

应用情况：完成3台龙门跨度分别达到8米、9米和10米的重型桥式龙门数控机床的开发与制造，形成针对大型龙门机床的建模仿真与分析计算的工具一套。

投资规模及效益分析课题完成了3台龙门跨度分别达到8米、9米和10米的重型桥式龙门数控机床的开发与制造，合同造价超过2亿元人民币。

课题成果在上述三种型号的重大专项产品应用的基础上，还可为重型立车、落地镗等其他类型的重型机床及大型结构件与功能部件的动静态特性建模与分析提供借鉴。

合作方式技术转让。

联系信息姓名刘志峰办公电话010- E-mail 手机所在单位北京工业大学机电学院2.钛合金复杂梁框类构件五轴加工机床与工艺项目来源“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项项目简介本项目针对飞机复杂结构钛合金梁、框类零件加工，研制大型、大扭矩五坐标联动数控机床，同时针对钛合金梁、框类复杂零件的加工，研究重切削工艺系统的动刚度与抑振技术，切削参数优化技术，五轴加工编程技术，轨迹误差补偿技术以及机床综合性能测试技术，提出提高本类机床可靠性和精度稳定性的具体方法，设计了一套综合性能验证性实验和实验操作规范，对设备进行整体性能评估。

一种带有双爪极发电机的电磁液冷缓速器[发明专利]

专利名称：一种带有双爪极发电机的电磁液冷缓速器专利类型：发明专利
发明人：李德胜,张龙喜,王锦,尹汪雷
申请号：CN201310687933.8
申请日：20131216
公开号：CN103683803A
公开日：
20140326
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种带有双爪极发电机的电磁液冷缓速器，缓速器转子采用双凸极构造，并与转轴连接；缓速器线圈安装在缓速器转子两个凸极之间，并与缓速器定子固定在一起；缓速器定子内圆和缓速器转子外圆同轴。

发电机电枢铁心和发电机励磁线圈固定在缓速器固定架上，发电机转子爪极设在缓速器转子内侧上，均匀分布在转子内侧圆周上；发电机整体装置位于缓速器转子内部。

本发明采用自发电方式，节约电能，避免了缓速器初启动时对汽车电瓶的巨大冲击；缓速器线圈和发电机励磁线圈均采用集中绕制的独立线圈并且都是静止部件，实现了无刷构造，简化了线圈绕制、安装和控制；与现有电涡流缓速器相比较更加安全；可靠性更高，免维护。

申请人：北京工业大学
地址：100124 北京市朝阳区平乐园100号
国籍：CN
代理机构：北京思海天达知识产权代理有限公司
代理人：张慧
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带电磁液冷缓速器的整车冷却系统总成[发明专利]

专利名称：带电磁液冷缓速器的整车冷却系统总成专利类型：发明专利
发明人：张凯,李德胜,聂柯,许靖
申请号：CN201711310864.3
申请日：20171211
公开号：CN108060969A
公开日：
20180522
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种带电磁液冷缓速器的整车冷却系统总成，包括：电磁液冷缓速器；发动机；散热水箱；气体冷却管道，其进气口与冷却通路相连，出气口与冷却通路的出口端相连，进气口和出气口均与外界空气气体连通；控制装置；控制阀，其包括第一阀门、第二阀门，第三阀门、第四阀门以及第五阀门；第二阀门的第一出口端与第一阀门的进水口相连，第二阀门的第二出口端与冷却通路相连，第二阀门的进水端与发动机冷却水道的出水端相连；第三阀门和第四阀门分别设置在气体冷却管道的进气口和出气口；第五阀门设置在第一阀门与第二阀门连接处与冷却通路与气体冷却管道连接处之间。

本发明可有效降低电磁液冷缓速器的温升，以保证电磁液冷缓速器的制动性能。

申请人：扬州安行机电科技有限公司
地址：225131 江苏省扬州市经济开发区金山路以北(江苏顺大对面)
国籍：CN
代理机构：北京远大卓悦知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：史霞
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一种带液冷的电磁缓速器[实用新型专利]

专利名称：一种带液冷的电磁缓速器专利类型：实用新型专利
发明人：马晓明
申请号：CN201621134572.X
申请日：20161019
公开号：CN206442275U
公开日：
20170825
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种带液冷的电磁缓速器，包括定子、转子、冷却箱和冷却液循环装置，所述定子和转子间隙配合，所述定子设于所述冷却箱中，所述冷却箱上设有进口和出口，所述进口和出口分别与所述冷却液循环装置相连，当需进行冷却时，所述冷却液循环装置驱动冷却液通过所述冷却箱的进口和出口进出所述冷却箱。

本实用新型的技术方案采用冷却箱内置冷却方案，提高了电磁缓速器的散热性能，并能实现制动力矩的缓冲调节功能，满足大型车辆辅助制动的要求，进一步提高机动车行车制动的安全可靠性。

申请人：磁为(上海)科技有限公司
地址：201901 上海市闵行区金都路4299号6幢3楼D8室
国籍：CN
代理机构：上海光华专利事务所
代理人：雷绍宁
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