Question

现在高级汽车的刹车系统使用的电磁刹车是什么原理

Answer 1

电磁刹车又称为电涡流缓速器，是根据电磁感应原理制造的。其简单工作过程是：
当踩下制动踏板给缓速器的定子线圈通入直流电的时候，在定子线圈会产生磁场，该磁场在相邻铁芯、磁轭板、气隙、转子之间形成一个回路。此时，如果转子和定子之间有相对运动，这种运动就相当于导体在切割磁力线，在导体内部会产生感应电流，同时感应电流会产生另外一个感应磁场，该磁场和已经存在的磁场之间会有作用力，而作用力的方向永远是阻碍导体运动的方向。
电磁刹车目前主要应用于大型客车、城市公交车辆及重型卡车上，主要优点是：
1. 安全性
(1) 能够承负汽车运行中绝大部分制动负荷，使车轮制动器温升大为降低以确保车轮制动器处于良好工作状态，进而缓解或避免车辆跑偏、传统刹车失灵和爆胎等安全隐患。
(2) 能够在一个相当宽的转速范围内提供强劲的制动力矩，而且低速性能良好。车速在10公里/小时的时候，缓速器就能提供缓速制动；车速达到20公里/小时，缓速器就能达到最大的制动力矩。
(3) 是一个相对独立的反应灵敏的辅助制动系统，它的转子与传动轴紧固在一起，任何时候都能按司机的意愿提供制动力矩，因而它的性能优于发动机排气制动。
(4) 采用电流直接驱动，无中间环节，其操纵响应时间非常短，仅40毫秒，比液力缓速器响应时间快20倍。
2. 经济性 ：
(1) 由于电涡流缓速器的定子和转子之间没有接触，不存在磨损，因而故障率极低，平时除了做好例行检查，保持清洁以外，其他工作很少，所以维修费用极低。
（2）由于电涡流缓速器能够承担车辆大部份制动力矩，因而能够延长轮制动器的使用寿命，降低用于车辆制动系统的维修费用，提高经济效益。据统计，安装电涡流缓速器的车辆，其车轮制动器寿命至少可以延长4-7倍，轮胎寿命延长20%。
3. 环保性：
制动片在摩擦过程中会产生很多粉尘，粉尘中含有因高温作用而发生变异的有害物质，甚至含有致癌物质；此外，制动器频繁维修产生的较多维修废弃物以及汽车制动时发出的尖锐噪音，也都会对环境产生较大污染。电涡流缓速器能够承担车轮制动器大部分的负荷，因而也就能大大减少车轮制动器对环境带来的影响。

Answer 2

电涡流缓速器是一种车辆辅助制动装置，当我们用某种方式（推动缓速器的手档开关，或踩下制动踏板）给缓速器的定子线圈通入直流电的时候，在定子线圈会产生磁场，该磁场在相邻铁芯、磁轭板、气隙、转子之间形成一个回路。此时，如果转子和定子之间有相对运动，这种运动就相当于导体在切割磁力线，根据电磁感应原理，在导体内部会产生感应电流，同时感应电流会产生另外一个感应磁场，该磁场和已经存在的磁场之间会有作用力，而作用力的方向永远是阻碍导体运动的方向。这个作用力就是缓速器制动力矩的来源。 电涡流缓速器的电气控制系统由微电脑控制，当车速达到一定速度时，微电脑控制系统进入工作待命状态，推动缓速器的手档开关，或踩下制动踏板后，微电脑控制系统就会根据手挡打开的档位或气压开关接通的个数，分别以不同的级数，逐渐增加缓速器涡流强度，使车辆获得不同的制动力。 根据能量守衡原理，当缓速器起制动作用的时候，把汽车运动的动能转化为涡电流的电能，进而以热能的形式被消耗掉。由于电涡流缓速器在工作时会产生巨大的热量，转子的散热能力和控制转子热变形的方向必然成为转子结构设计的关键，也是电涡流缓速器的核心技术之一，而保持转子风叶等散热表面的清洁也成为缓速器保养的重要项目。