[发明专利]一种电子止动装置

说明书

技术领域

本发明涉及电工技术和电子技术等领域，尤其是涉及一种电子止动装置。

背景技术

止动的实质就是把物体所具有的动能全部转换成其他形式的能量。一般情况下，这种能量转换的过程就是运动物体克服外力做功的过程，止动装置性能的优劣就是由这种做功过程的实际状况决定的。现实中通用的止动装置叫“刹车”，它是利用物体克服摩擦力做功把动能全部转换成热能来达到止动目的的。结构简单，止动效果明显是“刹车”装置久用不衰的原因。但“刹车”也存在诸多缺陷，如磨损机械、被转换的动能无法再度回收利用，尤其是止动过程难以控制容易造成安全事故。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的刹车装置止动过程难以控制以及无法回收能量、现有的能量回收系统效率较低等的技术问题，提供一种具有较高能量回收率及止动过程平缓的电子止动装置。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电子止动装置，包括主发电机、励磁电路和输出电路，主发电机为他励式直流发电机，所述励磁电路包括励磁电源、校正电阻、限流电阻R′、补偿机、速控继电器及主发电机本身的励磁绕组，所述励磁电源、校正电阻、限流电阻R′、补偿机和主发电机的励磁绕组依次串联成回路，补偿机和励磁电源的极性相反，速控继电器的触头组控制校正电阻和补偿机，速控继电器包括简易交流发电机，主发电机的输出端连接输出电路，主发电机的输入轴、补偿机的输入轴和速控继电器的简易交流发电机的输入轴都由外部动力源的驱动轴带动。

外部动力源通常是汽车或其他交通工具的动力轴。止动时主发电机将汽车的剩余动能转化为电能，然后通过输出电路对蓄能电池组充电，实现能量的回收利用。速控继电器根据动力轴的转速决定触头动作，从而改变补偿机有效主磁极的对数实现输出特性的过渡，组成较为理想的复合输出特性，使得在止动过程中，车速单调递减的情况下，主发电机仍能保持相对恒定的输出电动势，使能量回收率和输出功率都保持较高水平。本文中的车速是指止动模式下(主发电机的输入轴和补偿机的输入轴都与动力轴连动，继电器当中的电磁铁线圈电流大小也与动力轴转速相关)车辆的速度，车速与动力轴转速成正比。

作为优选，所述校正电阻包括第一校正电阻R_校1，所述速控继电器包括第一继电器，第一继电器为常闭型继电器，第一继电器的触头组包括三对常闭型触头，第一校正电阻R_校1的第一端连接第一继电器的第一静触头，第二端连接第一继电器的第一动触头；所述补偿机为微型永磁式直流发电机，补偿机的主磁极的对数与(后面将要讨论的)主发电机复合输出特性中包含的单一特性的个数有关，而单一特性的个数由止动前最高限制速度决定，如汽车最高速为120千米/小时，则主磁极至少由三对主磁极组成。主磁极包括第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体，三个永磁体参数相同，第一永磁体的N极对应的电刷和第二永磁体的N极对应的电刷都连接到N_合接线柱，第一永磁体的S极对应的电刷和第二永磁体的S极对应的电刷都连接到S_合接线柱，第三永磁体的N极对应的电刷与N_单接线柱连接，第三永磁体的S极对应的电刷与S_单接线柱连接，N_合接线柱连接第一继电器的第二静触头，N_单接线柱连接第一继电器的第二动触头，S_合接线柱连接第一继电器的第三静触头，S_单接线柱连接第一继电器的第三动触头，补偿机通过N_合接线柱和S_合接线柱接入励磁电路中。

当车速小于两个单一输出特性界面时的速度v_界时，继电器闭合，补偿机的有效主磁极包括第一永磁体、第二永磁体和第三永磁体等三对，第一校正电阻R_校1阻值为零。而当车速大于v_界时，继电器断开，补偿机的有效磁极减少为第一永磁体和第二永磁体，第一校正电阻R_校1接入电路。

作为优选，所述速控继电器还包括整流滤波电路、固体放电管、控流电阻和电磁铁，所述整流滤波电路的输入端连接交流发电机的输出端，交流发电机的输入轴按一定的传动比与动力源驱动轴咬合，固体放电管、控流电阻和电磁铁的线圈串联以后跨接在整流滤波电路的输出端上，调整简易交流发电机及整流滤波电路参数，使车速为复合通带临界速度v_界时整流滤波电路的输出电压等于固体放电管的雪崩电压u_x，控流电阻的阻值R_K由以下公式确定：