基于电磁感应及直流变压的制动器试验惯量补偿方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于汽车制动器试验技术领域，涉及一种新的制动器测量反馈方法，特别 是一种基于电磁感应及直流变压的制动器试验惯量补偿方法。
【背景技术】
[0002] 在说明书附图中，图1所示为一台最简单的直流发电机模型，如图所示，N和S是一 对固定的磁极，可以是永久磁铁，也可以是电磁铁。磁极之间有一个可以转动的铁质圆柱 体，称为电枢铁心。铁心表面固定一个用绝缘导体构成的电枢线圈abed，线圈的两端分别接 到相互绝缘的两个弧形铜片上，弧形铜片称为换向片。它们的组合体称为换向器，在换向器 上放置固定不动而与换向片滑动接触的电刷A和B，线圈abed通过换向器和电刷接通外电 路。电枢铁心、电枢线圈和换向器构成的整体称为电枢。电枢在原动机拖动下转动，把机械 能转变为电能供给接在两电刷间的电负载。
[0003] 在图1 (a)中，电枢逆时针旋转时，线圈两边ab与cd切割磁力线产生感应电动势，方 向如图1 (a)所示，由d-c-b-a，电刷A为正极，电刷B为负极。外电路上的电流方向是由正 极A流出，经负载流向负极B，可根据右手定则判断。当电枢转过180°之后，如图1(b)所示，此 时线圈的电动势方向改变了，变成了由a-b-c-d，电刷A原来与换向片1接触，变为与换向 片2接触，电刷B原来与换向片2接触，变为与换向片1接触，这样电刷A仍为正极，电刷B仍为 负极。
[0004] 以上分析表明，一个线圈边从一个磁极范围转到相邻异性磁极范围时，其电动势 方向就改变一次，但对外电路而言，两电刷间电动势的方向是不变的，只是大小在零与最大 值之间变化。这种单线圈直流发电机，虽然可以获得恒定方向的电动势和电流，但其大小是 脉动的。这就是直流发电机的基本工作原理。
[0005] 关于直流发电机恒定电动势的产生:上述的发电机，电动势方向虽然不变，但大小 是脉动的，而且波动很大，这样的电动势是不符合实际要求的。要减小电动势的波动程度， 可以考虑在电枢上适当增加线圈数和换向片数，例如，在电枢上绕两个线圈，即每隔90°就 有一个线圈边，这样换向后半波电动势将相差90°波动程度已显著减小。实际应用的直流发 电机中线圈数总是较多的，磁极对数也不只是一对，故电动势的波动程度很小(实验和分析 都表明，当每个磁极范围内的导体数目大于8时，电动势的波动程度就小于1 % )，可以认为 是恒定的直流电动势。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于电磁感应及直流变压的制动器试验惯 量补偿方法，该方法基于电磁感应及直流变压的电流控制模型，利用电磁感应的原理，巧妙 地将离散的数据连续化，从而减小因对离散数据进行测量而产生的误差，最大限度地提高 了制动器试验台进行制动试验的精确度。
[0007] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0008] 一种基于电磁感应及直流变压的制动器试验惯量补偿方法，在该方法中，以汽车 制动器试验台为基础，基于电磁感应及直流变压原理设计电路，构造对制动器试验台飞轮 速度的实时反馈系统，从而实现制动器试验惯量补偿。
[0009] 进一步，具体包括以下步骤：
[0010] S1:以汽车制动器试验台为基础，在飞轮组主轴上固定连接一台小型直流发电机， 发电机中线圈的转速同主轴的转速相同，这样在主轴转动时，直流发电机就会通过电磁感 应产生感应电动势；
[0011] S2:将感应电动势引入电路1中，通过电流的变化，使电路中的电感产生感应电动 势，并通过变压器式电感，使电路2中产生感应电动势和感应电流；
[0012] S3:在电路2中加入直流变压器，并连接电源以提供额外的能量输出，通过调节电 压的放大倍数，使放大后的电压通过电路3加在制动器试验台的动力系统两端;该电压提供 的能量等于电动机因发热而消耗的能量加上主轴的转动所需的能量
[0013] 本发明的有益效果在于:本发明针对制动器试验台电动机在提供控制电流时，其 电流的大小利用测量瞬时数据的方法进行确定的不足，提出基于电磁感应及直流变压的电 流控制模型，利用电磁感应的原理，巧妙地将离散的数据连续化，从而减小因对离散数据进 行测量而产生的误差，最大限度地提高了制动器试验台进行制动试验的精确度。
【附图说明】
[0014] 为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行 说明：
[0015] 图1为简单的直流发电机模型；
[0016] 图2为本发明中使用的直流发电机；
[0017] 图3为本发明的主要构造及电路图。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0019] 图3为本发明的主要构造及电路图，本发明将电磁感应及直流变压引入到制动器 试验台中来，采用的技术方案如下：
[0020] 在主轴上连接固定一小型直流发电机，发电机中线圈的转速同主轴的转速相同， 这样，在主轴转动时，直流发电机就会通过电磁感应产生感应电动势。将感应电动势引入电 路1中，通过电流Ιι的变化，使电路1中的电感L产生感应电动势，并通过变压器式电感L，使 电路2中产生感应电动势和感应电流;在电路2中加入直流变压器，并连接电源以提供额外 的能量输出，通过调节电压的放大倍数，使放大后的电压加在动力系统（电动机)两端。该电 压提供的能量等于电动机因发热而消耗的能量加上主轴的转动所需的能量。这样，就可以 将原系统中离散的数据连续化，减小了因离散而产生的随机误差。图2所示为本发明中使用 的直流发电机。
[0021] 具体来说:在图2中，直流发电机中线圈处等效磁感应强度为B，等效线圈匝数为n， 线圈磁通面积为S，线圈旋转的角速度为ω同主轴的转速一致。根据法拉第电磁感应定律， 直流发电机产生的感应电动势为：
[0022]
[0023] 将直流发电机在线圈旋转时产生的电流引入电路1中，其中电感的自感系数为L， 电路闭合回