電子機械制動系統(tǒng)發(fā)展現狀

張丹

摘 要：隨著汽車行業(yè)的發(fā)展，工業(yè)的機械制動系統(tǒng)也在逐步的提高和改善。尤其是隨著近年來石油能源的枯竭和價格上漲，使得原有的機械制動系統(tǒng)已經遠遠不能滿足汽車行業(yè)發(fā)展的需要，必須探討出一種新的環(huán)保、功能比較完善的制動系統(tǒng)。本文將通過設計一種新型的電子機械制動系統(tǒng)，闡述了該系統(tǒng)的主要結構，以及主要的工作原理，從而為新能源工業(yè)機械制動系統(tǒng)的研究提供了新的理論依據。

關鍵詞：電子機械；制動系統(tǒng)；發(fā)展

1電子機械系統(tǒng)簡述

電子機械系統(tǒng)，是一種新型的機械制動設備，它的產生和應用，可以使得液壓制動系統(tǒng)發(fā)揮出更大的作用。可以克服液壓系統(tǒng)在結構繁瑣、安裝難度高和維修成本高等方面的弱點，從而促進工業(yè)的發(fā)展。也就是說，電子機械系統(tǒng)是將以往的制動中液壓、壓縮空氣驅動等用電動的機械驅動來代替，從而提升了制動系統(tǒng)的反應速度和效率，加強了制動效能。隨著經濟的發(fā)展、生活水平的提高和環(huán)保意識的增強，人們對于制動性能的要求也越來越高，再加上電子機械的結構較為簡單，功能集成可靠，因此運用前景十分廣泛。它將會取代傳統(tǒng)的液壓、空氣制動器，成為未來新能源汽車的制動系統(tǒng)的主要發(fā)展趨勢。

2電子機械制動系統(tǒng)的結構構成及運轉模式

電子機械制動系統(tǒng)結構主要包括踏板模擬器、傳感器、控制單元、電動機、機械執(zhí)行結構等五個方面。下面進行逐一介紹：

2.1踏板模擬器

踏板模擬器是通過模擬傳統(tǒng)汽車將踏板與汽車的行駛速度、動力大小的關系用圖表進行表現，使得司機能夠通過模擬的數據形成一種良好的控制力量，根據駕駛員的力感再加以設計出更加舒適和安全的制動踏板。

2.2傳感器

傳感器包括車輪速度、踏板的具體行程、汽車的氣門、方向轉盤、以及汽車開關等等的傳感器，它能夠通過感應來進行信息的接收和傳遞。它主要的作用是可以提供汽車制動的狀態(tài)、驅動狀態(tài)以及行駛狀態(tài)等的信號并且傳送給控制單元。

2.3控制單元

控制單元是在電動機械制動系統(tǒng)發(fā)揮著核心作用，它的主要工作流程是把傳感器傳遞過來的信息和信號進行仔細的分析和處理，并通過對數據的處理進而對電機機械系統(tǒng)進行控制，使電動機最終能夠帶動其機械執(zhí)行機構進行運轉。

2.4機械執(zhí)行結構

機械執(zhí)行機構是電子機械制動系統(tǒng)的最后一道程序，其接受電動機所產生的力矩，并將該種力矩進行放大，經過嚴密的處理之后這種例最終會在車輪上發(fā)生作用，這樣就能促使電子機械系統(tǒng)有效的進行工作和運轉。

電子機械制動系統(tǒng)工作的主要原理是：司機在對汽車的車輪進行制動的時候，通過對踏板的模擬器的制動，進而這種數據被傳感器傳到控制單元，控制單元再將該種指令進行發(fā)送，發(fā)送給執(zhí)行機構，從而實現車輪制動控制。

3電子機械制動系統(tǒng)的模塊分析

電子機械制動系統(tǒng)模塊主要有三部分，還有一些零散零件構成。其間制動系統(tǒng)主要用來接收踏板出現的信號進而控制制動器，也可以對車輪傳感器做出一定的感應，從而判斷車輪是否存在安全隱患，而且所有電子機械的制動系統(tǒng)的電流也是歸制動系統(tǒng)進行控制和管理的。車輪制動系統(tǒng)作為系統(tǒng)中執(zhí)行元件的一部分，負責全部制動系統(tǒng)操作。這兩種系統(tǒng)有所不同，其間制動系統(tǒng)是側重于對系統(tǒng)接收重要信號的控制，而車輪制動系統(tǒng)則是通過對系統(tǒng)電流控制來實現。

4如何進行電子機械制動系統(tǒng)的設計與應用

4.1機械制動執(zhí)行機構的設計

電子機械制動系統(tǒng)所使用的原理與之前傳統(tǒng)的制動原理并沒有什么根本上的差異，因此在汽車的車輪輪轂以及制動器都不用做過多的改變，只需要把傳統(tǒng)液壓和氣壓中的動作裝置用電子機械制動系統(tǒng)中的電動機和機械執(zhí)行機構來代替。而在電子機械制動系統(tǒng)中增加的減速增扭機構，主要是為了將電動機輸出的轉矩進行擴大，而將機械執(zhí)行機構安裝在汽車的輪轂之內，是因為汽車本身內部的尺寸較小，也沒有足夠的活動空間。而且機械執(zhí)行結構最終輸出力矩是衡量汽車性能的重要指標，因此在系統(tǒng)設計的過程中必須詳細的考慮到尺寸、體積及輸出轉矩參數，運用一級行星齒輪減速器、兩級行星減速器以及蝸輪蝸桿減速器和一級行星齒輪減速器。

4.2電子機械制動系統(tǒng)控制系統(tǒng)的設計

電子機械制動系統(tǒng)的電機控制通常運用的是三環(huán)，主要是電流環(huán)、轉速環(huán)、壓力環(huán)等反饋控制，這種三環(huán)電機調速系統(tǒng)設計主要是針對汽車的控制器設計的。壓力環(huán)對應的是夾緊力控制器，電流環(huán)對應的是電流控制器，而轉速環(huán)對應的是轉速控制器。要特別注意的是在設計的過程中要先由內環(huán)開始，逐次向外擴展，只有內環(huán)的電流控制器設計好，才能更好的進行外部的轉速和壓力的控制，最終實現電子機械系統(tǒng)的控制優(yōu)化。

5電梯中的制動系統(tǒng)發(fā)展現狀

隨著經濟發(fā)展速度不斷提升，人們的生活質量也越來越高，電梯作為保障人們生活質量的重要設備，加強電梯檢驗檢修工作有著重要意義。據有關調查顯示全國有部分電梯安全事故都是因為制動系統(tǒng)引起的，并且很多都是墜梯問題，直接導致乘客的傷亡。因此，為了能夠保證電梯在正常運行中的安全性，降低溜梯、墜梯的出現幾率，必須要加強對制動器結構的研究工作，強化電梯制動器檢驗檢測質量，這樣才能夠保證電梯制動系統(tǒng)正常運行。

在分析電梯制動器過程中，技術人員必須要能夠通過有效的管控結構與管理措施進行控制，對電梯制動結構進行深度分析，這樣才能夠提高檢測效果和管理質量。當電梯處于靜止狀態(tài)時，曳引電動機、電磁制動器的線圈中均無電流通過，這時因電磁鐵芯間沒有吸引力、制動閘瓦在制動彈簧壓力作用下，將制動輪抱緊，保證電機不旋轉；當曳引電動機通電旋轉的瞬間，制動電磁鐵中的線圈同時通上電流，電磁鐵芯迅速磁化吸合，帶動制動臂使其制動彈簧受作用力，制動閘瓦張開，與制動輪完全脫離，電梯得以運行；當電梯轎廂到達所需停站時，曳引電動機失電、制動電磁鐵中的線圈也同時失電，電磁鐵芯中的磁力迅速消失，鐵芯在制動彈簧的作用下通過制動臂復位，使制動閘瓦再次將制動輪抱住，電梯停止工作。整個電梯制動器（抱閘）可以形成失電制動功能，通過曳引系統(tǒng)對驅動電機進行控制，這樣可保障三相異步電機結構運行保持正常形態(tài)。在此過程中需要注意一點，在電梯制動器結構當中，抱閘磁鐵和制動閘瓦裝置最為重要，是保證電梯安全運行、穩(wěn)定運行的重要一環(huán)，并且能夠保證控制電路和驅動電源有效運行。

在電梯制動系統(tǒng)當中，核心結構就是電磁制動器，當今較為常見的設備就是機電一體化常閉式直流電磁制動系統(tǒng)以及碟式制動器系統(tǒng)，這些制動結構可以在很大程度上提高系統(tǒng)運行效率。電梯制動器內部包括很多結構，包括傳動、電磁、調整結構等，從而組建成一個完整的制動系統(tǒng)，加強了對驅動電機的管控能力，保證該不同結構能夠充分發(fā)揮自身的功能。在對電梯制動結構進行分析時，需要重點掌握系統(tǒng)的具體參數，這樣才能夠讓電梯在規(guī)范標準下運行。

結束語

總之，在科技水平的不斷提高和發(fā)展下，工業(yè)也在取得飛速的發(fā)展，而傳統(tǒng)制動系統(tǒng)的弊端要求必須設計一種更高水平的機械制動系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的液壓制動。本文通過分析電子機械制動系統(tǒng)的結構和原理，以及進行了模塊的具體拆分，從而探討了電子機械制動系統(tǒng)的設計，促進國內電機機械的持續(xù)發(fā)展，從實質技術上支持了重工業(yè)的發(fā)展，進一步在現實意義上開發(fā)了新能源的機械制動系統(tǒng)設計水平。

參考文獻：

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