李奇峰，张学申，黄国宁，郭玉峰

（凯迈（洛阳）机电有限公司，河南 洛阳 471003）

电涡流缓速器驱动器的应用研究

李奇峰，张学申，黄国宁，郭玉峰

（凯迈（洛阳）机电有限公司，河南 洛阳 471003）

主要介绍电涡流缓速器驱动器在车辆安装和应用中的技术问题，并从应用原理层面进行深入分析和研究，提出有效的解决方法和努力方向，对驱动器在车辆上的安装及提高电涡流缓速器工作可靠性有重要意义。

电涡流缓速器；驱动器；应用；技术

电涡流缓速器作为一种独立汽车辅助制动装置，被广泛应用于特大型客车、大型客车、公交车及重型货车等车辆上。其主要应用电磁感应原理实现车辆辅助制动，减少车辆主制动系的使用频率和强度，提高车辆行驶的安全性、稳定性和舒适性。而控制缓速器工作的核心器件就是驱动器。

1 驱动器的分类和特点

1.1 驱动器分类

从驱动器件上分，目前电涡流缓速器驱动器主要分两种：电子式驱动和继电器驱动。电子式驱动主要是通过智能功率器件或MOS管实现，而继电器式驱动主要是由大功率继电器实现。

从控制方式上分，主要分3种：无级控制、分档位控制和混合模式控制。其中，无级控制主要采用脉宽调制技术（PWM）实现负载电流的连续变化，其控制器件不再是档位开关，而是角度传感器、压力传感器或电位器等输入信号可连续变化的控制器件；而分档位控制的控制器件主要为手拨开关或与制动踏板联合制动的压力开关等，大多采用将总电流按档位均分的方式进行；混合模式控制是将以上两种方式综合运用，即将PWM技术运用到分档控制的模式中，在特定档位上负载线圈同时通以设定占空比的电压，平均电流可随档位不同而变化，从而实现车辆的分档位制动。

1.2 驱动器特点

1.2.1 共同点

1）无论是继电器或是电子驱动器，其所带负载相同，均为缓速器线圈。当线圈工作状态发生变化时会产生较强的自感电势，对驱动器产生强烈的电压冲击。

2）两者的供电系统及安装环境相同。

1.2.2 不同点

电子式驱动器与继电器式驱动器各自的特点见表1。据不完全统计，两种驱动器曾配套过的部分国内车型见表2。根据用户需要，两者可自由选择。

表1 电子式和继电器式驱动器各自的特点

2 驱动器应用原理图

无论是电子式驱动或是继电器驱动，其在车辆上的接线方式和应用原理基本一致，其外围接线及内部原理见图1。驱动器控制端1、2、3、4接档位开关，驱动输出端I、II、III、IV接缓速器定子线圈，“-”端通过驱动器搭铁线与车辆负极相接，“+”端接车辆24V电源。

表2 两种驱动器曾配套过的部分国内车型

3 驱动器安装和应用中的技术问题分析

结合应用原理图，从驱动器在车辆上的安装及应用方面分析，可能出现的技术问题简要汇总如下。

1）驱动器搭铁不良造成车辆在运行一段时间后功率管击穿或继电器触点拉弧烧结。

2）驱动器搭铁线脱落造成车辆在极短时间内出现功率管击穿或继电器触点烧结。

3）接线柱螺母松脱造成驱动器接线柱烧损等安全事故。

3.1 搭铁不良造成驱动器损坏的原因分析

理论上，驱动器搭铁与缓速器主机搭铁为同一个点，实则不然。从驱动器的应用原理图看，两根搭铁线分别搭铁，两者间存在搭铁电阻R。其在车辆上的安装方式有3种：①两根搭铁线均接蓄电池负极；②两根搭铁线均接车大梁；③其中一根接负极，另一根接大梁。以上任意一种搭铁方式，均存在搭铁电阻，应用原理见图2。此电阻串联在线圈的放电回路中，在线圈断电瞬间，因反向感应电动势的放电回路不畅，以致功率管的漏源极或继电器触点的输入输出端电压过高而损坏驱动器。

3.2 搭铁线脱落造成驱动器损坏的原因分析

驱动器搭铁线脱落后的工作过程见图3，工作流程如下。

1）若档位开关输入24V到第一路，则驱动器控制端的电流回路见图3：1档控制端的电压经过驱动器的“-”端→1档的续流二极管→向下到缓速器线圈→通过主机搭铁线构成控制回路，致使I档的触点闭合，缓速器线圈通电工作。

2）I档触点闭合，则续流二极管阴极电压被强制抬高到24V，致使控制回路被切断，使得I档触点断开，缓速器线圈两端积聚的反向感应电动势没有放电回路。

3）因I档触点断开，则重复步骤1，控制回路再次接通，较强的反向电势只能通过触点向电源放电，如此反复闭合—断开—闭合—断开，致使继电器触点或驱动器功率管在短时间内被拉弧损坏或高压击穿，影响缓速器的正常使用。

3.3 接线柱螺母松脱造成驱动器接线柱烧损的原因分析

驱动器接线柱尤其是驱动输出极的接线柱螺母松脱，致使导线与输出端接触不良，即接触电阻过大，则接线柱通过大电流时因电阻过大而发生过热烧损或烧毁，从而引起品质问题甚至安全事故。

4 驱动器安装应用问题的解决方法

驱动器面临的主要技术问题是：负载线圈在断开瞬间产生强烈的自感电势，而安装和应用中出现的问题致使搭铁电阻过大、放电回路不畅，使得功率管漏源极电压过高，出现高压击穿损坏或继电器触点拉弧粘连，影响缓速器正常使用。现从安装和应用方面提出如下解决办法。

1）驱动器接线柱采用导电性和散热性能良好的铜螺栓。

2）接线端子选择不易氧化、尺寸规格和通电电流均满足使用要求的接线片。

3）用定力矩扳手将所有接线柱固定牢固。

4）驱动器搭铁线径不能小于6mm2。

5）若驱动器搭铁线就近搭铁，须加焊搭铁接线柱且涂抹防锈油，一般要求搭铁点对蓄电池负极的电阻不大于200mΩ；建议将驱动器搭铁线直接接于缓速器主机搭铁端，且导线不宜过长。由于部分车辆采用整车控负的功能，故不推荐将其接于蓄电池负极。

6）车辆布线时，注意预留200mm以上的振动或跳动余量，以免将接线端子拉脱。

7）对紧固件要定期检查和预紧。

以上均是从安装和应用方面提出的举措，为了确保任何情况下反向电动势的续流回路畅通，可将驱动器内部的续流二极管移出，将其集成在主机接线盒上，如图4所示，但要注意水、尘、碎屑及高温等对半导体的影响。

后续可考虑增加驱动器保护和报警电路，避免因搭铁电阻过大而损坏驱动器。

5 结论

电涡流缓速器自进入国内市场发展至今，通过批量应用、品质改进和技术更新，已日臻成熟并趋完善。目前核心集中在提高驱动器的应用可靠性方面，继电器式驱动器因其明显的价格优势和易维修性使其在激烈的市场竞争中仍占据一席之地，而电子式驱动器因其使用寿命较长而得到客户青睐。无论是继电器式驱动器或是电子式驱动器，其在安装和应用中面临的技术问题相似，本文从技术原理层面进行分析和研究，在此基础上提出解决方法，为提高缓速器的应用可靠性提供参考。

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（编辑文珍）

Applied Research of Eddy Current Retarder Drive

LI Qi-feng，ZHANG Xue-shen，HUANG Guo-ning，GUO Yu-feng
（CAMA（Luoyang）Electromachanic Co.，Ltd.，Luoyang 471003，China）

The technical problems of eddy current retarder drive in vehicle assembly and application are introduced here. The effective solution and development direction are proposed through deep analysis and study，which are important to the drive installation and raising the working reliability of eddy current retarder drive.

eddy current retarder；drive；application；technology

U463.532

B

1003－8639（2014）06－0066－03

2014-02-19；

2014-03-25

李奇峰（1981-），女，河南洛阳人，E-mail:lqf619@163.com。