安全、环保、节能、高速、舒适是现代重型汽车的发展方向,缓速器将会是重型汽车必不可少的配置。电涡流缓速器以其低速扭矩大、响应速度快、结构简单等优点,被广泛应用在重型车辆上,但电涡流缓速器将车辆制动时的动能转化为热能耗散在空气中,这势必带来能源的浪费,尤其是对于行驶在长下坡的载重车辆和启停频繁的公交车辆来说,制动能量的浪费则更为显著。本文针对现有电涡流缓速器性能的不足,在文献阅读基础上,提出了一种基于涡流制动和开关磁阻电机再生制动技术相结合的新型汽车缓速器—能动型电磁缓速器。系统地研究了能动型电磁缓速器设计理论和关键技术,并进行了台架试验。本文主要研究内容包括:第一章阐述了汽车缓速器的作用、安装的必要性、国内外法规以及研究意义。通过分析电涡流缓速器、能动型缓速器和能量回收再利用装置的研究现状,总结出了能动型缓速器的发展方向。阐述了涡流制动理论的研究进展,总结了前人建立的数学模型存在的共性问题。第二章基于电涡流制动和开关磁阻电机再生制动原理,提出了两种能动型电磁缓速器。通过对比这两种能动型缓速器的优缺点,确定了能动型电磁缓速器的最终结构。此外,提出了几种适合客车及重载货车的缓速器结构,根据能动型电磁缓速器与整车的电气、散热和制动性能等方面的匹配特性,设计了缓速器电子控制单元和整车冷却系统水管布置方案。第三章通过有效磁导率公式、法拉第定律和安培定律,基于等效磁路法和分段函数法,建立了涡流制动部分的气隙磁密和力矩数学模型,该模型考虑了缓速器内电磁场的端部效应和集肤效应对涡流盘磁导率的影响,并通过有限元方法验证模型的有效性;基于等效磁路和等效电路法,建立开关磁阻电机的电动和发电数学模型。第四章建立了缓速器涡流制动系统有限元分析模型,用于预测缓速器瞬态电磁场分布、涡流分布和不同转速下的制动力矩;建立了开关磁阻电机发电系统有限元分析模型,用于预测不同转速下电机的制动力矩和发电电流,并对电机的开通角和关断角进行了优化。第五章基于能动型电磁缓速器本体的工作需求,设计了一套以MC9S12XS128单片机和IGBT功率输出模块为基础的电子控制单元。该电控单元包括微处理器系统模块、系统电源模块、输入信号检测模块、输出驱动模块和CAN通信模块;然后分别设计了各个模块的电路,包括芯片选型、接口电路设计等。最后将各个模块整合后进行了PCB制作,并进行了试验。第六章提出能动型电磁缓速器的台架试验方法,建立了能动型电磁缓速器的试验平台,对能动型电磁缓速器的性能进行了试验研究。验证数学模型的正确性和系统可靠性。最后为本文的结论部分以及未来研究展望。