透枧現代電動(dòng)叉車(chē)上的交流驅動(dòng)新技術(shù)
電動(dòng)叉車(chē)的困難是目前蓄電池單位重量?jì)Υ娴哪芰刻?,還因電動(dòng)叉車(chē)的電池較貴,又沒(méi)形成經(jīng)濟規模,故購買(mǎi)價(jià)格較貴。
電池是電動(dòng)叉車(chē)發(fā)展的首要關(guān)鍵,要想在較大范圍內應用電動(dòng)叉車(chē),要依靠先進(jìn)的蓄電池經(jīng)過(guò)10多年的篩選,現在普遍看好的氫鎳電池,鋰離子和鋰聚合物電池。氫鎳電池單位重量?jì)Υ婺芰勘茹U酸電池多一倍,其它性能也都優(yōu)于鉛酸電池。但目前價(jià)格為鉛酸電池的4~5倍,正在大力攻關(guān)讓它降下來(lái)。鋰是最輕、化學(xué)特性十分活潑的金屬,鋰離子電池單位重量?jì)δ転殂U酸電池的3倍,鋰聚合物電池為4倍,而且鋰資源較豐富,價(jià)格也不很貴,是很有希望的電池。我國在鎳氫電池和鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)方面均取得了快速的發(fā)展。電動(dòng)叉車(chē)其他有關(guān)的技術(shù),近年都有巨大的進(jìn)步,如:交流感應電機及其控制,稀土永磁無(wú)刷電機及其控制,電池和整車(chē)能量管理系統,智能及快速充電技術(shù),低阻力輪胎,輕量和低風(fēng)阻車(chē)身,制動(dòng)能量回收等等,這些技術(shù)的進(jìn)步使電動(dòng)叉車(chē)日見(jiàn)完善和走向實(shí)用化。
4、交流驅動(dòng)已成為電動(dòng)叉車(chē)的驅動(dòng)主流
電動(dòng)叉車(chē)是一項綜合技術(shù),其中電氣驅動(dòng)系統是電動(dòng)叉車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著(zhù)交流電機控制技術(shù)以及大功率電子器件發(fā)展,交流驅動(dòng)已經(jīng)逐步變成電動(dòng)叉車(chē)驅動(dòng)主流。采用矢量控制的交流異步電機驅動(dòng)技術(shù),電機結構簡(jiǎn)單,堅固,而且控制性能好,已被廣泛地應用于各種電動(dòng)車(chē)輛。
多年來(lái),直流電一直是電動(dòng)倉儲搬運設備的主變動(dòng)力源,直流驅動(dòng)作為一種較便宜的驅動(dòng)方式在很早以前就已在電動(dòng)設備上廣泛應用。然而,直流系統本身在性能、維修等方面存在一些固有的缺陷,而交流電及交流電動(dòng)機在此方面較之遠勝,因此番大室內搬運設備生產(chǎn)商都已開(kāi)始致力于交流技術(shù)應用的研發(fā)。
其實(shí),自19世紀末,交流動(dòng)力即已得到普遍的使用,亦正是交流電動(dòng)機技術(shù)推動(dòng)了工業(yè)、鐵路及其他領(lǐng)域的電氣化進(jìn)程?,F在,應用交流技術(shù)的電器產(chǎn)品已隨處可見(jiàn),交流也許已成為得到最廣泛測試與驗與驗證的技術(shù)。交流技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現在以下方面:高低電壓之間的轉換簡(jiǎn)單;電動(dòng)機變?yōu)閺妱鸥咝?,并可?jīng)受高電流的沖擊。電動(dòng)機的零件數量大大減少,并且無(wú)磨損,堅固耐用;相對直流電動(dòng)機來(lái)說(shuō),成本降低顯著(zhù)。然而,交流電動(dòng)機在以電瓶為動(dòng)力的設備如叉車(chē)上應用收到一定的限制,主要有兩個(gè)原因:80V的低系統電壓,需由高能半導體實(shí)現直流向交流的轉換,此項成本居高個(gè)下;轉換過(guò)程本身會(huì )消耗能量,而電瓶容量相當有限。BT公司現已開(kāi)發(fā)出新型系列的交流動(dòng)力前伸式叉車(chē)--Reflex Aci。新系列叉車(chē)克服了以下問(wèn)題,實(shí)現了交流技術(shù)的所有潛能,使叉車(chē)的操作成本降低,性能及可靠性顯著(zhù)提高。
叉車(chē)常用的幾種電動(dòng)機技術(shù)介紹如下。
串聯(lián)直流電動(dòng)機。這是最古老、最傳統的電動(dòng)機。電流輸送至電池及轉干,并通過(guò)炭刷傳到定子。這種方式有兩個(gè)缺陷:所有的電流必須經(jīng)由炭刷來(lái)輸送,性能取決于炭刷的物理尺寸及磨損情況。最主要的是,這一點(diǎn)限制了制動(dòng)性能的發(fā)揮。另外,電動(dòng)機炭刷作為易損件必須定期更換,否則會(huì )極大影響電動(dòng)機壽命??紤]到這一點(diǎn),許多廠(chǎng)商都會(huì )在叉車(chē)上配置偵測磨損并發(fā)出警告的裝置,這一裝置增加了叉車(chē)的成本。所有的電動(dòng)機都會(huì )發(fā)熱,但在直流電動(dòng)機中,熱量主要產(chǎn)生在電動(dòng)機的內部部件,因此大多數的直流電動(dòng)機都會(huì )同時(shí)配備一個(gè)風(fēng)扇用于散熱。
他勵電動(dòng)機。這是一種較為先進(jìn)的直流電動(dòng)機,定子及電樞的能量分別輸入。與串聯(lián)電動(dòng)機相同,這種技術(shù)已應用了相當長(cháng)的時(shí)間。新技術(shù)使用分開(kāi)激發(fā)的并勵磁場(chǎng)與電樞,使電動(dòng)機的性能控制比串聯(lián)電動(dòng)機要好得多。這種電動(dòng)機通常被稱(chēng)為4象限電動(dòng)機,因為它在前后兩個(gè)方向都能行駛與剎車(chē)。然而,電動(dòng)機炭刷的缺陷仍然存在。
三相交流電動(dòng)機。技術(shù)上來(lái)說(shuō),這是結構最為簡(jiǎn)單的一種電動(dòng)機。其原理是將三相交流電輸送給固定的線(xiàn)圈,產(chǎn)生旋轉的磁場(chǎng)感應短接的轉子上的電壓。交流電動(dòng)機沒(méi)有發(fā)刷,也沒(méi)有直流電動(dòng)機通常對最大電流方面的限制,這意味著(zhù)電動(dòng)機在實(shí)際使用中可以得到更多的能生及更大的制動(dòng)扭力,于是可以更快的速度運轉。交流電動(dòng)機中,熱量主要發(fā)生在電動(dòng)機外殼部分的固定子線(xiàn)圈,便于冷卻與散熱。如果需要的話(huà),轉子可以被密封。交流電動(dòng)機沒(méi)有需定期更換的易損件,同時(shí),它比直流電動(dòng)機上高效、耐久,成本也更低。
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