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電池是電動(dòng)
叉車發(fā)展的首要關(guān)鍵,要想在較大范圍內(nèi)應(yīng)用
電動(dòng)叉車,要依靠先進(jìn)的蓄電池經(jīng)過10多年的篩選,現(xiàn)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?jī)?chǔ)存能量比
鉛酸電池多一倍,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。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?jī)?chǔ)能為鉛酸電池的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(guó)在鎳氫電池和鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)方面均取得了快速的發(fā)展。電動(dòng)叉車其他有關(guān)的技術(shù),近年都有巨大的進(jìn)步,如:交流感應(yīng)電機(jī)及其控制,稀土永磁無刷電機(jī)及其控制,電池和整車能量管理系統(tǒng),智能及快速充電技術(shù),低阻力
輪胎,輕量和低風(fēng)阻車身,制動(dòng)能量回收等等,這些技術(shù)的進(jìn)步使電動(dòng)叉車日見完善和走向?qū)嵱没?BR>4、交流驅(qū)動(dòng)已成為電動(dòng)叉車的驅(qū)動(dòng)主流
電動(dòng)叉車是一項(xiàng)綜合技術(shù),其中電氣驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)叉車的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著交流電機(jī)控制技術(shù)以及大功率電子器件發(fā)展,交流驅(qū)動(dòng)已經(jīng)逐步變成電動(dòng)叉車驅(qū)動(dòng)主流。采用矢量控制的交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù),電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,堅(jiān)固,而且控制性能好,已被廣泛地應(yīng)用于各種電動(dòng)車輛。
多年來,直流電一直是電動(dòng)倉儲(chǔ)搬運(yùn)設(shè)備的主變動(dòng)力源,直流驅(qū)動(dòng)作為一種較便宜的驅(qū)動(dòng)方式在很早以前就已在電動(dòng)設(shè)備上廣泛應(yīng)用。然而,直流系統(tǒng)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(jī)在此方面較之遠(yuǎn)勝,因此番大室內(nèi)搬運(yùn)設(shè)備生產(chǎn)商都已開始致力于交流技術(shù)應(yīng)用的研發(fā)。
其實(shí),自19世紀(jì)末,交流動(dòng)力即已得到普遍的使用,亦正是交流電動(dòng)機(jī)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。現(xiàn)在,應(yīng)用交流技術(shù)的電器產(chǎn)品已隨處可見,交流也許已成為得到最廣泛測(cè)試與驗(yàn)與驗(yàn)證的技術(shù)。交流技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面:高低電壓之間的轉(zhuǎn)換簡(jiǎn)單;電動(dòng)機(jī)變?yōu)閺?qiáng)勁高效,并可經(jīng)受高電流的沖擊。電動(dòng)機(jī)的零件數(shù)量大大減少,并且無磨損,堅(jiān)固耐用;相對(duì)直流電動(dòng)機(jī)來說,成本降低顯著。然而,交流電動(dòng)機(jī)在以電瓶為動(dòng)力的設(shè)備如叉車上應(yīng)用收到一定的限制,主要有兩個(gè)原因:80V的低系統(tǒng)電壓,需由高能半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)直流向交流的轉(zhuǎn)換,此項(xiàng)成本居高個(gè)下;轉(zhuǎn)換過程本身會(huì)消耗能量,而電瓶容量相當(dāng)有限。
BT公司現(xiàn)已開發(fā)出新型系列的交流動(dòng)力前伸式叉車--Reflex Aci。新系列叉車克服了以下問題,實(shí)現(xiàn)了交流技術(shù)的所有潛能,使叉車的操作成本降低,性能及可靠性顯著提高。
叉車常用的幾種電動(dòng)機(jī)技術(shù)介紹如下。
串聯(lián)直流電動(dòng)機(jī)。這是最古老、最傳統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)。電流輸送至電池及轉(zhuǎn)干,并通過炭刷傳到定子。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(jī)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(jī)壽命??紤]到這一點(diǎn),許多廠商都會(huì)在叉車上配置偵測(cè)磨損并發(fā)出警告的裝置,這一裝置增加了叉車的成本。所有的電動(dòng)機(jī)都會(huì)發(fā)熱,但在直流電動(dòng)機(jī)中,熱量主要產(chǎn)生在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部部件,因此大多數(shù)的直流電動(dòng)機(jī)都會(huì)同時(shí)配備一個(gè)風(fēng)扇用于散熱。
他勵(lì)電動(dòng)機(jī)。這是一種較為先進(jìn)的直流電動(dòng)機(jī),定子及電樞的能量分別輸入。與串聯(lián)電動(dòng)機(jī)相同,這種技術(shù)已應(yīng)用了相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。新技術(shù)使用分開激發(fā)的并勵(lì)磁場(chǎng)與電樞,使電動(dòng)機(jī)的性能控制比串聯(lián)電動(dòng)機(jī)要好得多。這種電動(dòng)機(jī)通常被稱為4象限電動(dòng)機(jī),因?yàn)樗谇昂髢蓚€(gè)方向都能行駛與剎車。然而,電動(dòng)機(jī)炭刷的缺陷仍然存在。
三相交流電動(dòng)機(jī)。技術(shù)上來說,這是結(jié)構(gòu)最為簡(jiǎn)單的一種電動(dòng)機(jī)。其原理是將三相交流電輸送給固定的線圈,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)感應(yīng)短接的轉(zhuǎn)子上的電壓。交流電動(dòng)機(jī)沒有發(fā)刷,也沒有直流電動(dòng)機(jī)通常對(duì)最大電流方面的限制,這意味著電動(dòng)機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)。交流電動(dòng)機(jī)中,熱量主要發(fā)生在電動(dòng)機(jī)外殼部分的固定子線圈,便于冷卻與散熱。如果需要的話,轉(zhuǎn)子可以被密封。交流電動(dòng)機(jī)沒有需定期更換的易損件,同時(shí),它比直流電動(dòng)機(jī)上高效、耐久,成本也更低。
5、電瓶叉車應(yīng)用交流技術(shù)相應(yīng)措施
電瓶叉車應(yīng)用交流技術(shù)存在兩個(gè)問題:即80V的低系統(tǒng)電壓及相應(yīng)較高的電流;直流交流轉(zhuǎn)換時(shí)的能量損耗。盡管如此,交流動(dòng)力在叉車上的應(yīng)用仍逐漸擴(kuò)大。但是大部分的廠商提供的交流動(dòng)力叉車主要是用于防爆環(huán)境下的直流叉車的改型,價(jià)格相當(dāng)昂貴。BT的
前移式叉車系列則不同,它不僅僅是采用了交流動(dòng)力,而且應(yīng)用了系列全新設(shè)計(jì)理念,使交流技術(shù)的優(yōu)勢(shì)得到充分體現(xiàn)與發(fā)展。要達(dá)到這一目的,首先要解決3個(gè)問題:轉(zhuǎn)換能量損耗;硬件成本;低壓交流電動(dòng)機(jī)的制造技術(shù)。相應(yīng)的措施如下:
平衡能量損失。轉(zhuǎn)換能量損耗的解決辦法是將叉車視為一個(gè)完整的系統(tǒng),而非僅關(guān)注于某個(gè)部件。最終歸結(jié)為使在流向交流轉(zhuǎn)換時(shí)的能量損耗等同于直流電動(dòng)機(jī)炭刷部分的能量損耗(交流電動(dòng)機(jī)沒有炭刷),這一過程通過先進(jìn)的電子系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。
降低成本。接下的第二步是維持硬件部分的低成本、這一目標(biāo)最終通過廣泛的試驗(yàn)找到最佳類型及數(shù)量的半導(dǎo)體元件而得以實(shí)現(xiàn),在此過程中電子元件價(jià)格的不斷下跌也有相當(dāng)幫助,同時(shí)證明了交流技術(shù)的戰(zhàn)略前景。然而,最重要的因素還是整車設(shè)計(jì)都基于支流技術(shù)交流電動(dòng)機(jī)的高制動(dòng)扭矩是關(guān)鍵。實(shí)際上,交流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)能力是等同于其加速能力的。電氣制動(dòng)可以通過改變行駛方向?qū)崿F(xiàn)。如果大要更強(qiáng)力的剎車,就必須使用傳統(tǒng)的剎車。通過對(duì)電動(dòng)機(jī)尺寸的仔細(xì)研究,得到了比加速扭矩大得多的制動(dòng)扭矩,使交流電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)效果要比直流電動(dòng)機(jī)強(qiáng)很多。