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交流技术在电瓶叉车上的应用
作者:管理员    发布于:2012-01-04 17:08:50    文字:【】【】【
交流技术在电瓶叉车上的应用
多年来,直流电一直是电动仓储搬运设备的主变动力源,直流驱动作为一种较便宜的驱动方式在很早以前就已在电动设备上广泛应用。然而,直流系统本身在机能、维修等方面存在一些固有的缺陷,而交流电及交流电念头在此方面较之远胜,因此番大室内搬运设备出产商都已开始致力于交流技术应用的研发。
 实在,自19世纪末,交活动力即已得到普遍的使用,亦恰是交流电念头技术推动了产业、铁路及其他领域的电气化进程。现在,应用交流技术的电器产品已随处可见,交流也许已成为得到最广泛测试与验与验证的技术。
 交流技术的长处主要体现在以下方面:
 l、高低电压之间的转换简朴。
 2、电念头变为强劲高效,并可经受高电流的冲击。
 3、电念头的零件数目大大减少,并且无磨损,坚固耐用。
 然而,交流电念头在以电瓶为动力的设备如叉车上应用收到一定的限制,主要有两个原因:80V的低系统电压,需由高能半导体实现直流向交流的转换,此项本钱居高个下;转换过程本身会消耗能量,而电瓶容量相称有限。
 BT公司现已开发出新型系列的交活动力前伸式叉车--Reflex Aci。新系列叉车克服了以下题目,实现了交流技术的所有潜能,使叉车的操纵本钱降低,机能及可靠性明显进步。
 下面,我们针对现有的几种电念头技术作一个简朴先容。
 串联直流电念头
 这是最古老、最传统的电念头。电流输送至电池及转干,并通过炭刷传到定子。这种方式有两个缺陷:所有的电流必需经过炭刷来输送,机能取决于炭刷的物理尺寸及磨损情况。最主要的是,这一点限制了制念头能的施展。另外,电念头炭刷作为易损件必需按期更换,否则会极大影响电念头寿命。考虑到这一点,很多厂商都会在叉车上配置侦测磨损并发出警告的装置,这一装置增加了叉车的本钱。
 所有的电念头都会发烧,但在直流电念头中,热量主要产生在电念头的内部部件,因此大多数的直流电念头都会同时配备一个风扇用于散热。
 他励电念头
 这是一种较为提高前辈的直流电念头,定子及电枢的能量分别输入。与串联电念头相同,这种技术已应用了相称长的时间。新技术使用分开激发的并励磁场与电枢,使电念头的机能控制比串联电念头要好得多。这种电念头通常被称为4象限电念头,由于它在前后两个方向都能行驶与刹车。然而,电念头炭刷的缺陷仍旧存在。
 三相交流电念头
 技术上来说,这是结构最为简朴的一种电念头。其原理是将三相交流电输送给固定的线圈,产生旋转的磁场感应短接的转子上的电压。交流电念头没有发刷,也没有直流电念头通常对最大电流方面的限制,这意味着电念头在实际使用中可以得到更多的能生及更大的制动扭力,于是可以更快的速度运转。
 交流电念头中,热量主要发生在电念头外壳部门的固定子线圈,便于冷却与散热。假如需要的话,转子可以被密封。交流电念头没有需按期更换的易损件,同时,它比直流电念头上高效、耐久,本钱也更低。
 如前所述,电瓶设备如叉车应用交流技术存在两个题目:80V的低系统电压及相应较高的电流;直流交流转换时的能量损耗。
 尽管如斯,交活动力在叉车上的应用仍逐渐扩大。但是大部门的厂商提供的交活动力叉车主要是用于防爆环境下的直流叉车的改型,价格相称昂贵。BT的Reflex系列则不同,它不仅仅是采用了交活动力,而且应用了系列全新设计理念,使交流技术的上风得到充分体现与发展。
 要达到这一目的,首先要解决3个题目:
 ·转换能量损耗。
 ·硬件本钱。
 ·低压交流电念头的制造技术。
 相应的措施如下:
 平衡能量损失
 转换能量损耗的解决办法是将叉车视为一个完整的系统,而非仅关注于某个部件。终极归结为使在流向交流转换时的能量损耗等同于直流电念头炭刷部门的能量损耗(交流电念头没有炭刷),这一过程通过提高前辈的电子系统得以实现。
 降低本钱
 接下的第二步是维持硬件部门的低本钱、这一目标终极通过广泛的试验找到最佳类型及数目的半导体元件而得以实现,在此过程中电子元件价格的不断下跌也有相称匡助,同时证实了交流技术的战略远景。
 然而,最重要的因素仍是整车设计都基于支流技术交流电念头的高制动扭矩是枢纽。实际上,交流电念头的制动能力是等同于其加速能力的。电气制动可以通过改变行驶方向实现。假如大要更强力的刹车,就必需使用传统的刹车。通过对电念头尺寸的仔细研究,得到了比加速扭矩大得多的制动扭矩,使交流电念头的电气制动效果要比直流电念头强良多。
 高效的制动意味着传统的制动系统可被大大简化、在BT的Reflex Aci中,普通的行车制动己被停车制动替换。不论驾驶者通过刹车踏板刹车,仍是转换行驶方向刹车,电念头均会停转并且产生类似发电机的作用。这意味着刹车衬的磨损降至最低。
 能量回收
 如前文所述,交流电念头在行驶与制动上的效率都更高,刹车时,电念头反向滚动,也就是说交变电压的频率比转子频率低,并且电念头产生放电的作用。刹车越强烈,再生的能量越多。
 一部叉车有两个较大的电念头,一个用于行驶,一个用于晋升。两者都可产生能量再生。典型的前伸式叉车使用时,所有能量消耗可分为以下几部门:
 ● 50%用于行驶。
 ● 4O%用于晋升及门架与货义的其他动作。
 ● 10%用于转向、风扇等。
 荷载晋升时,能量开始消耗,当货物随货叉下降时,能量得以回收利用,现场测试表明,负载晋升时的能量消耗占总消耗的19%。
 BT的Reflex Aci系列优先考虑行驶部门的能量再生,由于这是能显消耗最大的部门,并且无需增加系统的复杂性,即无需增加任何本钱即可达到。因为其高制动扭矩,几乎所有的制动方式均和产生能量所生。
 在某些直活动力叉车上也有电气再生制动,但必需在强烈的刹车时才可能发生,这也意味着再生的部门能量在刹车衬部门就转化成了热量。而几乎在所有的状况下,Reflex
 Aci均会产生能量再生,并且持续作用在直至叉车完全静止。
 有多少能量可以被回收实际上是难以估计的,它取决于不同的使用状况,开始刹车时的速度等,一个较公道的数字是10%-15%,即叉车整体能量消耗的5%-7%。  
 进步机能
 回收的能量假如不能公道利用,其益处是有限的。最简朴的做法是能是回充至上电瓶以延长使用时间。在ReflexAci中, BT将这部门能量用于进步叉车的整体机能。其结果是最高速度进步了10%,更为显著的作用体现在加速度上。
 Reflex Aci达到最高速仅需15m,而直流叉车至少需要其两倍以上的间隔。研究表明,在大多数的实际使用中,叉车自启动至休止的一次搬运功课间隔很少人于20m。仅有BT交流叉车优秀的加速性使得在如斯的短间隔内实现全速运转成为可能。
 综上所述,交流技术在叉车上的应用,使得叉车的机能整体进步,故障及事件更换率显著降低,可靠性大大增强。在用户端即体现为单位时间更高的出产力,更低的操纵及维护本钱。交流技术在电瓶叉车上被称为未来的技术,必将得到越来越广泛的运用。
标签:电瓶叉车
脚注信息
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