透枧现代电动叉车上的交流驱动新技术

电动叉车的困难是目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动叉车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵。

　　电池是电动叉车发展的首要关键，要想在较大范围内应用电动叉车，要依靠先进的蓄电池经过10多年的筛选，现在普遍看好的氢镍电池，锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单位重量储存能量比铅酸电池多一倍，其它性能也都优于铅酸电池。但目前价格为铅酸电池的4～5倍，正在大力攻关让它降下来。锂是最轻、化学特货架性十分活泼的金属，锂离子电池单位重量储能为铅酸电池的3倍，锂聚合物电池为4倍，而且锂资源较丰富，价格也不很贵，是很有希望的电池。我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展。电动叉车其他有关的技术，近年都有巨大的进步，如：交流感应电机及其控制，稀土永磁无刷电机及其控制，电池和整车能量管理系统，智能及快速充电技术，低阻力轮胎，轻量和低风阻车身，制动能量回收等等，这些技术的进步使电动叉车日见完善和走向实用化。

　　3.交流驱动已成为电动叉车的驱动主流

　　电动叉车是一项综合技术，其中电气驱动系统是电动叉车的关键技术之一。随着交流电机控制技术以及大功率电子器件发展，交流驱动已经逐步变成电动叉车驱动主流。采用矢量控制的交流异步电机驱动技术，电机结构简单，坚固，而且控制性能好，已被广泛地应用于各种电动车辆。

　　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，直流系统本身在性能、维修等方面存在一些固有的缺陷，而交流电及交流电动机在此方面较之远胜，因此番大室内搬运设备生产商都已开始致力于交流技术应用的研发。

　　其实，自19世纪末，交流动力即已得到普遍的使用，亦正是交流电动机技术推动了工业、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。交流技术的优点主要体现在以下方面：高低电压之间的转换简单;电动机变为强劲高效，并可经受高电流的冲击。电动机的零件数量大大减少，并且无磨损，坚固耐用;相对直流电动机来说，成本降低显著。然而，交流电动机在以货架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，此项成本居高个下;转换过程本身会消耗能量，而电瓶容量相当有限。BT公司现已开发出新型系列的交流动力前伸式叉车--Reflex Aci。新系列叉车克服了以下问题，实现了交流技术的所有潜能，使叉车的操作成本降低，性能及可靠性显著提高。

　　叉车常用的几种电动机技术介绍如下。

　　串联直流电动机。这是最古老、最传统的电动机。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：所有的电流必须经由炭刷来输送，性能取决于炭刷的物理尺寸及磨损情况。最主要的是，这一点限制了制动性能的发挥。另外，电动机炭刷作为易损件必须定期更换，否则会极大影响电动机寿命。考虑到这一点，许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成本。所有的电动机都会发热，但在直流电动机中，热量主要产生在电动机的内部部件，因此大多数的直流电动机都会同时配备一个风扇用于散热。

　　他励电动机。这是一种较为先进的直流电动机，定子及电枢的能量分别输入。与串联电动机相同，这种技术已应用了相当长的时间。新技术使用分开激发的并励磁场与电枢，使电动机的性能控制比串联电动机要好得多。这种电动机通常被称为4象限电动机，因为它在前后两个方向都能行驶与刹车。然而，电动机炭刷的缺陷仍然存在。

　　三相交流电动机。技术上来说，这是结构最为简单的一种电动机。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。交流电动机没有发刷，也没有直流电动机通常对{zd0}电流方面的限制，这意味着电动机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。交流电动机中，热量主要发生在电动机外壳部分的固定子线圈，便于冷却与散热。如果需要的话，转子可以被密封。交流电动机没有需定期更换的易损件，同时，它比直流电动机上高效、耐久，成本也更低。

　　4.电瓶叉车应用交流技术相应措施

　　电瓶叉车应用交流技术存在两个问题：即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。尽管如此，交流动力在叉车上的应用仍逐渐扩大。但是大部分的厂商提供的交流动货架力叉车主要是用于防爆环境下的直流叉车的改型，价格相当昂贵。BT的前移式叉车系列则不同，它不仅仅是采用了交流动力，而且应用了系列全新设计理念，使交流技术的优势得到充分体现与发展。要达到这一目的，首先要解决3个问题：转换能量损耗;硬件成本;低压交流电动机的制造技术。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。最终归结为使在流向交流转换时的能量损耗等同于直流电动机炭刷部分的能量损耗(交流电动机没有炭刷)，这一过程通过先进的电子系统得以实现。

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