電動叉車的直流、半交流、全交流系統(tǒng)該怎么選？

電動叉車的直流、半交流、全交流系統(tǒng)該怎么選？【豫捷】叉車為您全面解答

在環(huán)境壓力之下，我國對于汽車排放標(biāo)準(zhǔn)的升級步履匆匆。1999年出臺“國一”，2000年開始實(shí)施，到現(xiàn)在已經(jīng)升到“國五”。《大氣污染防治法》自1987年首次發(fā)布，到2015年8月29日的第二次修訂，已明確指出“高排放非道路移動器械的限制區(qū)域”，且對于違反規(guī)定的行為也出具了詳細(xì)的懲戒條款。與此相對，重型柴油車的排放標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升和強(qiáng)化。在很多環(huán)境要求更高的工作場景中選擇電動叉車已經(jīng)成為大家的共識，關(guān)于電動叉車與內(nèi)燃叉車的優(yōu)劣對比相信很多人已經(jīng)明了，在此不作贅述。但電動叉車其實(shí)還分直流、半交流和全交流，具體區(qū)別在哪呢？電動叉車銷售服務(wù)商【豫捷機(jī)械】叉車來一一解答。

　　電動叉車是利用蓄電池向叉車提供電源,由電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。電動叉車一般有3個電機(jī), 即行走電機(jī)、起升電機(jī)和轉(zhuǎn)向電機(jī)。行走電機(jī)驅(qū)動傳動系統(tǒng)最終向車輪提供驅(qū)動力矩,起升電機(jī)直接帶動起升系統(tǒng)液壓泵,驅(qū)動起升液壓系統(tǒng),而轉(zhuǎn)向電機(jī)則在全液壓轉(zhuǎn)向的電動叉車中, 用來驅(qū)動轉(zhuǎn)向泵。隨著液壓系統(tǒng)的改進(jìn), 在高配置的電動叉車中,常常將起升電機(jī)與轉(zhuǎn)向電機(jī)合二為一。所謂的直流電叉，指的是起升和行走都采用直流電機(jī)；半交流電叉，指起升部分采用直流電機(jī)，行走部分采用交流電機(jī)；而全交流電叉，起升和行走都使用交流電機(jī)。要理清三者的差別，首先要搞清楚交流電機(jī)（三相交流感應(yīng)電機(jī)）和直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作方式。

　　直流電機(jī)和交流電機(jī)的原理不同,其結(jié)構(gòu)也有較大的差異。同樣功率下,直流電機(jī)的外形尺寸要大于交流電機(jī),這是因?yàn)橹绷麟姍C(jī)需要更多的空間安裝換向器和碳刷。在直流電機(jī)中,永久磁鐵安裝于定子的勵磁線圈中,電樞繞組安裝于轉(zhuǎn)子上, 轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,直流電流始終流過碳刷,而碳刷與換向器保持緊密接觸,產(chǎn)生摩擦。當(dāng)蓄電池電量不足或因叉車爬坡電機(jī)電流增高時,都會引起換向器的發(fā)熱增大,引起電刷的磨損和失效。直流電機(jī)的特性由控制器的輸出電壓決定,所以當(dāng)蓄電池的電量不足時, 電機(jī)輸出特性變差。傳統(tǒng)的直流電機(jī)控制器是采用大功率高頻開關(guān)器件（如MOSFET）構(gòu)成的H橋電路，利用PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，通過改變占空比的斬波控制算法，來調(diào)節(jié)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速和加速度。調(diào)速范圍有一定的局限性。由于直流電機(jī)的控制技術(shù)成熟、簡單，直流電控的成本相對較低。

　　交流電機(jī)相比而言結(jié)構(gòu)簡單得多, 運(yùn)動部件少, 輸出軸支撐在電機(jī)兩端的軸承座內(nèi), 轉(zhuǎn)子是惟一的旋轉(zhuǎn)件, 沒有碳刷和換向器, 尺寸較小。轉(zhuǎn)子和定子之間不直接接觸, 氣隙的存在使得轉(zhuǎn)子可以高速運(yùn)轉(zhuǎn)。其轉(zhuǎn)速范圍寬、過載能力強(qiáng)可以給驅(qū)動輪提供更大的轉(zhuǎn)矩、更高的加速度。交流傳動系統(tǒng)中采用矢量控制及空間矢量脈寬調(diào)技術(shù)，通過三相橋式逆變電路將直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電供給電機(jī)，通過矢量控制技術(shù)改變?nèi)嘟涣麟姷恼也l率來進(jìn)行調(diào)速，調(diào)速范圍更廣。由于這種控制方式較為復(fù)雜，對交流電控的要求很高，在很長一段時間內(nèi)都必須通過進(jìn)口控制器來實(shí)現(xiàn)，價格較高。但近幾年來，國產(chǎn)交流電控發(fā)展迅速，控制技術(shù)也已經(jīng)十分成熟，有效地實(shí)現(xiàn)了成本控制。

    綜上，交流系統(tǒng)與直流系統(tǒng)最大的差別如下：

1、直流電機(jī)需安裝轉(zhuǎn)向器和碳刷，受尺寸影響，整車設(shè)計(jì)的自由度稍差；

2、直流電機(jī)的碳刷為易損件，維護(hù)的時間成本和經(jīng)濟(jì)成本高；

3、直流系統(tǒng)受蓄電池電量及爬坡強(qiáng)度影響大，電流增大會加大磨損，影響性能，在同樣蓄電池容量下，交流系統(tǒng)使用時間會更長；

4、直流電機(jī)的運(yùn)動件更多，機(jī)械摩擦產(chǎn)生大量熱能，且轉(zhuǎn)子上的電樞繞組產(chǎn)生的熱量無法直接散發(fā)到空氣中,過載能力較弱，易過熱；

5、交流電機(jī)的調(diào)速轉(zhuǎn)速范圍比同功率的直流電機(jī)更寬,適應(yīng)性更好；

6、交流系統(tǒng)可更有效實(shí)現(xiàn)能量再生，叉車所產(chǎn)生的慣性能量被回充于蓄電池中,延長了蓄電池單班使用時間和使用壽命；

7、直流電機(jī)的控制算法成熟、簡單，直流電控價格也相對便宜。

顯而易見，交流系統(tǒng)明顯優(yōu)于直流系統(tǒng)。那么半交流系統(tǒng)又是怎么回事呢？

　　如上文所述，半交流系統(tǒng)中的直流電機(jī)僅僅用于叉車起升部分，有觀點(diǎn)認(rèn)為: 由于液壓電機(jī)一般是短時工作制，單次工作時間很短，大電流運(yùn)行的時候較少，這就減少了一部分易損件的磨損，且一般對于起升部分的加速需求不高，因此，半交流系統(tǒng)既滿足了成本控制的需求，又保障了較好的使用性。而事實(shí)上，半交流系統(tǒng)仍然需要后期維護(hù)，使用成本仍高于全交流系統(tǒng)。值得一提的是, 半交流系統(tǒng)是中國獨(dú)有的。當(dāng)時進(jìn)口全交流電控價格太貴，新技術(shù)淘汰舊技術(shù)又顯得很迫切，于是，在成本控制的壓力下，國人充分發(fā)揮了聰明才智找到了這個折中方案。然而，隨著國產(chǎn)全交流電控的迅速發(fā)展，全交流系統(tǒng)的成本已經(jīng)接近半交流系統(tǒng)，今天的國人完全可以以半交流的價格用上更先進(jìn)的全交流系統(tǒng)。

以上便是【豫捷機(jī)械】關(guān)于“電動叉車的直流、半交流、全交流系統(tǒng)該怎么選？”的詳細(xì)解答，希望對您有所幫助