交流驅動系統——引領電動叉車技術革命AAA
- 來源:Admin
- 發布時間:2018-08-24 08:41:12
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被稱為“轉移之神”的叉車在物流范疇發揮著巨大效果。最近幾年，我國叉車出售量年均增幅都在30%以上，遠遠超過了國民經濟的增長速度。我國已成為全球叉車商場上最為活潑的國家之一，遭到國際的注目。
盡管現在內燃叉車仍占有國內商場的主導地位，但跟著企業環保認識逐步增強，可靠性更高、更清潔的電動叉車得到了越來越多的企業的喜愛。而以溝通電機為中心的溝通驅動體系更因其出產功率高、保護本錢低而被業內專家稱為21世紀電動叉車的革命性技能。全球十大叉車巨子競相推出了功用更佳的溝通驅動電動叉車，以豐厚自己的產品，滿意用戶需求，贏得商場份額。國內領先的叉車企業也開端致力于溝通技能運用方面的研發，將新式溝通驅動電動叉車作為參加國內甚至全球商場競賽的取勝砝碼。跟著電動叉車在叉車商場中所占份額不斷攀升，溝通驅動體系將引領新一輪電動叉車技能革命，給用戶帶來更高的出產功率、更低的運用本錢和更舒適的駕馭體會。
一、電動叉車需求逐年上升，外資企業產品占有大部分商場份額
依照動力方法來分類，叉車可以分為內燃叉車和電動叉車。電動叉車運用蓄電池作為動力源，運用時無尾氣排放，低噪聲，操作方便而靈敏，工作平穩。正是由于電動叉車具有上述特征，國內外用戶對電動叉車的需求量不斷增加，電動叉車在整個叉車銷量中所占份額穩步上升（參見以下圖表）。尤其是在港口、庫房以及煙草、食物、輕紡等職業，電動叉車正在逐步代替內燃叉車。
圖1日本叉車商場出售狀況(臺)
圖2日本內燃叉車與電動叉車出售比照圖
圖3歐洲內燃叉車與電動叉車出售比照圖(%)
自20世紀50年代首臺叉車問世以來，直到70年代叉車職業才初具規模。從叉車出產企業視點來看，當時，我國內燃叉車已構成以安徽叉車集團公司、杭州叉車股份有限公司、大連叉車有限責任公司為主干的企業群，2004年三家企業共出售內燃叉車34689臺，占全職業（包含獨、合資企業）總產量46893臺的74%；電動車輛也已構成以安徽叉車集團公司、杭州叉車股份有限公司、寶雞雙力叉車集團公司、撫順叉車制造有限公司和衡陽電瓶車總廠為主的重點企業。
據統計2004年我國共出售機動工業車輛59676臺，比上年的45482臺增長了31.2%。按驅動方法區分，內燃叉車銷量為46893臺，比上年的35616臺比較，增長了31.7%；電動叉車銷量12783臺，與上年的9866臺比較，增長了30%。下圖為我國內燃叉車與電動叉車出售構成圖。
圖4我國內燃叉車與電動叉車出售比照圖
從工業周期的視點剖析，發達國家的叉車工業已處于成熟期，而國內叉車工業和叉車產品尚處于開展期。從商場需求來看，國內叉車產品的運用規模和數量還未得到充沛拓寬。往后幾年跟著國際制造業向我國轉移和國內物流業的高速開展，我國叉車商場增長潛力巨大，未來三年內年產量有望打破8萬臺，一起叉車職業將進一步進步技能水平，逐步與國際接軌。國際車商場上，電動叉車需求遠遠大于內燃叉車，這與全球注重環保的要素密切相關。跟著我國環保方針的出臺和全民環保認識的增強，以及外資企業的許多進入，我國也將適應全球開展方向，電動叉車商場需求將敏捷上升。
但不容忽視的是，我國電動叉車出產尚處起步階段，特別是三電（電控、電機、電瓶）的落后狀況困擾著電動叉車的開展，國內廠家的技能水平與產品質量相對于國外先進的工業車輛制造商尚有必定間隔。獨、合資企業在我國電動車輛范疇仍然占有絕對優勢，在產品的先進性與可靠性等方面顯示出較大的優越性。2004年，獨、合資企業在我國共出售電動車輛7183臺，占全職業的一半以上。一起，從海關總署發布的2004年全年叉車進口數據中可以看到，在高端商場仍進口叉車為干流，2004年國內進口叉車中高端電動叉車的份額為62.49%，同比2003年數量增長了21.05%，說明國內現在對高端電動叉車的需求許多增加，而現有的叉車企業又不能徹底滿意商場需求。不只如此，跟著國內物流業的大力推動，大型集裝箱將會成為運輸的干流，而集裝箱的轉移、碼放將需求許多無污染、能舉高的電動叉車，這些都是叉車企業不能拋棄的機會。因而，我國叉車企業要想在未來的商場競賽中獲得優勢，應當加快電動叉車的研發，經過選用國際領先技能進步產品品質，以一流的產品贏得更多的客戶。
二、用溝通驅動體系的叉車優勢顯著
近年來，跟著溝通感應電機變頻技能的進步，以及大功率半導體器材和微處理器速度的大幅度進步，使感應電機溝通驅動體系與直流電機驅動體系比較，具有功率高、體積小、質量小、結構簡略、免保護、易于冷卻和壽命長等長處。該體系調速規模寬，并且能完結低速恒轉矩、高速恒功率工作，很好地滿意了電動車輛實踐行進所需的轉速特性?？梢哉f，正是半導體技能的突飛猛進催生了溝通電機的技能革命，使溝通電機的操控能力大大增強；并且跟著電子元件價格的不斷跌落，溝通電機操控器的本錢得以下降，然后為溝通驅動體系的大規模推廣運用奠定了根底，發明了條件。
選用溝通驅動體系的叉車，全體功用顯著進步，毛病及元件更換率顯著下降，可靠性大大增強;叉車單位時刻的出產率更高，操作及保護本錢更低，將給用戶帶來十分顯著的效益。因而，溝通驅動體系一經推出，不只得到了叉車出產企業的信任，也越來越遭到用戶的喜愛，成為近年來電動叉車技能開展的趨勢與方向。其優勢首要體現在以下方面：
工作與保護本錢低
溝通電機畢生免保護。
溝通電機無需換向接觸器（行進、后退換向），節省了部件。更為重要的是，溝通電機無碳刷和換向器，不只電機的體積愈加簡便細巧，工作速度進步了，并且徹底擺脫了定期檢測和更換碳刷的費事。由此帶來的最大優點是：叉車電機簡直畢生不需求保護，極大地增強了叉車的可靠性與安穩性；一起，在叉車規劃時不必考慮預留電機維修空間，甚至可以將電機密封起來，使叉車結構規劃愈加緊湊。
圖片說明：選用溝通驅動體系的豐田叉車保護費用大大下降（DC代表直流電）
選用再生制動，削減機械磨損。
再生制動是一種非接觸性制動，比傳統的制動體系大大簡化。不論駕馭者經過踩剎車踏板剎車，仍是變換行進方向剎車，電動機均會處于發電機狀態,其電磁轉矩將成為制動性質的轉矩。這意味著剎車片的磨損降至最低。而機械磨損大大下降，也就削減了叉車保護費用，使工作本錢更低。
一起，溝通電動機在行進與制動上的功率都更高。剎車或換向時，會有再生能量發生。剎車越激烈，再生的能量越多。溝通驅動體系的蓄能設備則會在剎車或換向時主動發動，將能量回送給蓄電池，使電池工作時刻延伸，壽命也更長。盡管某些直流驅動叉車上也有再生制動，但必須在激烈的剎車時才干啟用，這也意味著再生的部分能量在剎車時轉化成了熱量。而簡直在所有的狀況下，溝通電機均會發生能量再生，并且繼續效果直至叉車徹底中止，明顯比直流電機的能量再生功率更高。
2．出產功率進步。
溝通電機最高轉速比直流電機進步許多，動力更微弱。并且，溝通電機可以將獲得的再生能量回饋給蓄電池，既延伸了電池的運用時刻，又可以將這些能量用于進步叉車的全體功用。其結果是叉車在行進中發動更快，加快/減速功用大大進步，縮短了到達最高速度的時刻與行走間隔。研討表明，在大多數的實踐運用中，叉車自發動至中止的一次轉移作業間隔很少長于20m。而溝通電機優異的加快功用使得在如此短的間隔內完結叉車全速工作成為可能，叉車的工作功率顯著進步。
3．易于編程，操控能力大大增強。
跟著半導體技能的飛速開展，變頻調速技能獲得了打破性開展，可以實時操控溝通電機的工作，使溝通電機的操控能力大大增強，獲得了同直流電機相同的調速功用。溝通驅動選用速度力矩操控，操控的靈敏度進步，可以進步叉車操作功率；選用加快踏板開釋制動功用（即叉車行走時油門稍一松，再生制動就會起效果），行進過程中換向為倒車時可以平穩過渡，進步了叉車的安穩性與可靠性。一起選用CAN總線，分布式節點不受設備方位的約束；模塊化結構，體系拓寬簡略，可完結功用特性的無縫增加或修正；完結了總線接口標準化，使體系集成更簡略，單元規劃更靈敏。
4．叉車操作愈加舒適。
溝通驅動體系在進步叉車駕馭員操作舒適方面所起到的效果異乎尋常。由于溝通電機比直流電機細巧簡便，這使得叉車的規劃相對更靈敏。例如，運用這一靈敏性，豐田叉車公司選用共同的低重心規劃，然后開發出駕馭舒適、功用優越的7FB系列電動叉車。
下表以德國永恒力（Jungheinrich）電動平衡重叉車為例，對裝備溝通電機與直流電機這兩種不同驅動體系的同類型叉車的差異性（保護本錢、功率比較與其它）的比較。
溝通電機(AC)與直流電機(DC)
保護本錢（以5年運用為例）
功率比較（以Jungheinrich電動平衡重叉車為例）
其他比較（以Jungheinrich電動平衡重叉車為例）
流驅動體系供貨商狀況
溝通驅動體系是20世紀90年代開展起來的新技能，現在國際上可以供給溝通驅動體系廠家為數不多，許多廠家的技能也不很成熟，其間美國丹納赫傳動(Danaher Motion)公司供給的是溝通驅動叉車的全體系集成解決方案，可以做到溝通操控體系與溝通電機的徹底匹配，驅動體系功用、安穩可靠性都得到最佳保證。在這個范疇，美國丹納赫傳動(Danaher Motion)公司是當之無愧的領先者。
1996年，美國丹納赫傳動(Danaher Motion)公司首先推出了第一代用于牽引和舉升的48 伏溝通電機和驅動體系，并以直-溝通變換技能領導著叉車商場。丹納赫傳動(Danaher Motion)的溝通驅動體系基于CANopen總線（CAN是現場總線的一種），可以完結功用特性的無縫增加或修正。該體系模塊包含：轉向驅動體系、牽引驅動、舉升驅動、牽引電機、舉升電機、導引設備、車輛主控器、顯示器、制動器。丹納赫傳動(Danaher Motion)的溝通驅動體系的杰出特征是，電動機的工作功率進步，運用壽命延伸，蓄電池尺度更小，并完結了電機免保護。憑仗其工作平穩性、優異的低速特性以及絕佳的無縫換向功用，該產品自問世以來備受推重。當今，全球十大頂尖的物料轉移設備出產商都選用了丹納赫傳動(Danaher Motion)的溝通驅動體系模塊，推出了溝通驅動叉車、牽引車等轉移設備，引發了全球電動叉車范疇技能與產品的更新換代。
作為全球僅有的溝通驅動全體系集成解決方案供給商，丹納赫傳動(Danaher Motion)十分了解全球叉車職業首要制造商的以及最終用戶的需求。丹納赫傳動(Danaher Motion)的運動操控體系具有杰出的高效性、耐用性、可靠性、安全性，以及工作平穩性和極佳的駕馭舒適性。經過運用Danaher Motion體系，叉車制造商將會在整個出產鏈和整個產品壽命周期內獲益，完結自我增值。別的, 作為體系集成商, 丹納赫傳動(Danaher Motion)還能供給定制集成體系產品工程規劃以及體系運用支撐，然后下降叉車出產企業的開發本錢，縮短產品上市時刻。并且，就最終用戶而言，設備有Danaher Motion驅動體系的叉車，不光出產功率高，并且工作本錢低，可靠性高。
跟著新式電子器材和高功用微處理器的運用以及操控技能的開展，操控器的功用價格比越來越高，體積越來越小。作為未來技能開展方向，丹納赫傳動(Danaher Motion)正在對高功用的永磁溝通電機（PMAC電機）進行進一步研發，以便運用在電動叉車范疇。PMAC電機的功率比感應式溝通電機進步了10%-15%，體積更小，質量更小，也沒有直流電機的換向器和碳刷等缺點?，F在，由于該類驅動體系需求的永磁材料本錢較高，因而只在小功率的電動汽車中得到必定的運用。永磁同步電機將是電動車輛電機的下一步開展方向。
四、驅動體系在叉車職業的運用狀況
溝通驅動體系在全球電動車輛職業與商場的推廣運用狀況，剖析我國與發達國家存在必定間隔。
國外運用狀況
國外叉車企業從1996年起就開端研發、出產溝通驅動叉車，現在現已批量出產，處于平穩開展階段。全球頂尖的叉車企業簡直都選用了丹納赫傳動(Danaher Motion)的溝通驅動體系，規劃、出產獨具本公司特征的電動叉車。據介紹，這些公司包含：瑞典的BT、Atlet，芬蘭的Rocla，德國的永恒力（Jungheinrich）、瓦格納（Wagner）、Still，美國的納科集團（出產海斯特Hyster、耶魯Yale叉車）、美國皇冠(Crown)、Airtrax、Raymond、BT Prime Mover，日本的豐田、小松等。如今，越來越多的叉車企業看好溝通驅動體系叉車的商場遠景，不斷推出新車型并向用戶大力推薦，將其視為在日益激烈的商場競賽中取勝的又一利器。
以豐田公司為例，豐田現已推出多款選用溝通驅動體系的電動叉車。其新式7FBE三輪叉車的許多強化功用都是以先進的溝通驅動體系為根底的，該體系對功用所供給的操控水平與以往的任何產品都不同。例如，溝通電源體系所供給的電源操控使得7FBE叉車可以充沛運用每一次電池充電潛能。到現在為止，所有的電動叉車都曾經歷過隨電池電力耗費而功用逐步下降的狀況。而豐田7FBE三輪叉車由于有了電力保持功用，所以操作者可以享遭到“剛充完電”般的微弱動力，其時刻要比現有的叉車類型長40%。
2．國內運用狀況
溝通驅動體系直到2003年才開端在我國出售，現在在這一技能范疇我國尚處于起步階段，國內已有幾家首要的叉車企業運用丹納赫傳動(Danaher Motion)公司供給的溝通驅動體系出產電動叉車,其系列化產品正在開發試制中。例如,安徽合力股份有限公司選用丹納赫傳動(Danaher Motion)溝通驅動體系的四輪1.5t全溝通驅動叉車樣車現已完結測試，正在開端批量出產?，F在，國內首要的叉車制造商都已制訂了新的溝通驅動叉車的研發方案。跟著我國叉車商場逐步與國際商場接軌，溝通驅動叉車也呈現出加快開展勢頭，商場潛力巨大，遠景看好。
總之，溝通驅動體系作為叉車更新換代的技能，必將得到越來越廣泛的運用。這項被稱為“21世紀電動叉車的革命性技能”，對叉車企業的技能水平、產品銷量、商場份額、贏利甚至立異形象等都會發生必定的影響。究竟，未來的競賽更多地體現為技能的比賽。誰把握了新技能，誰就能在未來的商場中贏得更多優勢，占據更為有利的方位。
