基于电动叉车驱动系统的交流技术应用分析

基于电动叉车驱动系统的交流技术应用分析

摘要：随着时代的发展和社会的进步，我国人民的环保意识逐渐增强，近些年来，电动叉车的销量越来越高，这是因为电动叉车具有一系列的优点，比如没有污染，噪声较低等等。该文简要分析了电动叉车驱动系统的交流技术，希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词：电动叉车驱动系统交流技术

我国大部分的电动叉机在驱动方面采用的都是直流电机，直流电机的机械特性比较的好，可以有效的控制速度，但是直流电机有着特别复杂的结构，因此，在维护保养方面就需要花费较多的资金和精力；而交流电机相对于直流电机来讲，因为没有换向器等，那么维护保养起来就不复杂，不需要花费过多的维护资金。近些年来，交流技术在国内外已经得到了广泛的应用，并且还在不断的发展过程中。

1 直流电机与交流电机的结构及原理

直流电机的原理及结构：在磁场内，电磁力会作用于直流电机，利用的是载流导体，如果磁场垂直于载流导体，那么就可以用f=Bil 来表示作用于导体上的电磁力，在这个公式中，磁场的磁感应强度用B来表示，导体中的电流用i来表示，导体的长度用l来表示。它的工作原理是这样的，有直流电流通过于线圈中时，一个方向交变的电磁转矩会作用于电枢，这样就会导致电枢出现来回摆动的情况，因此，换向器装置就是不得不添加的。换向器因为分别接触到两个电刷，那

么每一个极下线圈边中电流的方向就可以通过换向器配合电刷来保证，这样电动机的旋转状态就可以连续保持下去。

交流电动机的原理：三相交流电机也是利用电磁转矩来实现拖动作用，但是电磁转矩的产生却是利用一种旋转磁场与转子绕组内的感生电流相互作用。有对称三相绕组装在三相交流电机的定子上，并且有均匀分布的导条嵌在圆柱体的转子铁芯上，用铜环来连接导条两端，在三相电源上接三相绕组。这样就会有感应电势存在于转子导条内，闭合回路就形成了，有电流通过于转子导条中。在旋转磁场中，电磁力以及电磁转矩一定会影响到导条，于是沿着旋转磁场的逆时针方向，转子也会随之旋转。

直流、交流电机的结构及性能对比：因为直流电机和交流电机有着不同的工作原理，那么自然会有不同的结构。通过研究发现，如果功率是相同的，那么交流电机的外形尺寸可以小于直流电机，因为交流电机是没有换向器以及碳刷的。另外，因为是在直流电机定子的励磁线圈中安装永久磁铁，在转子上安装电枢绕组，那么转子旋转时，碳刷就会经过固有频率的电机电流，碳刷紧密接触着换向器，那么就会有摩擦力产生。那么，我们就可以得出这样一个结论，交流电机的转速要大于直流电机。

并且直流电机的碳刷容易磨损，那么检查和更换工作就需要定期经常进行。相对来讲，交流电机的结构就没有这么复杂，它只有很少的运动部件，在电机两端的轴承座内安装着输出轴支撑，没有磨损件

存在。那么，交流电机就不需要那么大的外形尺寸，同样的道理，如果直流电机和交流电机在外形尺寸方面是相同的，那么交流电机提供的功率就要大很多。并且，交流电机的转子是不直接接触定子的，那么转速方面也要优于直流电机。

我们需要注意的是，交流驱动的电动叉车虽然将交流电路作为控制电路，但是仍然采用直流电源。直流电经过控制器和换流器，可以转化为三相交流电。

2 交流驱动系统的优点

通过上文的对比分析，我们可以得知将交流技术应用于电动叉车驱动系统中，具有很多的优点，具体来讲，包括这些方面的内容：一是有着十分简单的结构，有着较高的可靠性：通过上文的叙述我们可以得知，交流电机是没有电刷或者控制器存在的，那么在交流电机叉车中，很多的易损件都是不必要的，比如前进接触器、后退接触器、起升接触器，这样就可以大大增强叉车的可靠性。

二是可以减少整机发热：因为在交流电机当中，没有直接接触元件存在于转子和定子之间，这样就可以在很大程度上减少机械摩擦，从而降低产生的热量。在交流电机中的与壳体座连接的定子上固定电枢绕组，这样电机壳就可以有效的散发电枢绕组产生的热量。而直流电机则没有这个功能，因此在实际的应用过程中，通常会有过热问题存在于直流电机中。

三是交流电机有着更大的输出功率，输出的扭矩和转速也更大：因为电枢没有直接接触到电机主轴，那么交流电机的转速就要远远大于直流电机，甚至可以高出三倍以上，这样可以承受的转矩也更加大，为车轮提供的驱动力矩就更大，有着更好的加速性能，这样系统就可以允许更大的最高转速。

四是维护成本可以得到大大的减少：因为没有电刷或者接触器存在于交流电机中，那么检查和维护的工作量就可以得到大大的减少，要知道，保养和维护必定会造成一定的误工费用，这样也可以得到减少，需要做的工作就是每天对蓄电池进行维护即可，实现劳动生产率提高的目的。

五是因为电机只有很小的外形尺寸，那么就可以更加灵活的设计叉车总体：相较于直流电机来讲，交流电机有着更小的尺寸，在同样功率的情况下，这样在设计叉车的时候，选择的空间就会更大，这样就可以将操作舒适性作为设计的一个目标，实现机动性提高的目的。

3 交流技术在诺力叉车上的应用

通过自主研发创造，浙江诺力诺力机械股份有限责任公司目前研制出来了一批拥有自主知识产权的交流电动叉车，特别是5T电动叉车FE4D50系列，它的各项技术指标都达到了国际先进水平，同时，它还开创了我国国内大吨位平衡重式蓄电池叉车的设计先例。公司采

用了很多国内首创技术，比如该吨位平衡重蓄电池叉车的设计和制造、交流技术在大吨位蓄电池叉车上的研究和应用。

4 结语

据相关的统计资料表明，目前欧洲市场上的叉车，有60%的比例是电动叉车；在我国，电动叉车所占的比例也越来越大。交流驱动技术因为其一系列的优点，已经被人们所认可和重视，并且在不断的发展当中。

参考文献

[1]杨晓军.交流驱动系统引领电动叉车技术革命[J].物流技术与应用，2005,2（9）：123-125.

[2]朱骏.电动叉车交流驱动系统的发展分析[J].今日工程机械，2013,2（11）：87-89.