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電動叉車直流調速系統如何工作?

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電動叉車直流調速系統如何工作?

發布日期:2019-09-13 作者:鑫益利 點擊:

驅動系統是電動叉車的關鍵系統,一般由牽引電機、控制系統(包括電動機驅動器、控制器及各種傳感器)、機械減速及傳動裝置、車輪等構成。電動叉車的運行性能主要取決于驅動系統的調速技術。目前電動叉車有直流和交流兩種驅動調速系統。

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電動叉車調速系統介紹


一、直流調速系統


電動叉車的直流調速系統由方向開關、電控、加速器、直流電機、相關線束、機械傳動裝置等組成??刂破鹘邮辗较蜷_關和加速器等電氣元件提供給叉車操作的指令后,經過脈寬調制,以一定的電壓加到直流電機上,驅動叉車行駛。


電動叉車的直流驅動調速系統的調速通常有兩種實現方法,一是電樞控制,二是勵磁控制。當直流電動機電樞電壓減?。ɑ蛟龃螅r,電樞電流和電動機轉矩就會降低(或升高),使得電動機轉速降低(或升高)。由于電樞的Z大允許電流不變,且磁場是固定的,電樞電壓的控制可在任何轉速下保持Z大轉矩不變,但電樞電壓不能超過其額定值,即電動機在轉速地域基速時可用電樞電壓控制的方法調速。另一方面,當電樞電壓恒定,直流電動機的勵磁電壓減弱的程度要加大,因此電動機轉矩增加,電動機轉速也要增加,由于電樞的Z大允許電流是常數,當電樞電壓保持不變時,無論轉速多大,感應電動勢都是恒定的,因此電動機所允許的Z大功率恒定,允許的Z大轉矩隨電動機轉速的變化而逆向變化。采用電樞控制與勵磁控制相結合的可使電動機有較寬的轉速控制范圍。兩種控制方法允許的Z大轉矩與Z大功率與電動機的轉速之間的關系:當電動機轉速低于基速時,勵磁電流保持在額定值,用電樞控制調速。當電動機轉速高于基速時,電樞電壓保持在額定值,用勵磁控制調速。


二、交流調速系統


隨著電動叉車交流電機現代控制理論的成熟和發展,交流變頻調速技術在電動叉車的驅動系統得到越來越廣泛的應用。


交流電動叉車的驅動調速系統由蓄電池、交流控制器、感應電機、加速器、各種開關、顯示儀表、相關線束、機械傳動裝置等組成。由蓄電池組提供整車的直流電源。交流控制系統是典型的CAN基系統,CAN接口管理交流控制器、智能顯示器等附件和CAN總線連接到車輛系統上,提供車輛設備狀況的簡易信息。交流控制器將直流電源從車輛電池轉換成頻率和電流可變的三相交流電源,驅動相應的感應電機。操作者經由數字控制量(方向開關、座位開關、安全開關、手制動開關等)和模擬控制量(加速器和制動器)發出的指令并通過速度、溫度及電流等傳感器反饋檢測信號,從而調節感應電機需要的轉速和扭矩,驅動叉車運行。


目前,工程電動車輛中比較普遍采用的感應電動機變頻調速控制方法有恒壓頻比控制、滑差頻率控制、矢量控制及直接轉矩控制等。在國內電動叉車行業廣泛應用的有瑞典的DANAHER、意大利的ZAPI、美國的CURTIS等幾個品牌的感應電機控制器,各系統都是基于CAN總線的控制系統。


基于滑差頻率控制的矢量控制方式是建立在恒壓頻比控制的基礎上。異步電機的轉矩主要取決于電機的滑差頻率,在運行狀態突變的動態過程中,由于出現暫態電流,電機的轉矩會出現偏差,它阻礙運行狀態的突變,影響了動作的快速性。在控制過程中,保持電機轉子、定子和氣隙磁場中一項不變,電機的轉矩就和穩態時工作一樣(主要由滑差頻率決定),這樣就可以消除動態過程中轉矩電流的波動,從而提高了通用變頻器的動態性能。其基本控制思想是以定子電流的增幅、相位和頻率為控制量,保持電機旋轉磁場大小不變,從而改變磁場的控制頻率,然后根據希望得到的轉矩,分別控制定子電流矢量及兩個分量間的相位,對變頻器的輸出頻率進行控制,此控制方式,可得到無延時的轉矩響應。



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