电动叉车交流与直流驱动的区别
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交流电机和直流电机的主要区别The manuscript was revised on the evening of 20211、说说交流与直流电机的主要区别:无刷直流电机,定子是旋转磁场,拖着转子磁场转动;交流同步电机,也是定子旋转磁场拖着转子磁场转动;那么从原理看,无刷直流电机、交流同步电机有什么不同它们的不同是,旋转磁场旋转的原因不同:(1)交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;(2)直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变是转子转动的快慢;这样,它们的调速方法就不同:(1)交流同步电机,定子磁场转动的原因是彼此落后120度的三相对称交流电,定子磁场的转动是交流电的变化快慢;只要改变交流电变化的快慢,就能改变电机的转速,即变频调速;(2)直流电机,是直流电源不变的恒定电压,与线圈连接实际位置的改变形成的,而且与线圈连接实际位置的改变只与转子转动的快慢相关;只要改变转子的转速就可以调速,而转子的转速与电压成正比,改变电压就可改变转速,即调压调速;所以,直流电机、异步电机调速的方法不同,是结构的问题,是转动原理的问题;*2、直流电机与异步电机的根本区别在于直流电源与线圈的位置关系靠转子转动改变,只有用与转子转动相关的信号改变直流电源与线圈的位置关系,是实现调速的核心问题;有人会说,交流调速是调速,直流调速也是调速,谁调速都一样。
答曰:不一样,直流调速不改变电机的负载性质,而交流调速改变了负载的性质;也就是说,频率不同时,交流电机的感抗大小不同。
电压不同时,直流电机的电阻大小不变;有人会说,那有什么关系?关系很大,交流调速,变频,负载性质随之改变,是一个极不稳定的系统。
直流调速,负载性质不变,是一个非常稳定的系统;有人会说,那又有什么关系?关系很大,交流调速,由于不稳定,很难实现精细调速。
电动车到底是直流电还是交流电关于电动车的供电是直流还是交流点,一直有很多人在争议这个话题,很大一部分人还是不懂的其所以然的,这里小编就从专业角度给大家分析分析。
一句话概括就是,进控制器前是直流,进电机是交流,然后控制器变频的,220v的变频器也是先变直流在变交流改变频率的,这里差不多就是这些步骤了。
电动车电机属于星形绕组的三相交流同步电机。
电动车虽然用的是直流电源,但电机确实是有交流直流区分的。
观察电动摩托车的电机引线可以发现有两种情况。
一是只有两条粗线的,这是有刷电机,也就是直流电机。
二是有三条粗线加五条细线的,这是无刷电机。
也是所谓的交流电机。
随着技术的发展,现在无刷电机也可以不使用那五条细线,不过性能和使用效果还不怎么好。
电动车分为交流电动车和直流电动车。
通常说的电动车是以电池作为能量来源,通过控制器、电机等部件,将电能转化为机械能运动,以控制电流大小改变速度的车子。
第一辆电动车于1834年制造出,它是由直流电机驱动的。
随着科技发展,电动车现在种类也多起来了。
电动车按类型分可分为:电动自行车;电动摩托车;电动独轮车;电动三轮车;电动滑板车;纯电动汽车,增程式电动车,混合动力电动车,燃料电池车。
按电力提供的方式可以分成两大类,一是连接外部电源来获得电力,另外就是用燃料电池,储能器件(如储能电池,超级电容)等作为电力。
按驱动方式分类:纯电动汽车,混合动力电动汽车(串联、并联、混联),燃料电池电动汽车。
按用途方式分类:电动汽车;电动三轮车;电动自行车(可对比自行车)电动车的整体配置:电动自行车是由蓄电池、电动轮毂、控制器、充电器四大件和车体部分组成。
(一)直流电机驱动方式直流驱动作为一种比较便宜的驱动方式很早以前就已居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。
20世纪90年代前的电动车辆几乎是直流电机驱动的。
直流电机本身效率低,体积和质量大,换向器和碳刷限制了它转速的提高,最高转速为6000-8000r/min。
其工作原理是:直流电流经碳刷输送到换向器,并传到转子。
这各方式有两个明显的缺陷:第一,所有的电枢电流必湏经由碳刷来输送,电机的性能取决于碳刷的物理尺寸及磨损情况,而且这也会限制电机制动性能的发挥。
另外,碳刷容易损坏,必湏定期(半年至一年)更换,否则会极大地影响电机寿命。
考虑到这一点,直流电机上往往配置侦测碳刷磨损并发出警告的装置。
第二,直流电动机的热量主要产生在电动机的内部部件,因此大多数直流电机都会同时配备一个风扇用于散热。
以上装置无疑增加了电机的成本。
因此,选购电机叉车时,选购直流驱动方式的电动机车主要是考虑了叉车的价格因素,考虑了直流驱动是一种比较便宜的驱动方式,同时直流驱动应用较早,技术也比较成熟。
但如上所述,直流电机也具有很多缺点,这是企业在采购电动叉车时必湏考虑的技术因素。
(二)交流电机驱动方式比较分析以交流电机为核心的交流驱动系统因其生产效率高、维护成本低被业内专家誉为21世纪电动叉车的革命性技术。
全球叉车巨头竞相推出性能更佳的交流驱动电动叉车,以丰富自己的产品,满足用户需求,赢得市场份额。
国内领先的叉车企业也开始致力于交流技术应用方面的研发,将新型交流驱动电动叉车作为参与国内乃至全球市场竞争的制胜砝码。
感应电机交流驱动系统是20世纪90年代民展起来的新技术。
其原理是将三相交流电输送给固定的定子绕组,产生旋转的磁场感应闭合的转子绕组产生电流,转子在电磁力的作用下顺着旋转磁场的转动方向旋转。
电机控制器采用矢量控制的变频调速方式。
交流电动机最为突出的优势是没有碳刷,也没有直流电动机通常对最大电流方面的限制,这意味着电动机在实际使用中可以得到更多的能量及更大的制动扭力,于是可以更快的速度运转。
交流电机:交流电机输入电源为220V(中国)或110V(日本)的交流电,通过启动电容,在定子线圈上形成旋转的磁场,带动鼠笼转子旋转。
特点:1、电机没有控制板。
2、电机没有电刷。
3、电机有启动电容4、能直接用插座电源交流电机的优点:1、结构简单,使用寿命较长2、技术成熟3、通用性强4、价格便宜交流电机的缺点:1、能效不高,只有40%左右,不能满足欧盟ERP要求,属于即将被淘汰的产品。
2、控制性差,电机特性曲线难实现线性效果,转速不好控制。
通常只能用抽线头实现档位控制。
低速时电磁音很明显。
3、保护种有类单一,只有过热保护。
启动时有凸波电流。
直流有刷电机:电机输入直流电压(DC),通过碳刷和转子换向器结构,保持转子线圈产生的磁场与机壳永磁体相斥,从而保持转子运转。
特点:1、有碳刷,无控制电路板。
2、转子有换向器。
3、电机定子是永磁体。
4、不能直接用插座电源,需要通过开关电源转换才能使用。
直流电压供电:12V、24V、36V、48V、110V直流有刷电机优点:1、能效高,可以达到80—90%2、控制性好,特性曲线有较好的直线性3、技术成熟,应用广泛直流有刷电机缺点:1、使用寿命短,电刷属磨耗品,几千小时后需更换。
2、有碳刷摩擦产生的噪音3、有电火花,碳刷换向时产生,严重时会干扰到其它电器的正常使用。
4、其使用的很多场合,受到直流无刷电机的影响。
直流无刷DC电机,通过控制板实现电子换向,保持定子线圈产生的磁场与转动的永磁体转子磁场相斥,从而保持转子运转。
特点:1、有专门的换向控制电路板。
2、没有换向器、没有碳刷。
3、电机转子是永磁体。
4、不能直接用插座电源,需要通过开关电源转换才能使用。
直流电压供电:12V、24V、36V、48V、110V直流无刷DC电机的优势:1、能效高,达到70-80%,克服了有刷电机使用寿命短的缺点,将会占领交流电机现在的市场份额。
2、控制性好,能根据控制线的电压或PWM信号占空比,来实时调整电机的转速。
电动叉车交流电机与直流电机相比优势有哪些?基本构造差异交流电机直流电机内部环境无碳刷磨损后产生的粉尘,内部环境清洁,提高使用寿命碳刷磨损产生粉尘,直接影响电机的寿命马达马达为全封闭结构,防潮防尘,工作时热量产生在电机外部,散热快,有利于电机长时间工作马达非全封闭结构,工作时热量产生在电机内部,散热效果差,不利于马达长时间工作能量回收刹车时能回收30%的效率,节省电量消耗,同时提高电瓶使用寿命刹车时能回收的能量低于15%小贴士:电动叉车70%的电机故障都是因为电机碳刷或者换向器出现故障,所以无碳刷的交流电机能非常有效的提高电机的工作效率和使用寿命。
根据测算,一般情况下交流电机比直流电机节能20%。
电动叉车交流电机与直流电机维护保养成本比较(以使用5年时间为例)直流电机交流电机更换驱动马达上的碳刷3*100 无驱动马达是维修保养费用1*1000 无更换提升驱动马达上的碳刷3*100 无电机轴承2*40 无电机转子1*2000 无更换接触器3*200 无物料成本总费用4280 无人工成本无法准确计算,以1车1人次计算每次维修价格,5年内维修保养此时至少10次以上,一般情况下需要费用6000以上无单个直流电机总维护费用>10000 无注明:上述物料成本以目前市场备件主流价格作为参照。
电动叉车采用不同电机工作效率比较交流电机直流电机提升率行驶速度(满载)17km/h 可调15km/h 13%提升速度(空载)0.56m/s 0.48m/s 16%提升速度(满载)0.4m/s 0.36m/s 11%加速度(空载) 3.5s 3.8s 7%加速度(满载) 4.0s 4.5s 11%最大爬坡性能(满载)35 28 25%最大爬坡性能(空载)24 17 11%刹车时能量回收率30% 15% 100%每小时搬运效率52托盘39托盘33%令工叉车。
电动叉车技术参数电动叉车是一种使用电动机驱动的叉车,与传统的内燃机叉车相比,电动叉车具有无污染、低噪音、低振动、维护方便等优点。
下面将介绍电动叉车的一些关键技术参数。
1.驱动类型电动叉车的驱动类型主要有直流电驱动和交流电驱动两种。
直流电驱动的电动叉车相对简单,常用的电压为24V和48V,适用于低载荷、小型场地的操作。
交流电驱动的电动叉车功率更高,常用的电压为80V和48V,适用于长时间高强度使用的场合。
2.驱动电机电动叉车的驱动电机一般采用直流电机或交流电机。
直流电机结构简单、成本低,但效率相对较低。
交流电机具有高效率、高转矩和宽电压范围等优点,但成本较高。
同时,电动叉车的驱动电机还需要具备耐高温、高转矩、高效率和低噪音的特点。
3.动力电池电动叉车的动力电池主要由铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池等组成。
铅酸电池成本较低,但能量密度低、循环寿命短。
镍氢电池具有较高的能量密度和循环寿命,但成本较高。
锂离子电池具有较高的能量密度、循环寿命长,但成本最高。
选择合适的动力电池需要根据工作需求和经济成本进行权衡。
4.重量和载重量电动叉车的重量主要包括车身重量、动力电池重量和货物重量等。
载重量是指电动叉车能够承载的最大货物重量。
重量和载重量的选择需要根据工作场景和工作需求进行确定,以保证电动叉车的稳定性和安全性。
5.提升高度提升高度是指电动叉车能够达到的货物的最大高度。
提升高度的选择需要根据仓储场地的实际情况和货物的堆码高度确定。
同时,还要考虑到电动叉车的稳定性和安全性。
6.速度和行驶距离电动叉车的速度和行驶距离是衡量其工作效率和适用范围的重要指标。
速度和行驶距离的选择需要根据具体的工作需求和工作环境来确定,以满足工作效率和作业时间的要求。
7.充电方式和时间电动叉车的充电方式主要有普通充电和快速充电两种。
普通充电时间较长,一般需要8-12小时,适用于充电时间充裕的场合。
快速充电时间较短,一般需要1-2小时,适用于充电时间紧迫的场合。
叉车使用交流电机的优势采用交流驱动系统的叉车,整体性能显著提高,故障及元件更换率明显降低,可靠性大大增强;叉车单位时间的生产率更高,操作及维护成本更低,将给用户带来非常显著的效益。
因此,交流驱动系统一经推出,不仅得到了叉车生产企业的信赖,也越来越受到用户的青睐,成为近年来电动叉车技术发展的趋势与方向。
其优势主要体现在以下方面:1.交流电机终生免维护交流电机无需换向接触器(前进、后退换向),节省了部件。
更为重要的是,交流电机无碳刷和换向器,不仅电机的体积更加轻便小巧,运转速度提高了,而且彻底摆脱了定期检测和更换碳刷的麻烦。
由此带来的最大好处是:叉车电机几乎终生不需要维护,极大地增强了叉车的可靠性与稳定性;同时,在叉车设计时不用考虑预留电机维修空间,甚至可以将电机密封起来,使叉车结构设计更加紧凑。
2.采用再生制动,减少机械磨损再生制动是一种非接触性制动,比传统的制动系统大大简化。
不论驾驶者通过踩刹车踏板刹车,还是转换行驶方向刹车,电动机均会处于发电机状态,其电磁转矩将成为制动性质的转矩。
这意味着刹车片的磨损降至最低。
而机械磨损大大下降,也就减少了叉车维护费用,使运行成本更低。
同时,交流电动机在行驶与制动上的效率都更高。
刹车或换向时,会有再生能量产生。
刹车越强烈,再生的能量越多。
交流驱动系统的蓄能装置则会在刹车或换向时自动启动,将能量回送给蓄电池,使电池工作时间延长,寿命也更长。
虽然某些直流驱动叉车上也有再生制动,但必须在强烈的刹车时才能启用,这也意味着再生的部分能量在刹车时转化成了热量。
而几乎在所有的情况下,交流电机均会产生能量再生,并且持续作用直至叉车完全静止,显然比直流电机的能量再生效率更高。
3.生产效率提高交流电机最高转速比直流电机提高很多,动力更强劲。
而且,交流电机可以将获得的再生能量回馈给蓄电池,既延长了电池的使用时间,又可以将这些能量用于提高叉车的整体性能。
其结果是叉车在行驶中启动更快,加速/减速性能大大提高,缩短了达到最高速度的时间与行走距离。