交流技术在电动叉车驱动系统的应用.doc
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1、合肥工业大学硕士学位论文交流技术在电动叉车驱动系统的应用姓名:栾英申请学位级别:硕士专业:车辆工程指导教师:陈无畏20090601 表格清单表I-I直流电机与感应电机维护成本的比较.3表1-2直流控制器与同规格交流控制器的效率比较.7表3-1ZAPI H2B控制器工作原理.19表4-I整车设计参数.32表4-2配套电机数据.33表4-3相关电机数据表.33表4-4感应电机在电动叉车不同工况下的性能.36表45CURTIS感应电机控制器1236&1238功能一览表。.36表46熔断器选型.40表51基本参数调节.:.44表52参数设置表.45表53电机驱动参数.47表5-4固有频率测试数据.48
2、表56以电机额定电流进行实验的数据.50表5-7车辆设计性能指标.52表58估算感应电机的电流.52表5-9性能试验数据.54表5一10设置加速器踏板制动强度的试验数据.56表511整车性能试验数据.57独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知,除了文中特别加以标志和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果,也不包含为获得 金胆王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说 明并表示谢意。学位论文作者签字:来关 签字日期:哆年6月,午日 学位论文版权
3、使用授权书本学位论文作者完全了解 金胆王些太堂 有关保留、使用学位论文的规定,有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅或借阅。本人 授权 金胆王些太堂 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检 索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书学位论文者签名:森英 I 签字日期:砷乃年6月/印日 学位论文作者毕业后去向: 工作单位:通讯地址: 导师签名:1售涨 签字日期:.1年6月Z(F日 电话:邮编:致谢本项目的研究工作是在尊敬的导师陈无畏教授的悉心指导和关心下完成 的,作者在论文研究中取得的每一点进步和
4、成绩无不渗透着老师的心血。老师 以他们丰富广博的知识、严谨求实的治学态度、一丝不苟的精神、卓越的才智 以及求实创新的工作作风深深影响了我,使我受益匪浅。尤其是老师对新事物、 新科技的敏锐洞察力和对同行业先进技术的研究、行业动态的把握,大大开拓 了我的眼界,时刻鞭策我不断开拓奋进。值此论文完成之际,谨向长时间以来 关心和培养我的老师致以崇高的敬意和诚挚的感谢。感谢安徽合力股份有限公司技术开发处的领导及电动研究所的多位同事, 在和他们的学术研讨中,作者获得了许多设计思路设计灵感,他们的合作与帮 助是本文的研究工作得以顺利完成的关键。感谢公司的同事们多年来对我的热 心帮助和指导,论文研究工作离不开他
5、们的支持。同时,我还要感谢我的家人,是他们的支持与理解,鼓励我顺利完成了这 篇论文。作者:栾英 2009年5月第一章 绪论1.1电动叉车发展的现状我国工业车辆行业起步较国外晚,自20世纪50年代首部叉车面世以来, 直到70年代叉车行业才初具规模。有专家认为,从产业周期的角度分析,发达 国家的叉车产业已处于成熟期,而国内叉车产业和叉车产品尚处于发展期。从 目前的市场需求来看,国内叉车产品的使用范围和数量还未得到充分拓展。随 着世界制造业向中国转移和国内物流业的高速发展,叉车市场也迎来了行业的 春天,近几年来,我国叉车生产、销售以年均30%-40%的速度持续增长,远 远超过了国民经济的增长速度。预
6、计到2010年中国叉车年产销量将超过12万 台,直追装载机总量,从而成为工程机械另一大类产品。中国叉车市场增长潜 力巨大,受到世界的瞩目瞻1。正因为叉车业的蓬勃发展,吸引了越来越多的进 入者。据中国工程机械工业协会机动工业车辆分会统计,目前各类叉车批量生 产企业已超过百家,同时,国内一些有实力的企业也在逐步进入,如汽车行业 的江淮汽车,合肥锻压集团,还有重汽集团。近年来,一些浙江、广东的民营 企业也在涉足叉车行业。国外叉车制造商也纷纷进入中国市场,林德、小松、 汉拿、三菱、丰田、TCM和海斯特等著名制造商均在我国设立独资或合资公司 进行叉车生产销售。按美国现代物料搬运杂志的排名,全球前20位叉
7、车厂商中 过半数已在中国建厂或以代理形式进入国内。同时,外资企业也加大产品的国 产化,销售价格与国内品牌逐渐拉近,又有原装产品进入中国市场,形成了质 量、价格、售后服务有层次的格局。目前,以发动机为动力的内燃叉车使用汽油天然汽柴油作为动力源,因 其功率强劲,使用范围广,占据国内叉车市场的主导地位。但由于提高产品的 节能效果和满足日益苛刻的环保要求,利用蓄电池作为动力源的电动叉车,因 其低噪声,操作方便而灵巧,运行平稳,可靠性更高、更清洁,得到了越来越 多的企业的青睐。中国电动叉车的市场处于起步阶段,市场规模逐年变大。但是从比例看, 目前电动叉车所增长的幅度小于内燃叉车,在欧洲,电动叉车在叉车总
8、量的比 例超过70%,在美洲,超过50%。目前国际蓄电池叉车的产量已占叉车总量的 40%左右,中国蓄电池叉车大约占市场份额的20%左右,可见,中国的电动叉车 有广大的发展空间。随着我国环保政策的出台和全民环保意识的增强,以及外资企业的大量进 入,电动叉车的占有率会是一个逐渐发展渐渐增加的过程,尤其是在港口、仓 库以及烟草、食品、轻纺等行业。随着石化燃料价格的增加,对环保的更高要 求,电动叉车的优越性会更加突显。叉车行业正在逐步提高技术水平,逐渐与 世界接轨。1.2电动叉车交流驱动技术的发展背景电动叉车是以蓄电池作为动力源,通过电机将电能转换为机械能驱动叉车 行走。驱动系统是电动叉车的最关键系统
9、,一般由调速系统(包括驱动电机、电 机控制器及各种传感器、机械减速及传动装置、车轮等构成。电动叉车驱动系 统的有以下特点。:(1能够频繁地起动、停车、加减速,对转矩控制的动态性能要求高。(2电动叉车驱动的速度、转矩变化范围大,既要空载平整路面行使的高速 度,低转矩的工作环境,也有满负载爬坡的运行工况,同时还要求保持较 高的运行效率。(3利用电动机的可逆工作特性,还可以实现制动能量回收,即再生发电。在电 动车制动时,驱动电机的工作状况由电动机状态转为发电机状态,并将这些 能量送回电池,储存起来。电动叉车的运行性能主要取决于调速系统的类型和性能。因此各叉车生产 厂家都在大力研究和发展电动叉车的调速
10、系统,以提高整车的性能和可靠性。 目前正在应用的电动车辆主要有直流驱动和交流驱动两种方式。直流驱动 作为一种较经济简便的驱动方式,在很早以前就已在电动设备上广泛应用。然 而,交流系统本身在性能、维修等方面的优越性能使很多室内搬运设各生产商 开始致力于交流技术应用的研发。电动叉车也经历了从直流技术到交流技术的 过渡。自上世纪末,交流动力逐渐应用于在电动叉车的设计和生产中,它的应 用使电动叉车的性能显著提高,完全可以与内燃机叉车相抗衡。而且,随着电 子元件的价格的不断下跌,感应电机控制器硬件部分的成本逐年降低,从而为 交流驱动系统的大规模推广应用奠定了基础,创造了条件。通过对直流与交流 驱动系统从
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