电动叉车不同电机系统作业能效特性分析.pdf
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1、2023年第6 期特种设备安全技术:57电动叉车不同电机系统作业能效特性分析孟滨摘要国家在“十四五”规划下大力推动节能减排,建立绿色低碳循环发展经济体系。物流行业中,又车作为非道路车辆的重要组成部分,其能效的改善也是行业内为“十四五”节能减排目标而努力探究的方向。因此,提高叉车的能量转换效率的研究具有重要的意义。电动叉车用电机常见有异步电机和永磁同步电机,两种电机在转速范围、峰值效率、可靠性、控制操作性能、结构坚固性、制造成本方面大不相同。为深入地研究电动叉车实际作业过程中的能耗特性,本文基于ISO23308工业车辆的能效一实验方法第1部分总则中的测试循环,应用FLUKEF345电力质量钳表、
2、远程监控管理系统等电压电流采集记录设备,对交流异步系统和永磁同步系统在实际作业工况下的能耗特性进行对比研究。关键词节能减排又车能量转换效率测试对比进1.2基于ISO23308循环的能耗测试工况建立0引 言ISO23308能耗测试循环是国际标准化组织根据叉随着永磁同步电机在电动汽车行业的成熟应用,给车实际作业工况编制的用于测量叉车能耗的循环。我国叉车带来了新的研究方向,相较于目前电动叉车主要采发布的JB/T3300平衡重式叉车整机试验方法中能用的交流异步电机,永磁同步电机的外特性效率曲线在量消耗试验部分也与ISO23308循环一致,表明该循环轻载下具有较高的效率值,这是永磁同步电机与异步电可代表
3、叉车的实际作业工况。ISO23308循环运行路径机相比在节能方面的最大优势。为了满足车辆的可靠性,见图2,其中D、B两点相距30 m,在D、B两点进行制造商一般在设计选型时都会在极端工况下确定电机功货物的起升和下降,起升高度为从运输高度30 0 mm处率且会留出一定余量,而在车辆实际使用中,90%以上起升2 m,w 为3m(由选取的试验对象决定,本文选取用户在7 0%左右的额定功率下使用,因此,电机通常的试验对象的额定起重量小于5t)。1,2工作在轻负载区。对于感应电机来说,轻载下效率很低,而永磁同步电机在轻载下仍然可以保持高效率。1试验1.1试验测量仪器电力质量钳表F345是由FLUKE制造
4、的用于测量电流和电压以及评估电力质量,其电流、电压、千瓦时的采集准确度为3%,采样时间为1s。该设备在国外能耗检测领域有广泛应用。分析研究用的远程监控管理系统是国内知名叉车制造企业设计开发的,系统基于叉车锂电池内的电压和电流传感器,数据采集单元从锂电池中采集的CAN通讯数据,通过4G模块将传输到云服务器并进行云计算,其电流、电压、千瓦时的采集准确度为1%,采样时间为1s。为了减少设备带来的误差,本文采用以锂电池为叉车动力源,采用精度较高的远程监控管理系统,将采集单元安装在试验叉车上并与其CAN总线连接,利用锂电池内的电压和电流传感器实时采集并传输到远程监控中心。图1为测试设备连接示意图。云服务
5、器图1测试设备连接示意图收稿日期:2 0 2 3-0 5-0 912图2 IS023308循环运行路径根据图2 所示的循环运行路径,选定一款配备相关试验设备的叉车,由专业试验人员在专业试验场内进行实车测试,满足1h内6 0 次循环的试验要求,得出实际能耗试验工况,见图3(以1个循环为例)。根据实际作业情况,将叉车分为前进、后退、起升和下降4种作业工况。起开后退2m图3测试工况1.3试验对象数超采集单光本文采用的试验对象为以锂离子电池为动力源的某基主控电脑本型电动平衡重式叉车,试验叉车的主要技术参数见表1。表1试验叉车主要技术参数永磁同步系统整车额定门架质量起重量类型驱动电机油泵电机驱动电机油泵
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