交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)引領(lǐng)電動(dòng)叉車技術(shù)革命
被譽(yù)為“搬運(yùn)之神”的叉車在物流領(lǐng)域發(fā)揮著巨大作用。最近幾年，中國(guó)叉車銷售量年均增幅都在30%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)速度。中國(guó)已成為全球叉車市場(chǎng)上最為活躍的國(guó)家之一，受到世界的矚目。
目前，雖然內(nèi)燃叉車仍占據(jù)國(guó)內(nèi)叉車市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，但隨著企業(yè)環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，可靠性更高、更清潔的電動(dòng)叉車得到了越來越多的企業(yè)的青睞。而以交流電機(jī)為核心的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更因其生產(chǎn)效率高、維護(hù)成本低而被業(yè)內(nèi)專家譽(yù)為21世紀(jì)電動(dòng)叉車的革命性技術(shù)。全球十大叉車巨頭競(jìng)相推出了性能更佳的交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車，以豐富自己的產(chǎn)品，滿足用戶需求，贏得市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的叉車企業(yè)也開始致力于交流技術(shù)應(yīng)用方面的研發(fā)，將新型交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車作為參與國(guó)內(nèi)乃至全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的制勝砝碼。隨著電動(dòng)叉車在叉車市場(chǎng)中所占份額不斷攀升，交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將引領(lǐng)新一輪電動(dòng)叉車技術(shù)革命，給用戶帶來更高的生產(chǎn)效率、更低的叉車使用成本和更舒適的駕駛體驗(yàn)。
一、 我國(guó)電動(dòng)叉車需求逐年上升，但技術(shù)相對(duì)落后，外資企業(yè)產(chǎn)品占據(jù)大部分市場(chǎng)份額
按照動(dòng)力方式來分類，叉車可以分為內(nèi)燃叉車和電動(dòng)叉車。電動(dòng)叉車?yán)眯铍姵刈鳛閯?dòng)力源，使用時(shí)無尾氣排放，低噪聲，操作方便而靈巧，運(yùn)行平穩(wěn)。正是由于電動(dòng)叉車具有上述特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外用戶對(duì)電動(dòng)叉車的需求量不斷增加，電動(dòng)叉車在整個(gè)叉車銷量中所占比例穩(wěn)步上升。尤其是在港口、倉庫以及煙草、食品、輕紡等行業(yè)，電動(dòng)叉車正在逐步替代內(nèi)燃叉車。
我國(guó)工業(yè)車輛行業(yè)起步較國(guó)外晚了大約20年，自20世紀(jì)50年代首部叉車面世以來，直到70年代叉車行業(yè)才初具規(guī)模。從叉車生產(chǎn)企業(yè)角度來看，當(dāng)前，我國(guó)內(nèi)燃叉車已形成以安徽叉車集團(tuán)公司、杭州叉車股份有限公司、大連叉車有限責(zé)任公司為骨干的企業(yè)群，2004年三家企業(yè)共銷售內(nèi)燃叉車34689臺(tái)，占全行業(yè)（包括獨(dú)、合資企業(yè)）總產(chǎn)量46893臺(tái)的74%；電動(dòng)車輛也已形成以安徽叉車集團(tuán)公司、杭州叉車股份有限公司、寶雞雙力叉車集團(tuán)公司、撫順叉車制造有限公司和衡陽電瓶車總廠為主的重點(diǎn)企業(yè)。
據(jù)中國(guó)機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛分會(huì)秘書長(zhǎng)蘇恩一介紹，2004年我國(guó)共銷售機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛59676臺(tái)，比上年的45482臺(tái)增長(zhǎng)了31.2%。按驅(qū)動(dòng)方式劃分，內(nèi)燃叉車銷量為46893臺(tái)，比上年的35616臺(tái)相比，增長(zhǎng)了31.7%；電動(dòng)叉車銷量12783臺(tái)，與上年的9866臺(tái)相比，增長(zhǎng)了30%。
有專家認(rèn)為，從產(chǎn)業(yè)周期的角度分析，發(fā)達(dá)國(guó)家的叉車產(chǎn)業(yè)已處于成熟期，而國(guó)內(nèi)叉車產(chǎn)業(yè)和叉車產(chǎn)品尚處于發(fā)展期。從目前的市場(chǎng)需求來看，國(guó)內(nèi)叉車產(chǎn)品的使用范圍和數(shù)量還未得到充分拓展。今后幾年，隨著世界制造業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移和國(guó)內(nèi)物流業(yè)的高速發(fā)展，中國(guó)叉車市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力巨大，未來三年內(nèi)年產(chǎn)量有望突破8萬臺(tái)，同時(shí)，叉車行業(yè)將進(jìn)一步提高技術(shù)水平，逐漸與世界接軌。而在世界叉車市場(chǎng)上，電動(dòng)叉車需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)燃叉車，這與全球重視環(huán)保的因素密切相關(guān)。由此可以預(yù)見，隨著我國(guó)環(huán)保政策的出臺(tái)和全民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，以及外資企業(yè)的大量進(jìn)入，我國(guó)也將順應(yīng)全球叉車行業(yè)的發(fā)展方向，電動(dòng)叉車市場(chǎng)需求將迅速上升。
但不容忽視的是，我國(guó)電動(dòng)叉車生產(chǎn)尚處于起步階段，一直是我國(guó)工業(yè)車輛行業(yè)的弱項(xiàng)，特別是三電（電控、電機(jī)、電瓶）的落后狀況困擾著電動(dòng)叉車的發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠家的技術(shù)水平與產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)于國(guó)外先進(jìn)的工業(yè)車輛制造商尚有一定差距。獨(dú)、合資企業(yè)在我國(guó)電動(dòng)車輛領(lǐng)域仍然占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)品的先進(jìn)性與可靠性等方面顯示出較大的優(yōu)越性。2004年，獨(dú)、合資企業(yè)在中國(guó)共銷售電動(dòng)車輛7183臺(tái)，占全行業(yè)的一半以上。同時(shí)，從海關(guān)總署公布的2004年全年叉車進(jìn)口數(shù)據(jù)中可以看到，在高端市場(chǎng)，進(jìn)口叉車仍占主流地位，2004年國(guó)內(nèi)進(jìn)口叉車中高端電動(dòng)叉車的比例為62.49%，同比2003年數(shù)量增長(zhǎng)了21.05%，說明國(guó)內(nèi)目前對(duì)高端電動(dòng)叉車的需求大量增加，而現(xiàn)有的叉車企業(yè)又不能完全滿足市場(chǎng)需要。不僅如此，隨著國(guó)內(nèi)物流業(yè)的大力推進(jìn)，大型集裝箱將會(huì)成為運(yùn)輸?shù)闹髁鳎b箱的搬運(yùn)、碼放將需要大量無污染、能舉高的電動(dòng)叉車，這些都是叉車企業(yè)不能放棄的機(jī)會(huì)。因此，我國(guó)叉車企業(yè)要想在未來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)，應(yīng)當(dāng)加快電動(dòng)叉車的研發(fā)，通過采用世界領(lǐng)先技術(shù)提高產(chǎn)品品質(zhì)，以一流的產(chǎn)品贏得更多的客戶。
二、 交流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
多年來，直流驅(qū)動(dòng)作為一種比較便宜的驅(qū)動(dòng)方式在很早以前就已在電動(dòng)設(shè)備上廣泛應(yīng)用。然而，直流系統(tǒng)本身在性能、維修等方面存在一些固有的缺陷，而交流驅(qū)動(dòng)與之相比則具有較大的優(yōu)勢(shì)。
下面對(duì)電動(dòng)叉車用的直流和交流兩種電機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行比較說明。
1. 直流電動(dòng)機(jī)
20世紀(jì)90年代前的電動(dòng)車輛幾乎全是直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。直流電機(jī)本身效率低，體積和質(zhì)量大，換向器和碳刷限制了它轉(zhuǎn)速的提高，最高轉(zhuǎn)速為6000——8000r／min。其工作原理是：直流電流經(jīng)碳刷輸送至換向器，并傳到轉(zhuǎn)子。這種方式有兩個(gè)明顯缺陷：第一，所有的電樞電流必須經(jīng)由碳刷來輸送，電機(jī)的性能取決于碳刷的物理尺寸及磨損情況，而且這也會(huì)限制電機(jī)制動(dòng)性能的發(fā)揮。另外，碳刷容易損壞，必須定期（半年至一年）更換，否則會(huì)極大地影響電機(jī)壽命。考慮到這一點(diǎn)，許多廠商都會(huì)在叉車上配置偵測(cè)碳刷磨損并發(fā)出警告的裝置。第二，直流電動(dòng)機(jī)的熱量主要產(chǎn)生在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部部件，因此大多數(shù)直流電動(dòng)機(jī)都會(huì)同時(shí)配備一個(gè)風(fēng)扇用于散熱。以上裝置無疑增加了電機(jī)的成本。
2. 三相交流電動(dòng)機(jī)
感應(yīng)電機(jī)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的新技術(shù)。其原理是將三相交流電輸送給固定的定子繞組，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)感應(yīng)閉合的轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生電流，轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。電機(jī)控制器采用矢量控制的變頻調(diào)速方式。交流電動(dòng)機(jī)最為突出的優(yōu)勢(shì)是沒有碳刷，也沒有直流電動(dòng)機(jī)通常對(duì)最大電流方面的限制，這意味著電動(dòng)機(jī)在實(shí)際使用中可以得到更多的能量及更大的制動(dòng)扭力，于是可以更快的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。其次，交流電動(dòng)機(jī)的熱量主要發(fā)生在電動(dòng)機(jī)外殼部分的定子線圈，便于冷卻與散熱。近年來，隨著交流感應(yīng)電機(jī)變頻技術(shù)的進(jìn)步，以及大功率半導(dǎo)體器件和微處理器速度的大幅度提高，使感應(yīng)電機(jī)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，具有效率高、體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、免維護(hù)、易于冷卻和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)調(diào)速范圍寬，而且能實(shí)現(xiàn)低速恒轉(zhuǎn)矩、高速恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)，很好地滿足了電動(dòng)車輛實(shí)際行駛所需的轉(zhuǎn)速特性。
綜上所述，交流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要有：交流電動(dòng)機(jī)所需元件數(shù)量大大減少，并且沒有需要定期更換的易損件，幾乎不用維護(hù)，比直流電動(dòng)機(jī)更高效，更堅(jiān)固耐用。
可以說，正是半導(dǎo)體技術(shù)的突飛猛進(jìn)催生了交流電機(jī)的技術(shù)革命，使交流電機(jī)的控制能力大大增強(qiáng)；而且，電子元件的價(jià)格也不斷下跌，使交流電機(jī)控制器硬件部分的成本得以降低，從而為交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的大規(guī)模推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，創(chuàng)造了條件。
1996年，在低壓交流運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域始終處于全球領(lǐng)先地位的美國(guó)丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)公司率先推出了第一代用于牽引和舉升的 48 伏交流電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并以直-交流變換技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)著叉車市場(chǎng)。丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基于CANopen總線（CAN是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種），可以實(shí)現(xiàn)功能特性的無縫添加或修改。該系統(tǒng)模塊包括：轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、牽引驅(qū)動(dòng)、舉升驅(qū)動(dòng)、牽引電機(jī)、舉升電機(jī)、導(dǎo)引裝置、車輛主控器、顯示器、制動(dòng)器。丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是，電動(dòng)機(jī)的工作效率提高，使用壽命延長(zhǎng)，蓄電池尺寸更小，并實(shí)現(xiàn)了電機(jī)免維護(hù)。憑借其運(yùn)行平穩(wěn)性、優(yōu)秀的低速特性以及絕佳的無縫換向性能，該產(chǎn)品自問世以來備受推崇。當(dāng)今，全球十大頂尖的物料搬運(yùn)設(shè)備生產(chǎn)商都選用了丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模塊，推出了交流驅(qū)動(dòng)叉車、牽引車等搬運(yùn)設(shè)備，引發(fā)了全球電動(dòng)叉車領(lǐng)域技術(shù)與產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
三、 采用交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的叉車優(yōu)勢(shì)明顯
一臺(tái)叉車的總成本并不等于其組成部件的總和。在整臺(tái)叉車的壽命周期內(nèi)，還涉及到其他諸多因素。對(duì)最終用戶來說，叉車的總擁有成本包括購(gòu)買成本以及運(yùn)行與維護(hù)成本，因此選擇高質(zhì)量、性能可靠的產(chǎn)品就顯得相當(dāng)重要。
采用交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的叉車，整體性能顯著提高，故障及元件更換率明顯降低，可靠性大大增強(qiáng);叉車單位時(shí)間的生產(chǎn)率更高，操作及維護(hù)成本更低，將給用戶帶來非常顯著的效益。因此，交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一經(jīng)推出，不僅得到了叉車生產(chǎn)企業(yè)的信賴，也越來越受到用戶的青睞，成為近年來電動(dòng)叉車技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)與方向。
采用交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)叉車的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面：
1. 運(yùn)行與維護(hù)成本低。
l 交流電機(jī)終生免維護(hù)。
交流電機(jī)無需換向接觸器（前進(jìn)、后退換向），節(jié)省了部件。更為重要的是，交流電機(jī)無碳刷和換向器，不僅電機(jī)的體積更加輕便小巧，運(yùn)轉(zhuǎn)速度提高了，而且徹底擺脫了定期檢測(cè)和更換碳刷的麻煩。由此帶來的最大好處是：叉車電機(jī)幾乎終生不需要維護(hù)，極大地增強(qiáng)了叉車的可靠性與穩(wěn)定性；同時(shí)，在叉車設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮預(yù)留電機(jī)維修空間，甚至可以將電機(jī)密封起來，使叉車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加緊湊。
l 采用再生制動(dòng)，減少機(jī)械磨損。
再生制動(dòng)是一種非接觸性制動(dòng)，比傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化。不論駕駛者通過踩剎車踏板剎車，還是轉(zhuǎn)換行駛方向剎車，電動(dòng)機(jī)均會(huì)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài),其電磁轉(zhuǎn)矩將成為制動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩。這意味著剎車片的磨損降至最低。而機(jī)械磨損大大下降，也就減少了叉車維護(hù)費(fèi)用，使運(yùn)行成本更低。
同時(shí)，交流電動(dòng)機(jī)在行駛與制動(dòng)上的效率都更高。剎車或換向時(shí)，會(huì)有再生能量產(chǎn)生。剎車越強(qiáng)烈，再生的能量越多。交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的蓄能裝置則會(huì)在剎車或換向時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，將能量回送給蓄電池，使電池工作時(shí)間延長(zhǎng)，壽命也更長(zhǎng)。雖然某些直流驅(qū)動(dòng)叉車上也有再生制動(dòng)，但必須在強(qiáng)烈的剎車時(shí)才能啟用，這也意味著再生的部分能量在剎車時(shí)轉(zhuǎn)化成了熱量。而幾乎在所有的情況下，交流電機(jī)均會(huì)產(chǎn)生能量再生，并且持續(xù)作用直至叉車完全靜止，顯然比直流電機(jī)的能量再生效率更高。
2. 生產(chǎn)效率提高。
交流電機(jī)最高轉(zhuǎn)速比直流電機(jī)提高很多，動(dòng)力更強(qiáng)勁。而且，交流電機(jī)可以將獲得的再生能量回饋給蓄電池，既延長(zhǎng)了電池的使用時(shí)間，又可以將這些能量用于提高叉車的整體性能。其結(jié)果是叉車在行駛中啟動(dòng)更快，加速/減速性能大大提高，縮短了達(dá)到最高速度的時(shí)間與行走距離。研究表明，在大多數(shù)的實(shí)際使用中，叉車自啟動(dòng)至停止的一次搬運(yùn)作業(yè)距離很少長(zhǎng)于20m。而交流電機(jī)優(yōu)秀的加速性能使得在如此短的距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)叉車全速運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能，叉車的工作效率顯著提高。
3. 易于編程，控制能力大大增強(qiáng)。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)取得了突破性發(fā)展，可以實(shí)時(shí)控制交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使交流電機(jī)的控制能力大大增強(qiáng)，獲得了同直流電機(jī)一樣的調(diào)速性能。交流驅(qū)動(dòng)采用速度力矩控制，控制的靈敏度提高，可以提高叉車操作效率；采用加速踏板釋放制動(dòng)功能（即叉車行走時(shí)油門稍一松，再生制動(dòng)就起作用），前進(jìn)過程中換向?yàn)榈管嚂r(shí)可以平穩(wěn)過渡，提高了叉車的穩(wěn)定性與可靠性。同時(shí)，采用CAN總線，好處是：分布式節(jié)點(diǎn)不受安裝位置的限制；模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)拓展容易，可實(shí)現(xiàn)功能特性的無縫添加或修改；實(shí)現(xiàn)了總線接口標(biāo)準(zhǔn)化，使系統(tǒng)集成更簡(jiǎn)單，單元設(shè)計(jì)更靈活。
4. 叉車操作更加舒適。
交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在提高叉車駕駛員操作舒適方面所起到的作用與眾不同。由于交流電機(jī)比直流電機(jī)小巧輕便，這使得叉車的設(shè)計(jì)相對(duì)更靈活。例如，利用這一靈活性，豐田叉車公司采用獨(dú)特的低重心設(shè)計(jì)，從而開發(fā)出能夠減輕駕駛員疲勞、舒適性能優(yōu)越的7FB系列電動(dòng)叉車。
四、 交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商情況
交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的新技術(shù)，目前盡管一些直流電控廠家也能夠提供交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但美國(guó)丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)公司提供的是交流驅(qū)動(dòng)叉車的全系統(tǒng)集成解決方案，能夠做到交流控制系統(tǒng)與交流電機(jī)的完全匹配，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能、穩(wěn)定可靠性都得到最佳的保證。在這個(gè)領(lǐng)域，美國(guó)丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)公司是當(dāng)之無愧的領(lǐng)先者。
作為全球唯一的交流驅(qū)動(dòng)全系統(tǒng)集成解決方案提供商，丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)非常了解全球叉車行業(yè)主要制造商的以及最終用戶的需求。丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有卓越的高效性、耐用性、可靠性、安全性，以及運(yùn)行平穩(wěn)性和極佳的駕駛舒適性。通過使用Danaher Motion系統(tǒng)，叉車制造商將會(huì)在整個(gè)生產(chǎn)鏈和整個(gè)產(chǎn)品壽命周期內(nèi)獲益，實(shí)現(xiàn)自我增值。另外, 作為系統(tǒng)集成商, 丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)還能提供定制集成系統(tǒng)產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)應(yīng)用支持，從而降低叉車生產(chǎn)企業(yè)的開發(fā)成本，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。而且，就最終用戶而言，安裝有Danaher Motion驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的叉車，不但生產(chǎn)效率高，而且運(yùn)行成本低，可靠性高。
隨著電動(dòng)系統(tǒng)在工業(yè)車輛中的應(yīng)用日益增長(zhǎng)，成套電動(dòng)車輛集成系統(tǒng)的交付能力已經(jīng)變得日趨重要。越來越多的叉車制造商和工程師采用丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的運(yùn)動(dòng)控制解決方案，這使其能夠更多地專注于叉車功能及特性的開發(fā)，可就部件進(jìn)行增減，實(shí)現(xiàn)功能的共享或組合，增加功能，優(yōu)化利用系統(tǒng)資源。叉車制造商們也認(rèn)識(shí)到了丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)系統(tǒng)的高效性、安全性、耐用性、可靠性和平穩(wěn)性，紛紛用它裝配電動(dòng)車輛。而且，丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的遠(yuǎn)程無線服務(wù)和診斷功能也減輕了車輛維修工作，減少了停工期。
當(dāng)前，隨著新型電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展，控制器的性能價(jià)格比越來越高，體積越來越小。作為未來技術(shù)發(fā)展方向，丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)正在對(duì)高性能的永磁交流電機(jī)（PMAC電機(jī)）進(jìn)行進(jìn)一步研發(fā)，以便應(yīng)用在電動(dòng)叉車領(lǐng)域。PMAC電機(jī)的效率比感應(yīng)式交流電機(jī)提高了10%-15%，體積更小，質(zhì)量更小，也沒有直流電機(jī)的換向器和碳刷等缺點(diǎn)。目前，由于該類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要的永磁材料成本較高，因此只在小功率的電動(dòng)汽車中得到一定的應(yīng)用。但是永磁同步電機(jī)將是電動(dòng)車輛電機(jī)的下一步發(fā)展方向。
五、 交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在叉車行業(yè)的應(yīng)用情況
談及交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在全球電動(dòng)車輛行業(yè)與市場(chǎng)的推廣應(yīng)用情況，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定差距。
1. 國(guó)外應(yīng)用情況
國(guó)外叉車企業(yè)從1996年起就開始研發(fā)、生產(chǎn)交流驅(qū)動(dòng)叉車，現(xiàn)在已經(jīng)批量生產(chǎn)，處于平穩(wěn)發(fā)展階段。全球頂尖的叉車企業(yè)幾乎都采用了丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)獨(dú)具本公司特色的電動(dòng)叉車。據(jù)介紹，這些公司包括：瑞典的BT、Atlet，芬蘭的Rocla，德國(guó)的永恒力（Jungheinrich）、瓦格納（Wagner）、Still，美國(guó)的納科集團(tuán)（生產(chǎn)海斯特Hyster、耶魯Yale叉車）、美國(guó)皇冠(Crown)、Airtrax、Raymond、BT Prime Mover，日本的豐田、小松等。如今，越來越多的叉車企業(yè)看好交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)叉車的市場(chǎng)前景，不斷推出新車型并向用戶大力推薦，將其視為在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中制勝的又一利器。
以豐田公司為例，豐田現(xiàn)已推出多款采用交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)叉車。其新型7FBE三輪叉車的許多強(qiáng)化性能都是以先進(jìn)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，該系統(tǒng)對(duì)性能所提供的控制水平與以往的任何產(chǎn)品都不同。例如，交流電源系統(tǒng)所提供的電源控制使得7FBE叉車能夠充分利用每一次電池充電潛能。到目前為止，所有的電動(dòng)叉車都曾經(jīng)歷過隨電池電力消耗而性能逐漸下降的情況。而豐田7FBE三輪叉車因?yàn)橛辛穗娏Ρ３止δ埽圆僮髡吣軌蛳硎艿健皠偝渫觌姟卑愕膹?qiáng)勁動(dòng)力，其時(shí)間要比現(xiàn)有的叉車型號(hào)長(zhǎng)40%。
2. 國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況
交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直到2003年才開始在我國(guó)銷售，目前在這一技術(shù)領(lǐng)域我國(guó)尚處于起步階段，國(guó)內(nèi)已有幾家主要的叉車企業(yè)使用丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)公司提供的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)生產(chǎn)電動(dòng)叉車,其系列化產(chǎn)品正在開發(fā)試制中。例如,安徽合力股份有限公司采用丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的四輪1.5t全交流驅(qū)動(dòng)叉車樣車已經(jīng)完成測(cè)試，正在開始批量生產(chǎn)。目前，國(guó)內(nèi)主要的叉車制造商都已制訂了新的交流驅(qū)動(dòng)叉車的研制計(jì)劃。隨著中國(guó)叉車市場(chǎng)逐漸與國(guó)際市場(chǎng)接軌，交流驅(qū)動(dòng)叉車也呈現(xiàn)出加速發(fā)展勢(shì)頭，市場(chǎng)潛力巨大，前景看好。
總之，交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為叉車更新?lián)Q代的技術(shù)，必將得到越來越廣泛的運(yùn)用。這項(xiàng)被稱為“21世紀(jì)電動(dòng)叉車的革命性技術(shù)”，對(duì)叉車企業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)品銷量、市場(chǎng)份額、利潤(rùn)乃至創(chuàng)新形象等都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。畢竟，未來的競(jìng)爭(zhēng)更多地體現(xiàn)為技術(shù)的較量。誰掌握了新技術(shù)，誰就能在未來的市場(chǎng)中贏得更多優(yōu)勢(shì)，占領(lǐng)更為有利的位置。
目前，雖然內(nèi)燃叉車仍占據(jù)國(guó)內(nèi)叉車市場(chǎng)的主導(dǎo)地位，但隨著企業(yè)環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，可靠性更高、更清潔的電動(dòng)叉車得到了越來越多的企業(yè)的青睞。而以交流電機(jī)為核心的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更因其生產(chǎn)效率高、維護(hù)成本低而被業(yè)內(nèi)專家譽(yù)為21世紀(jì)電動(dòng)叉車的革命性技術(shù)。全球十大叉車巨頭競(jìng)相推出了性能更佳的交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車，以豐富自己的產(chǎn)品，滿足用戶需求，贏得市場(chǎng)份額。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的叉車企業(yè)也開始致力于交流技術(shù)應(yīng)用方面的研發(fā)，將新型交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)叉車作為參與國(guó)內(nèi)乃至全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的制勝砝碼。隨著電動(dòng)叉車在叉車市場(chǎng)中所占份額不斷攀升，交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將引領(lǐng)新一輪電動(dòng)叉車技術(shù)革命，給用戶帶來更高的生產(chǎn)效率、更低的叉車使用成本和更舒適的駕駛體驗(yàn)。
一、 我國(guó)電動(dòng)叉車需求逐年上升，但技術(shù)相對(duì)落后，外資企業(yè)產(chǎn)品占據(jù)大部分市場(chǎng)份額
按照動(dòng)力方式來分類，叉車可以分為內(nèi)燃叉車和電動(dòng)叉車。電動(dòng)叉車?yán)眯铍姵刈鳛閯?dòng)力源，使用時(shí)無尾氣排放，低噪聲，操作方便而靈巧，運(yùn)行平穩(wěn)。正是由于電動(dòng)叉車具有上述特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外用戶對(duì)電動(dòng)叉車的需求量不斷增加，電動(dòng)叉車在整個(gè)叉車銷量中所占比例穩(wěn)步上升。尤其是在港口、倉庫以及煙草、食品、輕紡等行業(yè)，電動(dòng)叉車正在逐步替代內(nèi)燃叉車。
我國(guó)工業(yè)車輛行業(yè)起步較國(guó)外晚了大約20年，自20世紀(jì)50年代首部叉車面世以來，直到70年代叉車行業(yè)才初具規(guī)模。從叉車生產(chǎn)企業(yè)角度來看，當(dāng)前，我國(guó)內(nèi)燃叉車已形成以安徽叉車集團(tuán)公司、杭州叉車股份有限公司、大連叉車有限責(zé)任公司為骨干的企業(yè)群，2004年三家企業(yè)共銷售內(nèi)燃叉車34689臺(tái)，占全行業(yè)（包括獨(dú)、合資企業(yè)）總產(chǎn)量46893臺(tái)的74%；電動(dòng)車輛也已形成以安徽叉車集團(tuán)公司、杭州叉車股份有限公司、寶雞雙力叉車集團(tuán)公司、撫順叉車制造有限公司和衡陽電瓶車總廠為主的重點(diǎn)企業(yè)。
據(jù)中國(guó)機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛分會(huì)秘書長(zhǎng)蘇恩一介紹，2004年我國(guó)共銷售機(jī)動(dòng)工業(yè)車輛59676臺(tái)，比上年的45482臺(tái)增長(zhǎng)了31.2%。按驅(qū)動(dòng)方式劃分，內(nèi)燃叉車銷量為46893臺(tái)，比上年的35616臺(tái)相比，增長(zhǎng)了31.7%；電動(dòng)叉車銷量12783臺(tái)，與上年的9866臺(tái)相比，增長(zhǎng)了30%。
有專家認(rèn)為，從產(chǎn)業(yè)周期的角度分析，發(fā)達(dá)國(guó)家的叉車產(chǎn)業(yè)已處于成熟期，而國(guó)內(nèi)叉車產(chǎn)業(yè)和叉車產(chǎn)品尚處于發(fā)展期。從目前的市場(chǎng)需求來看，國(guó)內(nèi)叉車產(chǎn)品的使用范圍和數(shù)量還未得到充分拓展。今后幾年，隨著世界制造業(yè)向中國(guó)轉(zhuǎn)移和國(guó)內(nèi)物流業(yè)的高速發(fā)展，中國(guó)叉車市場(chǎng)增長(zhǎng)潛力巨大，未來三年內(nèi)年產(chǎn)量有望突破8萬臺(tái)，同時(shí)，叉車行業(yè)將進(jìn)一步提高技術(shù)水平，逐漸與世界接軌。而在世界叉車市場(chǎng)上，電動(dòng)叉車需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)燃叉車，這與全球重視環(huán)保的因素密切相關(guān)。由此可以預(yù)見，隨著我國(guó)環(huán)保政策的出臺(tái)和全民環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，以及外資企業(yè)的大量進(jìn)入，我國(guó)也將順應(yīng)全球叉車行業(yè)的發(fā)展方向，電動(dòng)叉車市場(chǎng)需求將迅速上升。
但不容忽視的是，我國(guó)電動(dòng)叉車生產(chǎn)尚處于起步階段，一直是我國(guó)工業(yè)車輛行業(yè)的弱項(xiàng)，特別是三電（電控、電機(jī)、電瓶）的落后狀況困擾著電動(dòng)叉車的發(fā)展，國(guó)內(nèi)廠家的技術(shù)水平與產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)于國(guó)外先進(jìn)的工業(yè)車輛制造商尚有一定差距。獨(dú)、合資企業(yè)在我國(guó)電動(dòng)車輛領(lǐng)域仍然占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在產(chǎn)品的先進(jìn)性與可靠性等方面顯示出較大的優(yōu)越性。2004年，獨(dú)、合資企業(yè)在中國(guó)共銷售電動(dòng)車輛7183臺(tái)，占全行業(yè)的一半以上。同時(shí)，從海關(guān)總署公布的2004年全年叉車進(jìn)口數(shù)據(jù)中可以看到，在高端市場(chǎng)，進(jìn)口叉車仍占主流地位，2004年國(guó)內(nèi)進(jìn)口叉車中高端電動(dòng)叉車的比例為62.49%，同比2003年數(shù)量增長(zhǎng)了21.05%，說明國(guó)內(nèi)目前對(duì)高端電動(dòng)叉車的需求大量增加，而現(xiàn)有的叉車企業(yè)又不能完全滿足市場(chǎng)需要。不僅如此，隨著國(guó)內(nèi)物流業(yè)的大力推進(jìn)，大型集裝箱將會(huì)成為運(yùn)輸?shù)闹髁鳎b箱的搬運(yùn)、碼放將需要大量無污染、能舉高的電動(dòng)叉車，這些都是叉車企業(yè)不能放棄的機(jī)會(huì)。因此，我國(guó)叉車企業(yè)要想在未來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)，應(yīng)當(dāng)加快電動(dòng)叉車的研發(fā)，通過采用世界領(lǐng)先技術(shù)提高產(chǎn)品品質(zhì)，以一流的產(chǎn)品贏得更多的客戶。
二、 交流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
多年來，直流驅(qū)動(dòng)作為一種比較便宜的驅(qū)動(dòng)方式在很早以前就已在電動(dòng)設(shè)備上廣泛應(yīng)用。然而，直流系統(tǒng)本身在性能、維修等方面存在一些固有的缺陷，而交流驅(qū)動(dòng)與之相比則具有較大的優(yōu)勢(shì)。
下面對(duì)電動(dòng)叉車用的直流和交流兩種電機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行比較說明。
1. 直流電動(dòng)機(jī)
20世紀(jì)90年代前的電動(dòng)車輛幾乎全是直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的。直流電機(jī)本身效率低，體積和質(zhì)量大，換向器和碳刷限制了它轉(zhuǎn)速的提高，最高轉(zhuǎn)速為6000——8000r／min。其工作原理是：直流電流經(jīng)碳刷輸送至換向器，并傳到轉(zhuǎn)子。這種方式有兩個(gè)明顯缺陷：第一，所有的電樞電流必須經(jīng)由碳刷來輸送，電機(jī)的性能取決于碳刷的物理尺寸及磨損情況，而且這也會(huì)限制電機(jī)制動(dòng)性能的發(fā)揮。另外，碳刷容易損壞，必須定期（半年至一年）更換，否則會(huì)極大地影響電機(jī)壽命。考慮到這一點(diǎn)，許多廠商都會(huì)在叉車上配置偵測(cè)碳刷磨損并發(fā)出警告的裝置。第二，直流電動(dòng)機(jī)的熱量主要產(chǎn)生在電動(dòng)機(jī)的內(nèi)部部件，因此大多數(shù)直流電動(dòng)機(jī)都會(huì)同時(shí)配備一個(gè)風(fēng)扇用于散熱。以上裝置無疑增加了電機(jī)的成本。
2. 三相交流電動(dòng)機(jī)
感應(yīng)電機(jī)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的新技術(shù)。其原理是將三相交流電輸送給固定的定子繞組，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)感應(yīng)閉合的轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生電流，轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下順著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)。電機(jī)控制器采用矢量控制的變頻調(diào)速方式。交流電動(dòng)機(jī)最為突出的優(yōu)勢(shì)是沒有碳刷，也沒有直流電動(dòng)機(jī)通常對(duì)最大電流方面的限制，這意味著電動(dòng)機(jī)在實(shí)際使用中可以得到更多的能量及更大的制動(dòng)扭力，于是可以更快的速度運(yùn)轉(zhuǎn)。其次，交流電動(dòng)機(jī)的熱量主要發(fā)生在電動(dòng)機(jī)外殼部分的定子線圈，便于冷卻與散熱。近年來，隨著交流感應(yīng)電機(jī)變頻技術(shù)的進(jìn)步，以及大功率半導(dǎo)體器件和微處理器速度的大幅度提高，使感應(yīng)電機(jī)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，具有效率高、體積小、質(zhì)量小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、免維護(hù)、易于冷卻和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)調(diào)速范圍寬，而且能實(shí)現(xiàn)低速恒轉(zhuǎn)矩、高速恒功率運(yùn)轉(zhuǎn)，很好地滿足了電動(dòng)車輛實(shí)際行駛所需的轉(zhuǎn)速特性。
綜上所述，交流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)主要有：交流電動(dòng)機(jī)所需元件數(shù)量大大減少，并且沒有需要定期更換的易損件，幾乎不用維護(hù)，比直流電動(dòng)機(jī)更高效，更堅(jiān)固耐用。
可以說，正是半導(dǎo)體技術(shù)的突飛猛進(jìn)催生了交流電機(jī)的技術(shù)革命，使交流電機(jī)的控制能力大大增強(qiáng)；而且，電子元件的價(jià)格也不斷下跌，使交流電機(jī)控制器硬件部分的成本得以降低，從而為交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的大規(guī)模推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)，創(chuàng)造了條件。
1996年，在低壓交流運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域始終處于全球領(lǐng)先地位的美國(guó)丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)公司率先推出了第一代用于牽引和舉升的 48 伏交流電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并以直-交流變換技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)著叉車市場(chǎng)。丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基于CANopen總線（CAN是現(xiàn)場(chǎng)總線的一種），可以實(shí)現(xiàn)功能特性的無縫添加或修改。該系統(tǒng)模塊包括：轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、牽引驅(qū)動(dòng)、舉升驅(qū)動(dòng)、牽引電機(jī)、舉升電機(jī)、導(dǎo)引裝置、車輛主控器、顯示器、制動(dòng)器。丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的突出特點(diǎn)是，電動(dòng)機(jī)的工作效率提高，使用壽命延長(zhǎng)，蓄電池尺寸更小，并實(shí)現(xiàn)了電機(jī)免維護(hù)。憑借其運(yùn)行平穩(wěn)性、優(yōu)秀的低速特性以及絕佳的無縫換向性能，該產(chǎn)品自問世以來備受推崇。當(dāng)今，全球十大頂尖的物料搬運(yùn)設(shè)備生產(chǎn)商都選用了丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模塊，推出了交流驅(qū)動(dòng)叉車、牽引車等搬運(yùn)設(shè)備，引發(fā)了全球電動(dòng)叉車領(lǐng)域技術(shù)與產(chǎn)品的更新?lián)Q代。
三、 采用交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的叉車優(yōu)勢(shì)明顯
一臺(tái)叉車的總成本并不等于其組成部件的總和。在整臺(tái)叉車的壽命周期內(nèi)，還涉及到其他諸多因素。對(duì)最終用戶來說，叉車的總擁有成本包括購(gòu)買成本以及運(yùn)行與維護(hù)成本，因此選擇高質(zhì)量、性能可靠的產(chǎn)品就顯得相當(dāng)重要。
采用交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的叉車，整體性能顯著提高，故障及元件更換率明顯降低，可靠性大大增強(qiáng);叉車單位時(shí)間的生產(chǎn)率更高，操作及維護(hù)成本更低，將給用戶帶來非常顯著的效益。因此，交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一經(jīng)推出，不僅得到了叉車生產(chǎn)企業(yè)的信賴，也越來越受到用戶的青睞，成為近年來電動(dòng)叉車技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)與方向。
采用交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)叉車的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面：
1. 運(yùn)行與維護(hù)成本低。
l 交流電機(jī)終生免維護(hù)。
交流電機(jī)無需換向接觸器（前進(jìn)、后退換向），節(jié)省了部件。更為重要的是，交流電機(jī)無碳刷和換向器，不僅電機(jī)的體積更加輕便小巧，運(yùn)轉(zhuǎn)速度提高了，而且徹底擺脫了定期檢測(cè)和更換碳刷的麻煩。由此帶來的最大好處是：叉車電機(jī)幾乎終生不需要維護(hù)，極大地增強(qiáng)了叉車的可靠性與穩(wěn)定性；同時(shí)，在叉車設(shè)計(jì)時(shí)不用考慮預(yù)留電機(jī)維修空間，甚至可以將電機(jī)密封起來，使叉車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加緊湊。
l 采用再生制動(dòng)，減少機(jī)械磨損。
再生制動(dòng)是一種非接觸性制動(dòng)，比傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化。不論駕駛者通過踩剎車踏板剎車，還是轉(zhuǎn)換行駛方向剎車，電動(dòng)機(jī)均會(huì)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài),其電磁轉(zhuǎn)矩將成為制動(dòng)性質(zhì)的轉(zhuǎn)矩。這意味著剎車片的磨損降至最低。而機(jī)械磨損大大下降，也就減少了叉車維護(hù)費(fèi)用，使運(yùn)行成本更低。
同時(shí)，交流電動(dòng)機(jī)在行駛與制動(dòng)上的效率都更高。剎車或換向時(shí)，會(huì)有再生能量產(chǎn)生。剎車越強(qiáng)烈，再生的能量越多。交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的蓄能裝置則會(huì)在剎車或換向時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，將能量回送給蓄電池，使電池工作時(shí)間延長(zhǎng)，壽命也更長(zhǎng)。雖然某些直流驅(qū)動(dòng)叉車上也有再生制動(dòng)，但必須在強(qiáng)烈的剎車時(shí)才能啟用，這也意味著再生的部分能量在剎車時(shí)轉(zhuǎn)化成了熱量。而幾乎在所有的情況下，交流電機(jī)均會(huì)產(chǎn)生能量再生，并且持續(xù)作用直至叉車完全靜止，顯然比直流電機(jī)的能量再生效率更高。
2. 生產(chǎn)效率提高。
交流電機(jī)最高轉(zhuǎn)速比直流電機(jī)提高很多，動(dòng)力更強(qiáng)勁。而且，交流電機(jī)可以將獲得的再生能量回饋給蓄電池，既延長(zhǎng)了電池的使用時(shí)間，又可以將這些能量用于提高叉車的整體性能。其結(jié)果是叉車在行駛中啟動(dòng)更快，加速/減速性能大大提高，縮短了達(dá)到最高速度的時(shí)間與行走距離。研究表明，在大多數(shù)的實(shí)際使用中，叉車自啟動(dòng)至停止的一次搬運(yùn)作業(yè)距離很少長(zhǎng)于20m。而交流電機(jī)優(yōu)秀的加速性能使得在如此短的距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)叉車全速運(yùn)轉(zhuǎn)成為可能，叉車的工作效率顯著提高。
3. 易于編程，控制能力大大增強(qiáng)。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)取得了突破性發(fā)展，可以實(shí)時(shí)控制交流電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，使交流電機(jī)的控制能力大大增強(qiáng)，獲得了同直流電機(jī)一樣的調(diào)速性能。交流驅(qū)動(dòng)采用速度力矩控制，控制的靈敏度提高，可以提高叉車操作效率；采用加速踏板釋放制動(dòng)功能（即叉車行走時(shí)油門稍一松，再生制動(dòng)就起作用），前進(jìn)過程中換向?yàn)榈管嚂r(shí)可以平穩(wěn)過渡，提高了叉車的穩(wěn)定性與可靠性。同時(shí)，采用CAN總線，好處是：分布式節(jié)點(diǎn)不受安裝位置的限制；模塊化結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)拓展容易，可實(shí)現(xiàn)功能特性的無縫添加或修改；實(shí)現(xiàn)了總線接口標(biāo)準(zhǔn)化，使系統(tǒng)集成更簡(jiǎn)單，單元設(shè)計(jì)更靈活。
4. 叉車操作更加舒適。
交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在提高叉車駕駛員操作舒適方面所起到的作用與眾不同。由于交流電機(jī)比直流電機(jī)小巧輕便，這使得叉車的設(shè)計(jì)相對(duì)更靈活。例如，利用這一靈活性，豐田叉車公司采用獨(dú)特的低重心設(shè)計(jì)，從而開發(fā)出能夠減輕駕駛員疲勞、舒適性能優(yōu)越的7FB系列電動(dòng)叉車。
四、 交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商情況
交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的新技術(shù)，目前盡管一些直流電控廠家也能夠提供交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，但美國(guó)丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)公司提供的是交流驅(qū)動(dòng)叉車的全系統(tǒng)集成解決方案，能夠做到交流控制系統(tǒng)與交流電機(jī)的完全匹配，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)性能、穩(wěn)定可靠性都得到最佳的保證。在這個(gè)領(lǐng)域，美國(guó)丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)公司是當(dāng)之無愧的領(lǐng)先者。
作為全球唯一的交流驅(qū)動(dòng)全系統(tǒng)集成解決方案提供商，丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)非常了解全球叉車行業(yè)主要制造商的以及最終用戶的需求。丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具有卓越的高效性、耐用性、可靠性、安全性，以及運(yùn)行平穩(wěn)性和極佳的駕駛舒適性。通過使用Danaher Motion系統(tǒng)，叉車制造商將會(huì)在整個(gè)生產(chǎn)鏈和整個(gè)產(chǎn)品壽命周期內(nèi)獲益，實(shí)現(xiàn)自我增值。另外, 作為系統(tǒng)集成商, 丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)還能提供定制集成系統(tǒng)產(chǎn)品工程設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)應(yīng)用支持，從而降低叉車生產(chǎn)企業(yè)的開發(fā)成本，縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。而且，就最終用戶而言，安裝有Danaher Motion驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的叉車，不但生產(chǎn)效率高，而且運(yùn)行成本低，可靠性高。
隨著電動(dòng)系統(tǒng)在工業(yè)車輛中的應(yīng)用日益增長(zhǎng)，成套電動(dòng)車輛集成系統(tǒng)的交付能力已經(jīng)變得日趨重要。越來越多的叉車制造商和工程師采用丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的運(yùn)動(dòng)控制解決方案，這使其能夠更多地專注于叉車功能及特性的開發(fā)，可就部件進(jìn)行增減，實(shí)現(xiàn)功能的共享或組合，增加功能，優(yōu)化利用系統(tǒng)資源。叉車制造商們也認(rèn)識(shí)到了丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)系統(tǒng)的高效性、安全性、耐用性、可靠性和平穩(wěn)性，紛紛用它裝配電動(dòng)車輛。而且，丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的遠(yuǎn)程無線服務(wù)和診斷功能也減輕了車輛維修工作，減少了停工期。
當(dāng)前，隨著新型電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展，控制器的性能價(jià)格比越來越高，體積越來越小。作為未來技術(shù)發(fā)展方向，丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)正在對(duì)高性能的永磁交流電機(jī)（PMAC電機(jī)）進(jìn)行進(jìn)一步研發(fā)，以便應(yīng)用在電動(dòng)叉車領(lǐng)域。PMAC電機(jī)的效率比感應(yīng)式交流電機(jī)提高了10%-15%，體積更小，質(zhì)量更小，也沒有直流電機(jī)的換向器和碳刷等缺點(diǎn)。目前，由于該類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)需要的永磁材料成本較高，因此只在小功率的電動(dòng)汽車中得到一定的應(yīng)用。但是永磁同步電機(jī)將是電動(dòng)車輛電機(jī)的下一步發(fā)展方向。
五、 交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在叉車行業(yè)的應(yīng)用情況
談及交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在全球電動(dòng)車輛行業(yè)與市場(chǎng)的推廣應(yīng)用情況，我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定差距。
1. 國(guó)外應(yīng)用情況
國(guó)外叉車企業(yè)從1996年起就開始研發(fā)、生產(chǎn)交流驅(qū)動(dòng)叉車，現(xiàn)在已經(jīng)批量生產(chǎn)，處于平穩(wěn)發(fā)展階段。全球頂尖的叉車企業(yè)幾乎都采用了丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)獨(dú)具本公司特色的電動(dòng)叉車。據(jù)介紹，這些公司包括：瑞典的BT、Atlet，芬蘭的Rocla，德國(guó)的永恒力（Jungheinrich）、瓦格納（Wagner）、Still，美國(guó)的納科集團(tuán)（生產(chǎn)海斯特Hyster、耶魯Yale叉車）、美國(guó)皇冠(Crown)、Airtrax、Raymond、BT Prime Mover，日本的豐田、小松等。如今，越來越多的叉車企業(yè)看好交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)叉車的市場(chǎng)前景，不斷推出新車型并向用戶大力推薦，將其視為在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中制勝的又一利器。
以豐田公司為例，豐田現(xiàn)已推出多款采用交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)叉車。其新型7FBE三輪叉車的許多強(qiáng)化性能都是以先進(jìn)的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，該系統(tǒng)對(duì)性能所提供的控制水平與以往的任何產(chǎn)品都不同。例如，交流電源系統(tǒng)所提供的電源控制使得7FBE叉車能夠充分利用每一次電池充電潛能。到目前為止，所有的電動(dòng)叉車都曾經(jīng)歷過隨電池電力消耗而性能逐漸下降的情況。而豐田7FBE三輪叉車因?yàn)橛辛穗娏Ρ３止δ埽圆僮髡吣軌蛳硎艿健皠偝渫觌姟卑愕膹?qiáng)勁動(dòng)力，其時(shí)間要比現(xiàn)有的叉車型號(hào)長(zhǎng)40%。
2. 國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況
交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)直到2003年才開始在我國(guó)銷售，目前在這一技術(shù)領(lǐng)域我國(guó)尚處于起步階段，國(guó)內(nèi)已有幾家主要的叉車企業(yè)使用丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)公司提供的交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)生產(chǎn)電動(dòng)叉車,其系列化產(chǎn)品正在開發(fā)試制中。例如,安徽合力股份有限公司采用丹納赫傳動(dòng)(Danaher Motion)交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的四輪1.5t全交流驅(qū)動(dòng)叉車樣車已經(jīng)完成測(cè)試，正在開始批量生產(chǎn)。目前，國(guó)內(nèi)主要的叉車制造商都已制訂了新的交流驅(qū)動(dòng)叉車的研制計(jì)劃。隨著中國(guó)叉車市場(chǎng)逐漸與國(guó)際市場(chǎng)接軌，交流驅(qū)動(dòng)叉車也呈現(xiàn)出加速發(fā)展勢(shì)頭，市場(chǎng)潛力巨大，前景看好。
總之，交流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為叉車更新?lián)Q代的技術(shù)，必將得到越來越廣泛的運(yùn)用。這項(xiàng)被稱為“21世紀(jì)電動(dòng)叉車的革命性技術(shù)”，對(duì)叉車企業(yè)的技術(shù)水平、產(chǎn)品銷量、市場(chǎng)份額、利潤(rùn)乃至創(chuàng)新形象等都會(huì)產(chǎn)生一定的影響。畢竟，未來的競(jìng)爭(zhēng)更多地體現(xiàn)為技術(shù)的較量。誰掌握了新技術(shù)，誰就能在未來的市場(chǎng)中贏得更多優(yōu)勢(shì)，占領(lǐng)更為有利的位置。
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