Синхронный привод на электропогрузчиках UniLine

Синхронные двигатели с постоянными магнитами имеют меньшие потери энергии по сравнению с асинхронными двигателями.

Это связано с тем, что синхронные двигатели не имеют скольжения магнитного поля ротора, а сильные постоянные магниты обеспечивают значительно большую энергию магнитного поля, которая и придаёт синхронному двигателю больший КПД, который составляет примерно 95%. Для сравнения: асинхронный двигатель имеет КПД примерно 75%. Такая существенная разница даёт больше полезной работы при одинаковой затраченной мощности. Для литиевых АКБ такая разница в значении КПД является важнейшим параметром.

При одинаковом воздушном зазоре между статором и ротором синхронный двигатель почти не тратит энергии на создание магнитного поля ротора, как это происходит в асинхронном.

Кроме того, синхронные двигатели и приводы, в сравнении с асинхронными, имеют меньший уровень реактивной («вредной») мощности, что очень полезно для экономии энергии в системах электропитания с ограниченной мощностью и меньшим установленным литиевым аккумулятором, в сравнении с кислотным.

Современные технологии изготовления постоянных магнитов с большой коэрцитивной силой* и большой намагниченностью заметно снизили стоимость синхронных двигателей, поэтому у производителей появилась возможность их более широкого применения в складской технике без её удорожания.

_{*Коэрцитивная сила — это способность магнитного материала сопротивляться размагничиванию.}

Экономия заряда аккумулятора при использовании системы управления с синхронными двигателями может достигать 15−20%%. Это означает, что электротранспорт может работать на одном заряде аккумулятора минимум на один час дольше.

Традиционная конструкция электропогрузчика с асинхронными приводами или приводами постоянного тока и кислотным аккумулятором рассчитана на работу в течение 5 моточасов. Такая наработка обычно бывает при стандартной 8-часовой рабочей смене.

Самая распространённая модель электропогрузчика на складах — это электропогрузчик грузоподъёмностью 1,5−1,8 тонн и высотой подъёма 4,8 метра. В нём используется кислотный аккумулятор 48 Вольт на 500 А/ч. Для упрощения — мощность такого аккумулятора принимается 24, кВт.

По статистике и расчётам производителей складской техники, при начальном заряде 100% такой мощности аккумулятора чаще всего хватает для работы электропогрузчика до конца смены.

Если в таком электропогрузчике используется литиевый аккумулятор, а не кислотный, картина может существенно измениться. Потому что очень часто для снижения конечной стоимости электропогрузчика производители применяют литиевые аккумуляторы меньшей мощности, чем кислотные. Чаще всего — 80 Вольт на 150 А/ч или 80 Вольт на 205 А/ч. При этом мощность литиевого аккумулятора составит соответственно 12 кВт и 16,4 кВт.

Кроме меньшей мощности литиевого аккумулятора будем учитывать и его меньший вес по сравнению с кислотным. И, чтобы обеспечить заявленную грузоподъёмность электропогрузчика, уменьшение веса нужно скомпенсировать бесполезным в работе балластом.

В совокупности эти факторы уменьшают время работы электропогрузчика с 8-ми часов до 3-х, максимум 4-х. Затем аккумулятор ставится на зарядку:

• до 100% - на 2−3 часа;
• подзарядка до меньшего уровня — на 1,5−2 часа.

Полностью компенсировать уменьшение времени работы погрузчика можно только установкой литиевого аккумулятора мощности, равной кислотному, что скажется на существенном увеличении стоимости электропогрузчика.

Но наиболее экономически целесообразный вариант — это выбрать литиевый аккумулятор несколько большей мощности, а остальное компенсировать применением синхронных приводов электропогрузчиков UNILINE.

Затраты на АКБ немного большей мощности в последствии окупятся более долгим сроком его эксплуатации.

Электропогрузчики UNILINE позволяют выбрать разные варианты. В этом состоит их большое преимущество.

Так как их мощность, крутящий момент и КПД больше, чем те же параметры асинхронных двигателей аналогичного габарита. В этом случае подкапотное пространство увеличивается, что создаёт дополнительное удобство для обслуживания и ремонта вилочного погрузчика и складской техники.

Важно, что это способствует меньшим электрическим потерям и также приводит к экономии заряда аккумулятора.

Следующая составляющая, которую нужно учесть при выборе литиевого аккумулятора для складской техники в общем и вилочного погрузчика в частности.

Литиевые АКБ имеют бОльшую удельную плотность энергии, чем кислотные. Но их вес меньше. А вилочный погрузчик — противовесная техника. Поэтому производитель вынужден добавлять балласт в шасси, увеличивая вес всего погрузчика. Этот бесполезный для системы управления вес также более интенсивно разряжает литиевую АКБ.

Меньший вес литиевого аккумулятора можно компенсировать его большей мощностью. Но современные литиевые АКБ ещё достаточно дороги в производстве и это существенно увеличит стоимость электропогрузчика.

Как мы уже говорили, в электропогрузчиках используется литиевый аккумулятор меньшей ёмкости и мощности, чем традиционный кислотный.

Компенсировать меньшую мощность литиевого аккумулятора приходится более частой зарядкой, чем у кислотного. Однако более частые зарядки «съедают» большее число циклов заряд-разряд литиевого аккумулятора. Поэтому его срок службы может оказаться не намного больше, чем у кислотного большей ёмкости и, соответственно, большей мощности.

Кроме того, необходимо учитывать, что примерно через два года такой эксплуатации литиевый аккумулятор начинает деградировать и снижает свою ёмкость, что приводит к уменьшению времени работы от одной зарядки.

А продление времени работы АКБ после каждой зарядки уменьшает количество простоев электропогрузчика и экономит электроэнергию на складе.

Электропогрузчики UniLine с синхронными приводами как раз и обладают такой способностью.

Также мы должны учитывать снижение ёмкости и мощности литиевого аккумулятора при низкой температуре окружающего воздуха.

Это снижение, по информации производителей, может достигать 20−30%% при температуре -15 -20 градусов Цельсия.

Заряжать литиевый аккумулятор можно только при его температуре не ниже +5 градусов Цельсия. Если планируется работа электропогрузчика на улице в холодное время, то необходимо предусмотреть подогрев АКБ хотя бы перед зарядкой и во время неё.

При работе электропогрузчика только внутри помещения влияние низкой температуры не учитывается.