Đồ án Thiết kế bộ biến đổi điện tử công suất ứng dụng cho truyền động di chuyển của xe nâng chuyển tự hành

BỘ LAO ĐỘNG -TB VÀ Xà HỘI CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐHSPKT VINH Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Văn Thăng Hệ đào tạo: Chính quy. Lớp: ĐHLT Điện A – K2 Ngành: Công nghệ Kỹ Thuật Điện. Khoa: Điện. 1.Tên đề tài: “Thiết kế bộ biến đổi điện tử công suất ứng dụng cho truyền động di chuyển của xe vận chuyển tự hành”. 2. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: 2.1. Số liệu cho ban đầu: Được lấy từ quá trình khảo sát máy. 2.2. Nội dung thực hiện: 2.2.1. Tổng quan về xe vận chuyển tự hành. 2.2.2. Phân tích lựa chọn phương án truyền động và bộ biến đổi điện tử công suất cho xe vận chuyển tự hành. 2.2.3. Thiết kế bộ biến đổi điện tử công suất cho truyền động di chuyển cho xe vận chuyển tự hành theo bảng số liệu. 2.2.4. Xét đặc tính ổn định của hệ truyền động. 3. Ngày giao nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp: Ngày 8 tháng 2 năm 2011. Trưởng bộ môn Giáo viên hướng dẫn chính (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Nhiệm vụ Đồ án tốt nghiệp đã được hội đồng thi tốt nghiệp của khoa thông qua. Ngày tháng 4 năm 2011 Chủ tịch hội đồng Bảng thông số xe nâng tự hành điện tự động hiệu FEELER - Đài Loan Tải trọng nâng Kg 2950 Chiều cao nâng thấp nhất H1(m) 3- 6 Chiều cao cabin xe H3(m) 2,13 Chiều dài xe L2(m) 1,15 - 1,22 Tốc độ xe nâng Km/h 13 - 15 Động cơ nâng Kw 8,2 Điện áp nguồn ắc quy V 48 Động cơ chạy xe 5Kw - 48V - 60A DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Chương I. TỔNG QUAN VỀ XE NÂNG CHUYỂN TỰ HÀNH 16 Hình 1.1. Xe nâng tự hành bằng tay siêu thấp 16 Hình 1.2. Xe nâng tự hành bằng tay cao 17 Hình 1.3. Xe nâng tự hành được truyền động bằng động cơ Diezel 18 Hình 1.4. Xe nâng điện bán tự động 19 Hình 1.5. Xe nâng tự hành điện tự động 19 Hình 1.6. Xe nâng tự hành điện 20 Hình 1.7. Kích thước và đồ thị xe nâng tự hành được truyền động bằng động cơ một chiều kích từ nối tiếp 22 Hình 1.8. Các thiết bị cơ bản của xe nâng chuyển được truyền động bằng động cơ một chiều kích từ nối tiếp 22 Hình 1.9. Sơ đồ nguyên lý động cơ điện một chiều KTNT 26 Hình 1.10. Sự phụ thuộc giữa từ thông và dòng phần ứng (cũng là dòng kích từ) động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp 26 Hình 1.11. Đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp 27 Hình 1.12. Ảnh hưởng của mạch phần ứng tới đặc tính cơ của động cơ điện một chiều 28 Chương II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG VÀ BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT CHO XE NÂNG CHUYỂN TỰ HÀNH 30 Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý mạch điện khống chế hệ truyền động di chuyển xe nâng điều khiển bằng điện trở 31 Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý của hệ truyền động di chuyển xe nâng điều chỉnh tốc độ bằng điện trở mạch phần ứng 32 Hình 2.3. Đặc tính khởi động động cơ một chiều kích từ nối tiếp qua 2 cấp điện trở phụ 32 Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý động cơ một chiều kích từ nối tiếp 33 Hình 2.5. Sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp 33 Hình 2.6. Sơ đồ cấu trúc Matlab hệ truyền động di chuyển xe nâng khởi động và điều chỉnh tốc độ bằng điện trở mạch phần ứng 35 Hình 2.7. Đường đặc tính tốc độ và dòng điện khi động cơ khởi động qua 2 cấp điện trở phụ 35 Hình 2.8. Đường đặc tính tốc độ và dòng điện phần ứng khi động cơ làm việc với cấp điện trở Rf1 trong mạch phần ứng 36 Hình 2.9. Nguyên lý băm xung một chiều (BXMC) 37 Hình 2.10. Băm xung một chiều nối tiếp 39 Hình 2.11. Băm xung một chiều song song 40 Hình 2.12. Băm xung một chiều nối tiếp – song song 42 Hình 2.13. Băm xung một chiều đảo chiều sơ đồ cầu 44 Hình 2.14. Băm xung một chiều đảo chiều, điều khiển riêng 45 Hình 2.15. Băm xung một chiều đảo chiều điều khiển đối xứng 46 Hình 2.16. Băm xung một chiều đảo chiều điều khiển đối xứng 47 Hình 2.17. Băm xung một chiều đảo chiều, điều khiển không đối xứng luật điều khiển tạo chiều dòng điện tải dương 48 Hình 2.18. Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển băm xung một chiều đảo chiều sử dụng phương pháp điều khiển không đối xứng 49 Chương III. THIẾT KẾ MẠCH LỰC 50 Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý mạch BXMC nối tiếp 51 Chương IV. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 52 Hình 4.1. Nguyên lý điều khiển băm áp một chiều 53 Hình 4.2. Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển băm xung một chiều kiểu PWM 54 Hình 4.3. Sơ đồ tạo xung tam giác một cực tính 55 Hình 4.4. Mạch so sánh hai cổng bằng KĐTT 57 Hình 4.5. Driver M57957L dùng cho điều khiển IGBT 59 Hình 4.6. Điện trở hạn chế dòng điều khiển 59 Hình 4.7. Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ di chuyển xe nâng tự hành 61 Chương V. XÉT ĐẶC TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG 61 Hình 5.1. Đặc tính cơ bộ băm áp một chiều (dòng điện liên tục) 62 Hình 5.2. Sơ đồ khối của hệ thống với các khâu phản hồi 64 Hình 5.3. Sơ đồ khối của hệ thống khi chỉ có khâu phản hồi âm tốc độ 64 Hình 5.4. Đặc tính quá độ dòng điện 67 Hình 5.5. Hệ điều tốc hai mạch vòng tốc độ quay và dòng điện 68 Hình 5.6. Sơ đồ cấu trúc trạng thái động của hệ thống 68 Hình 5.7. Sơ đồ cấu trúc trạng thái động của hệ thống điều tốc hai mạch vòng 70 Hình 5.8. Sơ đồ cấu trúc trạng thái động của mạch vòng dòng điện 70 Hình 5.9. Mạch vòng dòng điện kín 71 Hình 5.10. Sơ đồ cấu trúc trạng thái động của mạch vòng tốc độ quay và xử lý gần đúng của nó (bỏ qua nhiễu phụ tải) 72 Hình 5.19. Sơ đồ cấu trúc Matlab của hệ thống 74 DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT TT KÝ HIỆU GIẢI THÍCH BXMC Băm xung một chiều Tr Tranzitor PWM Bộ điều chế độ rộng xung IGBT Tranzitor có cực điều khiển cách ly Ucđ Điện áp chủ đạo Urc Điện áp tựa răng cưa Uđk Điện áp điều khiển KĐTT Khuếch đại thuật toán PI Bộ điều chỉnh tích phân tỷ lệ ĐC Động cơ BT Tranzitor công suất KTNT Kích từ nối tiếp MỤC LỤC Trang TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay trong các nhà máy, xí nghiệp công nghiệp, các phân xưởng hay các công trường xây dựng…Hệ thống nâng – vận chuyển đóng vai trò hết sức quan trọng. Với nhiều hình thức và phương tiện đa dạng từ thô sơ đến hiện đại như thang máy, cầu trục, xe cẩu, xe con, băng chuyền, băng tải… đã nâng cao năng suất vận chuyển và giảm thiểu sức lao động cho con người. Xe nâng chuyển tự hành đã xuất hiện từ lâu và hiện nay nó là một trong những phương tiện vận chuyển hàng hóa rất thuận lợi và hiệu quả. Xe có thể nâng nhiều chủng loại hàng hoá khác nhau với yêu cầu chất lượng nâng chuyển khá cao. Đây là loại phương tiện rất linh hoạt, di chuyển nâng tải không theo một lộ trình nhất định mà do con người điều khiển, vì thế xe nâng tự hành có thể di chuyển đến những nơi mà các phương tiện vận tải khác không thể đến được. Với những ưu việt đó nên xe nâng tự hành liên tục được các nhà sản xuất trong nước và trên thế giới không ngừng cải tiến và nâng cấp từ đặc tính kỹ thuật đến mẫu mã. Tuy nhiên khi thiết kế loại phương tiện này người ta đặc biệt quan tâm đến các vấn đề như sử dụng năng lượng gì, tiêu hao về năng lượng thế nào và ảnh hưởng của nó tới môi trường sống của con người. Có nhiều loại xe nâng nhưng loại xe nâng điện được đánh giá là có triển vọng tốt trong tương lai vì nó được sử dụng nguồn năng lượng sạch và môi trường hoạt động của nó khá đa dạng. Tuy vậy nó gặp phải vấn đề là sử dụng nguồn điện từ ắc quy, có công suất nhỏ, phải nạp điện thường xuyên, trong khi đó các hệ thống truyền động điện cho loại xe này hiện nay còn sử dụng các bộ biến trở để khởi động và điều chỉnh tốc độ xe, làm tổn thất năng lượng điện rất lớn. Việc hạn chế tối đa tổn thất năng lượng, nâng cao đặc tính kỹ thuật của hệ thống, đáp ứng được yêu cầu công nghệ hiện nay là vấn đề đang được quan tâm. Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, em được giao đồ án tốt ngiệp với nhiệm vụ “Thiết kế bộ biến đổi điện tử công suất ứng dụng cho truyền động di chuyển của xe nâng chuyển tự hành ”. Nội dung đồ án được chia làm 5 chương: Chương 1: Tổng quan về xe nâng chuyển tự hành. Chương 2: Lựa chọn phương án truyền động và bộ biến đổi điện tử công suất cho xe nâng chuyển tự hành. Chương 3: Thiết kế mạch lực. Chương 4: Thiết kế mạch điều khiển. Chương 5: Xét đặc tính ổn định của hệ truyền động. Với sự cố gắng của bản thân cùng sự hướng dẫn của các thầy cô giáo trong bộ môn, đặc biệt là thầy giáo - Thạc sỹ Trần Duy Trinh đã trực tiếp hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Mặc dù đã hết sức cố gắng để cuốn đồ án được hoàn chỉnh, song chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên Nguyễn Văn Thăng Chương I. TỔNG QUAN VỀ XE NÂNG CHUYỂN TỰ HÀNH 1.1. Giới thiệu chung Xe nâng tự hành là một dạng của máy nâng - vận chuyển, được dùng để nâng và vận chuyển các loại hàng đóng kiện, hàng bao gói, có khối lượng lớn ở các siêu thị, phòng thí nghiệm, kho, cảng biển…Nó có thể dùng để nâng và vận chuyển gỗ, sắt, thép, vật liệu xây dựng ở các nhà máy và công xưởng, các công trường xây dựng… Hiện nay, có rất nhiều chủng loại xe nâng tự hành, mỗi loại được sử dụng cho mục đích và công việc khác nhau trong những điều kiện môi trường thích hợp. Chính vì vậy nên cấu tạo của các loại xe nâng tự hành cũng rất đa dạng. 1.1.1. Xe nâng tự hành bằng tay Xe nâng tự hành bằng tay di chuyển và nâng hàng bằng lực của tay người điều khiển thông qua hệ thống thủy lực. Tải trọng nâng không lớn, di chuyển chậm, làm việc trong phạm vi hẹp, phải cần đến sức người. Loại xe nâng này được dùng ở các phân xưởng, nhà máy sản xuất như: phân xưởng sản xuất giấy, nhà máy đường, nhà máy dệt…Loại xe này có bánh xe đơn hoặc kép bằng nhựa PU hoặc Nylon; càng nâng và kích thước càng nâng được thiết kế đa dạng, nhiều kiểu dáng phù hợp với từng loại xe nâng chuyên biệt; chất liệu của xe được làm bằng thép rỉ sét, có sơn tĩnh điện để có thể hoạt động ở môi trường khắc nghiệt. Càng nâng Tay nâng Bánh xe Hình 1.1. Xe nâng tự hành bằng tay siêu thấp Bánh xe Càng nâng Tay nâng Hình 1.2. Xe nâng tự hành bằng tay cao Bảng 1.1. Một số thông số kỹ thuật của xe nâng tự hành bằng tay của hãng CE Hàn Quốc MODEL PT20S/L PT25S/L PT30S/L PT35S/L Tải trọng nâng KG 2000 2500 3000 3500 Chiều cao nâng thấp nhất H1 (mm) 75/85 75/85 75/85 75/85 Chiều cao nâng cao nhất H2 (mm) 190/200 190/200 190/200 190/200 Chiều dài càng nâng L (mm) 1150/1220 1150/1220 1150/1220 1150/1220 Chiều rộng càng nâng W (mm) 520/685 520/685 520/685 520/685 Đường kính bánh trước A (mm) f74´70/82´70 f74´70/82´70 f74´70/82´70 f74´70/82´70 Đường kính bánh sau B (mm) f180´50/200´50 f180´50/200´50 f180´50/200´50 f180´50/200´50 1.1.2. Xe nâng truyền động bằng động cơ diezel Xe nâng loại này phục vụ cho nâng - vận chuyển ở ngoài trời như cảng biển, công trình xây dựng, sân bay…có khả năng nâng với tải trọng lớn. Kết cấu của xe tương đối chắc chắn, có đầy đủ chức năng gần như của ô tô như động cơ truyền động chính cho xe. Hệ thống khởi động xe bằng nguồn một chiều từ ắc quy- Điamô, có vô lăng điều khiển, có hệ thống phanh hãm đảm bảo hãm dừng êm, có các tín hiệu còi, đèn chiếu sáng, xe chạy bằng bánh lốp. Tuy nhiên với loại xe nâng tự hành này nếu hoạt động ở những nơi như: Siêu thị, khách sạn, phòng thí nghiệm, thư viện, kho lưu trữ sẽ rất không phù hợp bởi gây tiếng ồn lớn, đặc biệt là làm ô nhiễm môi trường do khí đốt từ động cơ diezel thải ra. Điều này làm hạn chế phạm vi hoạt động của xe. Càng nâng Vô lăng điều khiển Đèn pha + Đèn tín hiệu Bánh lốp B¸nh lèp Khung nâng Hình 1.3 Xe nâng tự hành được truyền động bằng động cơ Diezel 1.1.3. Xe nâng tự hành bằng điện Xe nâng tự hành bằng điện được sử dụng khá phổ biến đặc biệt là ở những nơi cần yên tĩnh trong lao động, đảm bảo môi trường không bị ô nhiễm. Ngoài ra còn được sử dụng ở những nơi có nguồn điện dồi dào mà nguồn xăng dầu bị hạn chế nhất là hiện nay xăng, dầu không ngừng tăng giá do biến động thị trường trên thế giới và sự cạn kiệt của nguồn năng lượng tự nhiên. Việc chuyển từ sử dụng nguồn năng lượng tự nhiên sang nguồn năng lượng nhân tạo là một xu thế cấp bách hiện nay và đã được nhiều tổ chức, nhiều quốc gia trên thế giới đưa vào chương trình chiến lược của thế kỷ mới. Xe nâng tự hành điện được truyền động bằng động cơ một chiều kích từ nối tiếp. Nguồn năng lượng chính cấp cho xe di chuyển và nâng hạ được lấy từ nguồn điện một chiều nạp sẵn trong ắc quy. Loại xe này có thể thực hiện nâng tải trọng từ 2 – 5 tấn. Thường sử dụng nguồn ắc quy có điện áp từ 24V đến 110V. Xe nâng bằng điện có loại bán tự động tức là chỉ thực hiện truyền động nâng hoặc chỉ thực hiện truyền động cho xe chạy nhằm hạn chế tổn hao năng lượng. Ưu điểm của loại động cơ này là có thể giải quyết được những hạn chế của xe truyền động bằng động cơ diezel đó là ít gây tiếng ồn, ít gây ô nhiễm môi trường, rất phù hợp với môi trường làm việc trong nhà. Một vấn đề rất quan trọng nữa là nó sử dụng nguồn năng lượng nhân tạo rất có triển vọng, trong tương lai nguồn năng lượng này sẽ dồi dào hơn. Một số xe nâng chuyển tự hành bằng điện sử dụng động cơ điện truyền động: Xe nâng điện bán tự động: Nguồn điện một chiều từ ắc quy được cấp cho động cơ, động cơ được dùng để nâng, không có động cơ dùng để di chuyển xe. Tải trọng nâng từ 100 Kg đến vài tấn, tải trọng xe từ 396 Kg đến 475 Kg. Xe nâng tự hành điện tự động: - Xe nâng điện tự động Đài Loan: Model FB20 – 3s/4,5M; Tải trọng nâng 2 tấn; Chiều cao nâng cao nhất 4,5m; Sử dụng ắc quy tiêu chuẩn 48V- 550A; Công suất động cơ nâng 7,5 Kw; Kiểu lốp hơi; Có hệ thống thủy lực. Hình 1.4. Xe nâng điện bán tự động Càng nâng Ắc quy 24v ÷ 72v Xích kéo Hình 1.5. Xe nâng điện tự động Đài Loan - Xe nâng điện tự động hiệu FEELER Đài Loan Bảng 1.2. Một số thông số kỹ thuật của xe nâng chuyển bằng điện hiệu FEELER - Đài Loan Model FEELER FEELER FEELER Tải trọng nâng Kg 2950 3850 4010 Chiều cao nâng thấp nhất H1(mm) 3000-6000 (option) 3000-6000 (option) 3000-6000 (option) Chiều cao cabin xe H3(mm) 2130 2180 2180 Chiều dài xe L2(mm) 1150/1220 1150/1220 1150/1220 Tốc độ xe nâng Km/h 13/15 13/15 13/15 Động cơ chạy xe KW 5 6.3 6.3 Động cơ nâng Kw 8.2 8.6 11 Điện áp nguồn ắc quy V 48 48 48 Hộp đựng ắc quy Càng nâng Trụ nâng V«l¨ng ®iÒu khiÓn Hép ®ùng ¨cquy Cµng B¸nh h¬i H×nh 1.6. Xe n©ng tù hµnh ®­îc truyÒn ®éng b»ng ®éng c¬ mét chiÒu KTNT Bánh hơi Vô lăng điều khiển Hình 1.6. Xe nâng tự hành được truyền động bằng động cơ một chiều KTNT Hình 1.7. Kích thước và đồ thị xe nâng tự hành được truyền động bằng động cơ một chiều KTNT Xích kéo Động cơ di chuyển xe Ắc quy Động cơ chạy xe nâng Động cơ nâng Hình 1.8. Các thiết bị cơ bản của xe nâng - chuyển được truyền động bằng động cơ một chiều KTNT 1.2. Cấu tạo chung – đặc điểm đặc trưng cho chế độ làm việc và yêu cầu cơ bản của xe nâng tự hành. Xe nâng tự hành thường được hoạt động, trang bị trong các nhà xưởng, nhà máy hoặc để ở ngoài trời. Môi trường làm việc của xe rất nặng nề, đặc biệt là ngoài hải cảng, các nhà máy hóa chất, các xí nghiệp luyện kim. Các khí cụ, các thiết bị trong hệ thống truyền động và trang bị điện cho các xe nâng tự hành phải tin cậy trong mọi điều kiện khắc nghiệt của môi trường, nhằm nâng cao năng suất, an toàn vận hành và nâng chuyển. Điều kiện làm việc của xe nâng tự hành tương tự như các máy nâng vận chuyển thông thường. Tải trọng của xe nâng tự hành dùng trong công nghiệp và trong các công trình xây dựng có thể nâng tải trọng từ 3 - 15 tấn, hiện nay có loại có thể nâng tới 40 tấn. Chiều cao nâng từ 3 - 7,5 m có khi đến 15 - 20 m. Tốc độ nâng từ 0,12 - 0,16m/s. 1.2.1. Cấu tạo chung Xe nâng tự hành có 2 bộ phận chính : Bộ phận chuyển động và bộ phận nâng hàng. Bộ phận chuyển động tùy vào từng kết cấu của xe như xe truyền động bằng tay, xe truyền động bằng động cơ diezel, xe truyền động bằng động cơ kích từ nối tiếp. Xe bán tự động hoặc xe tự động không có cầu khác với xe có cầu, tuy nhiên bộ phận chuyển động có các bộ phận chính sau: Động cơ, ắc quy, hộp số, cầu sau, các bánh xe trước, bánh xe sau, hệ thống điều khiển, hệ thống đèn và tín hiệu báo. Động cơ, ắc quy của xe nâng tự hành có trọng lượng lớn nên thường được bố trí phía sau xe, còn càng nâng và trụ nâng nằm phía trước nhằm cân bằng cho xe khi xe nâng tải. Bộ phận nâng hàng gồm: khung chính và khung phụ, bàn trượt được trượt trên khung phụ. Khung chính đứng yên, khung phụ được trượt trong khung chính. Trên bàn trượt được gắn 2 càng nâng hình chữ L dùng để nâng và chuyển hàng. Ngoài ra còn có khung xe để gắn liền hai bộ phận chuyển động và bộ phận nâng hàng. Để giảm bớt chiều dài của càng nâng người ta làm cho khung chính nghiêng về sau khoảng 10°. Để hạ thấp càng nâng xuống đất khi cần lấy hàng, người ta làm cho khung chính có thể nghiêng ra phía trước khoảng 3°. Ở bộ phận nâng hạ có một xi lanh thủy lực được đặt ở giữa thanh ngang của khung chính. Một đầu cố định còn đầu kia (cần pittông) được nối với thanh ngang trên khung phụ. Ngoài ra có đĩa xích được treo vào đầu trên của khung phụ nên truyền động từ động cơ qua hệ thống thủy lực đến xích và đĩa xích làm cho càng nâng nâng, hạ lên xuống. Hiện nay xe nâng tự hành có cấu tạo hình dáng khá đa dạng phụ thuộc vào từng hãng, từng nước sản xuất. 1.2.2. Đặc diểm đặc trưng cho chế độ làm việc của xe nâng tự hành Một số đặc điểm đặc trưng cho chế độ làm việc của xe: Tải trọng không cố định, động cơ truyền động cho xe có mômen thay đổi theo tải trọng rất rõ rệt. Trong hệ truyền động, các cơ cấu của xe nâng yêu cầu quá trình tăng tốc và giảm tốc xảy ra phải êm, đặc biệt là đối với các loại xe dùng để vận chuyển hàng hóa trong các phòng thí nghiệm, siêu thị…Bởi vậy mô men động trong quá trình quá độ phải được hạn chế theo yêu cầu kỹ thuật an toàn. Năng suất của xe nâng quyết định bởi 2 yếu tố: Tải trọng của thiết bị và số chu kỳ nâng trong một giờ. Số lượng hàng hóa để nâng trong một chu kỳ không như nhau và nhỏ hơn trọng tải định mức cho nên phụ tải đối với động cơ nâng cũng như động cơ di chuyển xe chỉ đạt từ 60 – 70% công suất định mức của động cơ. Điều kiện làm việc của xe thường là ở trong chế độ quá tải nên xe được chế tạo với độ bền cơ khí cao, các thiết bị điện làm việc có khả năng quá tải lớn. Xe nâng hoạt động không cố định, không theo một quy luật nào mà phụ thuộc vào người vận hành. Yêu cầu có độ linh hoạt cao trong di chuyển. Vì thế việc trang bị điện cho hệ truyền động xe nâng phải được độc lập với các hệ truyền động xung quanh. Thường truyền động cho xe là động cơ xăng, động cơ diezel, động cơ điện một chiều. Đối với xe truyền động bằng động cơ đốt trong chỉ dùng hoạt động ở điều kiện ngoài trời vì nó gây tiếng ồn, tổn hao nhiều nhiên liệu xăng dầu, đặc biệt là nó thải khí gây ô nhiễm môi trường. Điều này không thích hợp cho xe nâng hoạt động ở các siêu thị, thư viện, phòng thí nghiệm, khách sạn… Chính vì thế người ta thay thế động cơ đốt trong bằng động cơ điện để truyền động cho xe nâng, cải thiện nhược điểm của động cơ đốt trong. Tuy nhiên nguồn năng lượng để cấp cho động cơ phải là nguồn năng lượng độc lập – từ nguồn điện ắc quy. Nguồn điện này cần có thiết bị lưu trữ độc lập, có công suất không lớn nên phải nạp điện thường xuyên trong một thời gian nhất định. Một vấn đề đặt ra hiện nay đối với hệ thống truyền động điện cho xe nâng là làm thế nào để một lượng công suất điện nhất định có thể chạy xe nâng với quảng đường dài nhất và có thể nâng được nhiều hàng nhất. Truyền động điện cho xe nâng hiện nay sử dụng phổ biến là hệ truyền động động cơ đốt trong và hệ truyền động động cơ một chiều, đặc biệt là động cơ một chiều kích từ nối tiếp vì có tính kinh tế cao, ít ô nhiễm, phù hợp đặc tính khởi động và đặc tính điều chỉnh. Để đáp ứng yêu cầu an toàn, độ tin cậy khi làm việc dài hạn của hệ truyền động điện xe nâng, nâng cao tuổi thọ của các khí cụ điều khiển nên dùng các khí cụ phi tiếp điểm thay cho các khí cụ tiếp điểm (rơ le, công tắc tơ). Các khí cụ phi tiếp điểm đó có thể là các phần tử điện từ, điện tử và bán dẫn. Những năm gần đây do sự phát triển nhanh của kỹ thuật bán dẫn, kỹ thuật biến đổi điện năng công suất lớn, các hệ truyền động cho máy vận chuyển nói