[實用新型]移動式龍門起重機的節能控制系統

無效

• 申請號: 201020121977.6
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN201656897U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 郜克存;隋學禮;劉釗;劉同利
• 申請（專利權）人: 青島經濟技術開發區創統科技發展有限公司
• 主分類號: H02P9/38
• 分類號: H02P9/38;B66C17/20
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術領域

本實用新型屬于電力控制技術領域，具體地說，是涉及一種應用于港口碼頭場合，為起吊集裝箱的移動式龍門起重機提供電力的控制系統。

背景技術

目前，廣泛應用于港口碼頭的移動式龍門起重機(又稱輪胎吊)，其供電系統大多采用柴油發電機組提供工作電源。其工作原理是：當柴油發電機組啟動正常運行后，輸出三相交流460V電源，一方面提供給輪胎吊內部包括用于提升、行走、轉向的變頻器等動力負載，以控制輪胎吊的提升機構、大車行走機構、小車變幅機構和大車轉向機構等運行；另一方面，通過變壓器將交流460V電源降壓為交流220V電源，為輪胎吊上的空調、照明等負載供電。

為了達到節能減排的目的，目前的輪胎吊供電系統一般采用兩種設計方案來實現節能控制：一種是采用油改電技術，即直接采用電能作為移動式龍門起重機的能源。其設計原理是在輪胎吊的周圍或者一側安裝與市電電網連接的架空滑觸線，在架空滑觸線上安裝滑觸線供電裝置，將滑觸線供電裝置的輸入端與架空滑觸線接觸，其輸出端通過受電器與輪胎吊的供電回路連接，進而利用市電電網為輪胎吊供電。該設計方案擺脫了對柴油發電機組的應用，實現了降低排放、改善港口環境的設計目的，但是卻限制了輪胎吊的運行區域，使得輪胎吊只能在架空滑觸線固定的區域內移動，而且輪胎吊與滑觸線可能會出現接觸不良而造成運行故障。另一種設計方案是采用全變速柴油發電機系統，通過變頻器控制同步發電機轉速，達到節能的目的。但是，這種供電系統也具有其固有缺陷，即必須對同步發電機進行改造，加裝編碼器，通過編碼器檢測同步發電機的轉速和定子初相角，進而控制發電機運行。而且這種方案每次實施前必須對發電機參數進行辨識，整體系統改造復雜，從而影響了其使用。

實用新型內容

本實用新型針對采用全變速柴油發電機組設計的輪胎吊供電系統，提出了一種能夠根據輪胎吊負載的實際用電需求，自動控制柴油發電機轉速的節能控制系統，采用該控制系統無需對柴油發電機進行改造，控制精度高，可靠性好，且使用方便。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案予以實現：

一種移動式龍門起重機的節能控制系統，包括全變速柴油發電機、控制器、變流器和逆變器；所述全變速柴油發電機輸出交流電源至變流器，經變流器整流后輸出穩定的直流電壓至直流母線；在所述變流器中設置有檢測控制系統，檢測變流器的輸出電流并反饋至控制器，所述控制器根據接收到的電流量生成與之對應的轉速量，輸出至全變速柴油發電機以控制其轉速；所述逆變器的輸入端連接在直流母線上，將直流母線電壓逆變成動力負載所需的交流電壓，輸出至移動式龍門起重機中的動力負載。

其中，所述逆變器包括4個，分別與移動式龍門起重機中的提升機構電機、大車行走機構電機、小車變幅機構電機和大車轉向機構電機一一對應連接。

進一步的，所述逆變器的控制端連接控制器，接收控制器發出的控制信號，并確定何時逆變輸出與其連接的動力負載所需的交流電壓。

為了滿足移動式龍門起重機中其它用電負載的供電要求，在所述直流母線上還連接有一逆變電源，將直流母線電壓逆變成220V交流電壓，輸出至移動式龍門起重機中的照明系統或者空調系統等的供電端，為照明系統或者空調系統等負載供電。

優選的，所述控制器優選通過現場總線連接所述的變流器和逆變器，接收變流器反饋的電流量，并向逆變器輸出控制信號。

為了實現直流電壓的穩定輸出，在所述變流器中設置有交流輸入端、電抗器和可控全橋整流電路，所述交流輸入端連接全變速柴油發電機，接收全變速柴油發電機輸出的交流電源，通過串聯的電抗器傳輸至所述的可控全橋整流電路；可控全橋整流電路將交流電源整流成直流電源輸出，并反饋直流電壓至所述的檢測控制系統；所述檢測控制系統根據接收到的直流電壓生成驅動信號，輸出至可控全橋整流電路的控制端，以校正可控全橋整流電路的輸出電壓幅值。

優選的，所述可控全橋整流電路為基于IGBT的三相整流橋。

進一步的，在所述可控全橋整流電路的直流電源輸出端上串聯有隔離二極管。

又進一步的，所述變流器的交流輸入端通過隔離開關串聯保險絲，進而通過保險絲與所述的電抗器相串聯。

再進一步的，所述變流器的交流輸入端連接變壓器的初級線圈，所述變壓器的次級線圈連接移動式龍門起重機中冷卻風機的電源。