[实用新型]移动式龙门起重机的节能控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电力控制技术领域，具体地说，是涉及一种应用于港口码头场合，为起吊集装箱的移动式龙门起重机提供电力的控制系统。

背景技术

目前，广泛应用于港口码头的移动式龙门起重机(又称轮胎吊)，其供电系统大多采用柴油发电机组提供工作电源。其工作原理是：当柴油发电机组启动正常运行后，输出三相交流460V电源，一方面提供给轮胎吊内部包括用于提升、行走、转向的变频器等动力负载，以控制轮胎吊的提升机构、大车行走机构、小车变幅机构和大车转向机构等运行；另一方面，通过变压器将交流460V电源降压为交流220V电源，为轮胎吊上的空调、照明等负载供电。

为了达到节能减排的目的，目前的轮胎吊供电系统一般采用两种设计方案来实现节能控制：一种是采用油改电技术，即直接采用电能作为移动式龙门起重机的能源。其设计原理是在轮胎吊的周围或者一侧安装与市电电网连接的架空滑触线，在架空滑触线上安装滑触线供电装置，将滑触线供电装置的输入端与架空滑触线接触，其输出端通过受电器与轮胎吊的供电回路连接，进而利用市电电网为轮胎吊供电。该设计方案摆脱了对柴油发电机组的应用，实现了降低排放、改善港口环境的设计目的，但是却限制了轮胎吊的运行区域，使得轮胎吊只能在架空滑触线固定的区域内移动，而且轮胎吊与滑触线可能会出现接触不良而造成运行故障。另一种设计方案是采用全变速柴油发电机系统，通过变频器控制同步发电机转速，达到节能的目的。但是，这种供电系统也具有其固有缺陷，即必须对同步发电机进行改造，加装编码器，通过编码器检测同步发电机的转速和定子初相角，进而控制发电机运行。而且这种方案每次实施前必须对发电机参数进行辨识，整体系统改造复杂，从而影响了其使用。

实用新型内容

本实用新型针对采用全变速柴油发电机组设计的轮胎吊供电系统，提出了一种能够根据轮胎吊负载的实际用电需求，自动控制柴油发电机转速的节能控制系统，采用该控制系统无需对柴油发电机进行改造，控制精度高，可靠性好，且使用方便。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种移动式龙门起重机的节能控制系统，包括全变速柴油发电机、控制器、变流器和逆变器；所述全变速柴油发电机输出交流电源至变流器，经变流器整流后输出稳定的直流电压至直流母线；在所述变流器中设置有检测控制系统，检测变流器的输出电流并反馈至控制器，所述控制器根据接收到的电流量生成与之对应的转速量，输出至全变速柴油发电机以控制其转速；所述逆变器的输入端连接在直流母线上，将直流母线电压逆变成动力负载所需的交流电压，输出至移动式龙门起重机中的动力负载。

其中，所述逆变器包括4个，分别与移动式龙门起重机中的提升机构电机、大车行走机构电机、小车变幅机构电机和大车转向机构电机一一对应连接。

进一步的，所述逆变器的控制端连接控制器，接收控制器发出的控制信号，并确定何时逆变输出与其连接的动力负载所需的交流电压。

为了满足移动式龙门起重机中其它用电负载的供电要求，在所述直流母线上还连接有一逆变电源，将直流母线电压逆变成220V交流电压，输出至移动式龙门起重机中的照明系统或者空调系统等的供电端，为照明系统或者空调系统等负载供电。

优选的，所述控制器优选通过现场总线连接所述的变流器和逆变器，接收变流器反馈的电流量，并向逆变器输出控制信号。

为了实现直流电压的稳定输出，在所述变流器中设置有交流输入端、电抗器和可控全桥整流电路，所述交流输入端连接全变速柴油发电机，接收全变速柴油发电机输出的交流电源，通过串联的电抗器传输至所述的可控全桥整流电路；可控全桥整流电路将交流电源整流成直流电源输出，并反馈直流电压至所述的检测控制系统；所述检测控制系统根据接收到的直流电压生成驱动信号，输出至可控全桥整流电路的控制端，以校正可控全桥整流电路的输出电压幅值。

优选的，所述可控全桥整流电路为基于IGBT的三相整流桥。

进一步的，在所述可控全桥整流电路的直流电源输出端上串联有隔离二极管。

又进一步的，所述变流器的交流输入端通过隔离开关串联保险丝，进而通过保险丝与所述的电抗器相串联。

再进一步的，所述变流器的交流输入端连接变压器的初级线圈，所述变压器的次级线圈连接移动式龙门起重机中冷却风机的电源。