[实用新型]绞车用电容储能装置

说明书

技术领域

本实用新型属机械领域，涉及一种绞车用电容储能装置。

背景技术

目前常用的各种绞车，无论是机械式(参见图1)还是电动式(参见图2)，都会存在以下问题：绞车是一种势能载荷，在传统的传动控制系统中，当系统下放时的能量是要通过其它方式消耗以平衡下放过程重物的位能，而在提升时为满足提升的力矩需要，要消耗较大的功率。如果将重物下放过程中的能量通过电动机逆变单元及控制器储存在超级电容内，在提升时放出驱动电动机，可实现能量的回收及减少在提升过程的对动力系统及电源的冲击，目前尚未有这类的绞车系统出现。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种能量使用率高、结构简单以及应用范围广的绞车用电容储能装置。

本实用新型的技术解决方案是：绞车用电容储能装置，其特殊之处在于：包括进线开关Q、整流单元RF、逆变单元IV、电动机M以及电容器C，所述进线开关Q与整流单元RF相连；所述整流单元RF与逆变单元IV并联后与电容器C连接；所述逆变单元IV与绞车电动机M相连接。

还包括接口控制器IO、储能装置控制器SC、绞车速度传感器NW、游车载荷传感器LT，储能装置控制器SC通过网络系统或控制电缆分别与整流单元RF、逆变单元IV、接口控制器IO相连接，逆变单元IV与电动机连接，逆变单元IV还与电容器C的正极连接,整流单元RF与电容器C连接，接口控制器IO与绞车速度传感器NW、游车载荷传感器LT以及离合器CL连接，在绞车电机上安装两个用于测量电动机的速度和转向的传感器，传感器的输出连接至接口控制器IO。

还包括离合器CL，离合器CL与接口控制器IO连接。

逆变单元IV与电容器C之间还连接有电容控制器CC，电容控制器CC与逆变单元IV、整流单元RF连接；

电容器C为超级电容。

本实用新型的优点是：

(1)本实用新型提供的绞车用电容储能装置，将绞车下放时的产生的能量不通过其它方式消耗，而是通过电动机M、逆变单元IV、储存在电容C中，在提升时为满足提升的力矩需要，将能量通过电容器C、逆变单元IV、电动机M提供给绞车系统，实现了能量的回收利用，并减小了绞车系统上升时对动力系统及电源的冲击。

(2)增加了电容控制器CC，可以实现调节充电电流的功能。

附图说明

图1是传统的机械式绞车结构框架图；

图2是传统的电动式绞车结构框架图；

图3是实施例一运用本实用新型电容储能装置的机械式绞车装置结构框图；

图4是实施例一运用本实用新型电容储能装置的电动式绞车装置结构框图；

图5是实施例一绞车控制的拓扑关系图；

图6是实施例二运用本实用新型电容储能装置的机械式绞车装置结构框图；

图7是实施例二运用本实用新型电容储能装置的电动式绞车装置结构框图；

图8是实施例二绞车控制的拓扑关系图；

其中：

Q：进线开关；

RF：整流单元，实现将交流电转换为直流电；

IV：逆变单元，实现将的对交流电动机的控制及能量的双向传递；

M：电动机，驱动绞车或传动箱；

CC：电容控制器，实现对电容器充放电控制及能量的双向传递；

C：电容器，实现电能的存储；

SC：储能装置控制器；

IR：整流单元电流；

BU：制动单元；

BR：制动电阻；

NW：绞车速度传感器，安装绞车滚筒上，测量绞车滚筒转速；

LT：游车载荷传感器，死绳固定器的液压液压管线上，测量游车系统的悬重；

CL：离合器；

DW：绞车；

CB：链条箱；

MP：泥浆泵；

TB：游车；

I_RF：整流单元直流输出电流；

I_CC：电容器电流；

I_IV：逆变单元直流母线侧电流。

具体实施方式

实施例一：

本实用新型的工作原理是：将绞车系统下放时产生的位能通过电动机M、逆变单元IV及电容器C储存起来，在提升时放出，实现能量的回收利用，减少绞车系统对电源或动力系统的冲击。

储能装置的设计结构可以满足机械及电动绞车。

(1)机械绞车用电容储能装置