[发明专利]移动式龙门起重机的节能控制系统

说明书

技术领域

本发明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。

发明内容

本发明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，本发明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的交流电源经变流器整流成稳定 的直流电压后输出至直流母线，提供给逆变单元以逆变生成移动式龙门起重机 中各用电负载所需的交流电压为用电负载供电；在所述变流器中设置有检测控 制系统，检测变流器输出的电流量并反馈至控制器以生成与之对应的转速量， 进而对全变速柴油发电机的转速进行控制；所述控制器根据公式：y＝bx+a来 计算转速量；其中，x为变流器输出的电流量；y为柴油发电机的转速量；a、 b为参数。

进一步的，所述a、b参数的具体数值在系统调试阶段通过有限次的调试试 验确定，其确定过程如下：

首先，通过控制移动式龙门起重机中各用电负载的运行状态，确定出n个 电流量x_i，i＝1，2，…，n；

其次，根据各电流量x_i，确定出各电流量x_i所对应的理想转速量y_i， i＝1，2，…，n；