[发明专利]轮胎式龙门起重机可控直流交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种轮胎式龙门起重机可控直流交换器，是一种用于不同直流电压等级的直流电能双向智能可控交流的器件。

背景技术

当前场桥的驱动多以变频器驱动电机的方式实现，当电机工作在起升状态时，下降势能的产生在所难免，这部分能量并不能被有效的存储利用。目前成熟的处理方式主要是：1、在直流母排并接制动单元下降势能的产生的电能通过制动单元消耗在制动电阻上；2、变频器整流部分具有可逆功能，下降势能的产生的电能逆变回电网，但随之也产生了对电网的干扰。电机水平运动时的制动能量同理。上述方式1是将再生电能再电阻上以热能方式散发到空气中消耗。形成无功损耗；上述方式2在目前技术方面，效率低下，再生电能的回馈率小于20%。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种轮胎式龙门起重机可控直流交换器，以利于通过可控直流交换器使这部分能量可控的存储在存储单元内，在电机起升或启动时补充此时的能量需求。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是是提供一种轮胎式龙门起重机可控直流交换器，该交换器置于多种场桥系统之中，其中：该交换器包括有外端子选择单元、单片机程序运算单元、功率元件IGBT电能传递单元；外端子选择单元连接到单片机程序运算单元的单片机，单片机连接与功率元件IGBT的触发端子相连接；经由外部端子选择单元可控直流交换器运行状态的给定信号，给定信号传输到单片机程序运算单元，经过单片机的程序运算单元的处理，将所产生的驱动信号传输到功率元件IGBT的触发端子，控制功率元件IGBT的导通与关断，对电压下降与提升进行控制。

本发明的效果是可控直流交换器使这部分再生能量可控的存储在存储单元内，在电机起升或启动时补充这时的能量需求。经对40吨负载测试，无可控直流交换器时直流母线电流410A，有可控直流交换器时直流母线电流199A，可控直流交换器电流203A，下放重物时储能单元能回收50%左右的再生电能，起升时可控直流交换器能提供电机所需能量50%左右的电能。

附图说明

图1是本发明的可控直流交换器结构原理图；

图2是本发明的可控直流交换器实施应用图；

图3是本发明的可控直流交换器再生电能流注向图；

图4是本发明的可控直流交换器储能单元电能流注向图。

具体实施方式

结合附图对本发明的轮胎式龙门起重机可控直流交换器结构加以说明。

本发明的轮胎式龙门起重机可控直流交换器的设计思想是基于通过外部端子选择状态，内部利用单片机进行控制相应的功率元件IGBT，实现高、低电压之间的能量交换。该交换器一端A连接直流高电压；另一端B连接直流低压端,通过程序控制功率元件IGBT的开通实现高压、低压两端能量的交换，专门为变频器驱动场桥再生电能再利用而设计的。本发明主要根据场桥的运行、操作特性设定状态，当产生再生电能的时候，进行电能收集；当需要能量时，由所收集的电能作为能量的一部分提供系统，达到节能的目的。

本发明的轮胎式龙门起重机可控直流交换器，该交换器置于多种场桥系统之中，该交换器包括有外端子选择单元、单片机程序运算单元、功率元件IGBT电能传递单元；外端子选择单元连接到单片机程序运算单元的单片机，单片机连接与功率元件IGBT的触发端子相连接；经由外部端子选择单元可控直流交换器运行状态的给定信号，给定信号传输到单片机程序运算单元，经过单片机的程序运算单元的处理，将所产生的驱动信号传输到功率元件IGBT的触发端子，控制功率元件IGBT的导通与关断，对电压下降与提升进行控制。

所述外端子选择单元包括有印刷电路板，通过导线接入单片机程序运算单元，用于产生适合单片机程运算序单元所适应的状态信号；单片机程序运算单元包括有相互连接的输入电路、中央处理器电路及触摸屏式状态的故障显示器，输入电路接收外端子选择单元输入的信号，中央处理器电路储存运算程序及根据所输入的状态信号进行运算，输出运算结果到功率元件IGBT的驱动电路，触摸屏式状态的故障显示器进行触摸操控进行应用参数调整；功率元件IGBT电能传递单元包括有功率元件IGBT、电阻器、电感器、电容器相互连接构成桥式结构，对所述场桥系统的母排电压与储能单元电压进行高压、低压之间的隔离，母排与储能单元通过对应的功率元件IGBT的导通与关断，实现能量交换。

所述单片机程序运算单元中与中央处理器连接的触摸屏式显示器，能够用于现场手动触摸操控参数可调整设定，实现与各种场桥系统参数的配合。