港口起重机械中能量回馈装置的应用探讨

摘 要：近几年，随着科学技术的不断发展，在实际管理结构运行过程中，要想结合实际操作维度进行系统化升级，就要针对具体问题建构具体运维操作模型，从而提升机械的实际利用效率。文章从港口起重机械能量回馈的实际意义出发，对港口起重机械中能量回馈装置负载特性和制动方式进行了简要分析，并集中阐释了装置应用措施，旨在为相关技术项目管理人员提供有价值的参考建议。

关键词：港口起重机械；能量回馈装置；特性；应用

1 港口起重机械能量回馈的意义

在港口实际工作过程中，起重机械是具有节能潜力的机械结构，其工作状态多属于带载工况，能实现垂直几十米的位移操作，具有一定的实效性，并且在实际管理过程中，需要借助位能变化对整体再生能量进行集中处理和综合维护。另外，在电阻结构中，由于设备会产生较大的能量浪费，需要在满足生产要求的同时，针对能源运维效果进行集中处理和综合分析，以保证能量回馈结构贴合实际需求，确保在最低消耗的基础上，真正实现节能减耗。

2 港口起重机械中能量回馈装置负载特性

在对港口起重机械进行集中处理和综合分析的过程中，要结合相关运行参数和管控要求，确保能量处理系统能发挥最大优势。起重机械的负载特性较为突出，一方面主要是由于整体结构是行走结构，包括旋转结构和平衡重变幅结构，能有效实现整体反抗性负载模型的运行目标。另一方面，主要是针对起升结构以及变幅结构，主要是位能性负载模型。特别要注意的是，反抗性负载结构要求设备中的电动机要保证原点对称，且整体电动机结构和工作处于电动状态。而对于位能性负载模型，在实际运行过程中，电动机的工作状态能有效得到提升，并且在空钩下降的过程中，能释放较大的能量。

3 港口起重机械中能量回馈装置制动方式

在港口起重机械中能量回馈装置实际运行时，需要对相关信息和运作维度进行集中处理，从而提升设备的运维效果。具体制动方式如下：

第一，在港口起重机械受到重载后下降时，设备会由于自身的重力直接下降，在这个过程中，电动机的旋转方向是反转状态，转矩的方向和旋转方向也是相反的，机械特性呈现出特殊螺栓状，在坐标轴中，会占据第三象限和第四象限。

第二，在电动机的作用下，设备呈现出相应的反应和运转状态，若是要防止重物受到重力加速度，其自身不断加速，则能有效致使设备出现匀速下降的运作结构，提高整体设备的运维效果。另外，在设备处理相关问题的过程中，摩擦转矩会阻碍重物继续下降，这就会导致重物下降后负载转矩相较于负载转矩出现差值。

第三，在设备下放过程中，要结合实际情况对能量进行释放，确保在减少能量的同时，建设设备电动机和变频器外部的能耗，加之设备的位能结构都会直接回馈到变频结构的直流母线中，这就需要相关技术人员结合实际需求建构更加稳定的运维机制，确保处理系统能有效回馈总能量。

第四，在设备的电动机处于一种制动状态时，则需要对传动设备和系统中储存的机械能进行集中处理，主要是将其转化为电能，从而建构更加稳定的运行机制和操作流程。借助逆变器的6个续流二极管能将相关能量直接经由变频器回归到直流回路中，切实维护整体运行维度的实效性。也就是说，在这个情况下，整体设备处于整流状态。

总之，在变频结构中，再生能源具有很大的功效，设备对能源的处理机制主要分为两个方面，一方面，这种运行机制不仅能有效对直流回路中的制动电阻进行再生能源能耗制动，整体优点也较为突出。整体设备对于电网的污染程度较小，且整体项目成本较为低廉。但是，整体运行维度的效率并不高。另一方面，系统采用PWM回路后，再生电能逆变后，整体运行频率相同的交流电会直接回馈到电网中，真正形成了有效的回馈制动[1]。具有效率加速以及重要优势，但是对电网会出现谐波污染，且控制后污染程度较大，项目成本标准也比较高。

4 港口起重机械中能量回馈装置应用

4.1 融合PWM技术

在系统中运行有效的技术模型，能一定程度上提升整体运维效果和项目运行效果。其中，将变频技术和回馈装置结合在一起，具有非常重要的实践意义。传统的港口起重机械设备运行结构中，设备的下降势能以及其他结构制动反馈能量留存效果较差，主要是借助能耗制动的机制满足基本条件，并对工况的平温度和高速轴的防风制度进行集中处理，整个过程能量损耗较大，且整部机械也会出现热污染问题。正是基于此，相关技术人员将变频技术和能量回馈系统结合在一起，能在提升能耗处理效果的同时，为设备的良性运行提供便利。

在具体工作过程中，要保证设备能有效消除电网谐波污染问题，真正实现电机四象限优化运行，并且对技术运行维度和管控要求进行集中处理，且变频技术也在不断进步。近几年，使用的较为流行的就是双向传输PWM整流器设备，具有明显的优势。其一，可逆PWM整流器技术能实现网侧电流的参数管理，为正弦波结构。其二，可逆PWM整流器技术的网侧功率会受到因数的控制，特别是功率因数控制。其三，可逆PWM整流器技术能实现电能双向传输，并且保证较快的动态传输响应，一定程度上升级整体运维操作有效性。正是基于可逆PWM整流器技术的实际效果，在吸收电能的过程中，能有效运行有源逆变状态[2]。

利用可逆PWM整流器技术，能在实际工作管理过程中，有效的处理相关问题，确保管控结构贴合实际使用要求，不仅能有效的提供稳定的直流侧电压，也能有效对交流侧进行系统化分析，确保受控功率因数符合实际，集中采取电压闭环运行机制，为实现整体系统电压结构的有效运行提供支持。在实际运行操作过程中，要对交流侧输入电流进行指令判定，确保交流电流反馈机制符合标准，只有有效提升交流电流的运行效果，才能保证闭环控制模型贴合技术运行需求，更好的跟踪指令电流值，从而让有效驱动能量反馈单元，最终实现能量的有效反馈，提高运行电流的整体运行质量。在维护相关运行参数的过程中，也要针对具体管理模型进行集中处理，满足指令电流值的要求。

4.2 实际应用实例

本文以某外企公司VS656DC5变流装置为基础，集中调速，并利用可逆PWM整流器技术，将其接到直流母线中，能在装置换成柜控货后，实现周边电路的最简化，一定程度上保证功能更加完善。装置中相控机制和二级管整流器的全面升级和改进，进一步提升数据的完整度和运行有效性[3]。

将其应用在桥边码头集装箱岸桥设计中，能提高实效性。集装箱岸桥主要是集装箱装卸作业的设备，也称为桥吊，由起升装置、小车、大车以及俯仰结构组成。其中，大车结构主要由八台交流笼式电机驱动组成，另外包括四台陆侧和海侧。在实际运行过程中，能利用变频器的实际功效提升整体运行维度和运行有效性。

5 结束语

总而言之，伴随着经济的发展，港口起重机机械作业过程中，对于吨位以及运行速率的要求越来越高，要保证能量再生结构贴合实际需求，就要提升交流电网的实际回馈效果，保证节能降耗的有效性，并且深度分析和综合处理系统完整度，也能对电网电流和同频同侧相位结构之间关系进度处理，一定程度上提高港口机械作业的实际效率。

参考文献

[1]谭利波，张赞云.港口起重机械作业注意事项及安全管理协调分析[J].价值工程，2013，29（15）：66.

[2]张学伟.PLC与变频技术在港口起重机械中的应用研究[J].山东工业技术，2016，36（09）：298.

[3]刘建平，项旭东，鄣超，等.港口起重机械全焊透对接接头衍射时差法（TOFD）超声检测[C].中国港口标准化论坛论文集，2014：187-197.

作者简介：马国华（1981-），男，汉族，本科，工程师，研究方向：电气工程及其自动化和智能化控制。