RTG节能系统的研究与设计.pdfVIP

P0rl0peration 2OO9．N0．4(SerialN0．186) RTG 节 能 系 统 的 研 究 与 设 计 交通部水运科学研究院 姚立柱 刘晋川 杨 瑞 摘 要 ：通过对RTG工作过程中能量流向的分析，提出了基于超级电容的节能系统，并给出了软硬件设计 方案 。这套系统提高了RTG的能量利用率 ，取得了良好 的节能降耗效果。 关键词：轮胎式门式起重机；超级电容储能系统；双向Dc—Dc变换器；PLc ResearchandDesignOnEnergy—SaVingSystem ofRubber—TiredGantryCrane WaterborneTransponationInstitute Ya0Lizhu LiuJinchuan YangRui Abstract：Throughananalysisontheenergynow inthew0rkingpr0cessoftheRubber—tiredGantryCrane (RTG)，thispaperputsforardaneneI芎y—s8vingsystembased0nsupercapacitor，andpresent8adesignplanforthe softwareandhardwaret0thissystem ，whichincreasestheutilizationfactor0fenergy8ndbenefitswe1lfrl0m theenergy— savingandenergyc0nsumpti0n—l0wering． KeywOrds：mbber—tiredgantrycrane；supercapacit0rst0ragesystem；bidirecti0nalDC—DCc0nvert0rs；PLC 轮胎式集装箱 门式起重机 (RTG)是 国内外集 装箱码头堆场的主要设备之一 ¨，它是 以轮胎支撑 方式运行 ，用柴油发动机输出动力 ，完成堆场集装箱 的装卸等作业。RTc与岸边集装箱起重机配套形 成的集装箱码头装卸工艺系统，作业效率高、吞吐量 大 、装卸成本低，易于实现 自动化操作。 目前 ，RTG 已经成为现代集装箱堆场的主导机型。 但是 RTG也有缺点，由于采用柴油机发 电机组 EE E E E3 EL 供电，在 RTG负载下降的过程中回馈 的能量只能通 图l 负载起升过程中能量流向图 过变频器的制动电阻以发热的形式消耗掉，造成 了 负载做的功。 能量的大量浪费。笔者针对 RTG的能量流向及消 根据能量流向图，推出系统效率计算公式如下 ： 耗特点，设计 了RTG节能环保系统。 EL EL 叩 丽 l RTG能量流 向及消耗 起升过程完成后 ，系统所剩余能量 以载荷势能 在异步电动机和机械负载组成 的起停 、调速控 的形式存储起来 ，其值为 制系统中，当电动机减速或者所传动的位能负载上 EL 叼 E= 升、下降时，异步电动机将处于不同的状态 ，正确理 1．2 负载下降过程 解并处理好能量流向的问题对于储能系统的设计是 在负载下降的过程中，电动机处于发电状态 ，载 至关重要的。 荷的势能通过电机及变频器转变为直流电能，如不 1．1 负载起升过程 采取一定的措施 ，这部分电能将通过制动电阻消耗 RTG的起升机构在起升过程 中，系统吸收 电 掉。系统能量流向如图2所示。图中，E 为通过制 能