胡穎華
摘要:當(dāng)前,現(xiàn)代岸邊集裝箱起重機(jī)的主要研究方向是電氣驅(qū)動和控制系統(tǒng)。通常情況下,依據(jù)岸橋發(fā)展的基本特點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與研究。分析比較岸橋交流驅(qū)動和直流驅(qū)動都有各自呈現(xiàn)出來的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn),到底應(yīng)該選擇哪種驅(qū)動系統(tǒng)需要重點(diǎn)研究基本驅(qū)動原理,從而找到其中存在的規(guī)律性。
關(guān)鍵詞:岸橋電氣驅(qū)動;控制系統(tǒng);基本方式及特點(diǎn)
岸橋設(shè)計(jì)前期,需要將電氣驅(qū)動的具體方案確定下來。第一,方案在實(shí)施的時(shí)候,必須要將驅(qū)動對象負(fù)載確定下來,進(jìn)而也讓負(fù)載的特點(diǎn)得到確定。第二,岸橋運(yùn)動的時(shí)候,起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)是有負(fù)載量的,需要在起重量不變的基礎(chǔ)上讓負(fù)載轉(zhuǎn)矩保持不變。第三,日常工作的過程當(dāng)中,集裝箱起重機(jī)多半時(shí)間是空載運(yùn)行。依據(jù)實(shí)際特征起重機(jī)帶載運(yùn)行的情況下,也要依據(jù)循環(huán)功率來實(shí)施運(yùn)行。所以,平時(shí)工作的情況下,為讓工作效率得到全面性提高,可以在空載時(shí),讓起重機(jī)工作速度不斷加快。
1、直流驅(qū)動與交流驅(qū)動的分析
1.1直流驅(qū)動與交流驅(qū)動比較
對于岸橋式起重機(jī),應(yīng)該同驅(qū)動做詳細(xì)的比較,系統(tǒng)化的,全面分析直流驅(qū)動與交流驅(qū)動。岸橋驅(qū)動早期是采用直流驅(qū)動的方式運(yùn)行,其優(yōu)點(diǎn)可以呈現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。第一,相對較而言,直流驅(qū)動,在速率調(diào)節(jié)方面更好,容易讓電壓主調(diào)節(jié)作用得以實(shí)現(xiàn)。第二,啟動的過程中,轉(zhuǎn)矩大,但在動態(tài)下有很好的響應(yīng)。第三,起重機(jī)在下降的過程中,可以把轉(zhuǎn)變完成的電能反饋到電網(wǎng)中,從而讓系統(tǒng)效率不斷得到提高,也讓資源得到有效性的節(jié)約。另外,在缺點(diǎn)方面,直流電機(jī)要比交流電機(jī)的結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜化,而且價(jià)格也比較高,維護(hù)難度大,所以不適合長期去使用。還有就是直流電機(jī)會使力矩變大,造成功率出現(xiàn)不自然的問題。
1.2交流驅(qū)動系統(tǒng)
驅(qū)動系統(tǒng)如圖1所示。
交流驅(qū)動裝置應(yīng)用過程,需要重視啟動過程,交流電機(jī)對岸橋運(yùn)行起到了重要的作用,實(shí)際工作開展過程,應(yīng)根據(jù)交流異步電機(jī)應(yīng)用內(nèi)容,全面確定基本特征。此外,在輸出轉(zhuǎn)矩運(yùn)行過程,應(yīng)重視轉(zhuǎn)速問題,要明確相關(guān)的關(guān)系。這樣設(shè)備運(yùn)行時(shí),能加強(qiáng)驅(qū)動控制,利于掌握空載與帶載運(yùn)行信息,從而提高分析水平。
2、岸橋?qū)涣黩?qū)動系統(tǒng)要求
岸邊集裝條起重機(jī),有很多結(jié)構(gòu)形式存在,但是最為主要的形式有單箱梁,雙箱梁等。而小車驅(qū)動主要包括鋼絲繩牽引式與自動驅(qū)動式兩種形式。
針對于重要的起升節(jié)點(diǎn)環(huán)節(jié),起重機(jī)恒功率的控制才是關(guān)鍵因素,需要不斷加強(qiáng)重視。起重機(jī)在工作的整個(gè)過程當(dāng)中,額定負(fù)載的時(shí)候,電機(jī)轉(zhuǎn)速就為額定轉(zhuǎn)速。除此之外,設(shè)備負(fù)載減少,電機(jī)速度就要做出相應(yīng)的優(yōu)化與調(diào)整。
整個(gè)起重機(jī)在工作的過程中,變頻器的作用就是利用閉環(huán)控制自動檢測負(fù)載轉(zhuǎn)矩,并且也要依據(jù)轉(zhuǎn)矩變化促使恒功率保持在良好的輸出狀態(tài)。而起重機(jī)空載的時(shí)候,可以切實(shí)全面提高設(shè)備的速度,從而也進(jìn)一步提高了工作質(zhì)量與工作效率。
對于運(yùn)行設(shè)備而言,不管是起升還是府仰的機(jī)構(gòu),都要反饋處理熱能與動能的轉(zhuǎn)速。通常情況下,可以利用制動電阻消耗能量,但是會對資源有所消耗。另外,合理再利用的方式非常適用,能夠讓能量直接反饋到電網(wǎng)當(dāng)中,最終實(shí)現(xiàn)能量之間的有效性互通。
3、岸橋電氣驅(qū)動和控制的基本特征
從岸橋電氣運(yùn)行實(shí)際看,其控制具有一定的特征,基本特征的分析也關(guān)系到實(shí)際工作的開展,因此要提高認(rèn)識。岸邊集裝箱起重機(jī),重點(diǎn)研究的技術(shù)就是電氣驅(qū)動和電氣控制,可以在分析的過程中充分了解到很多方面的特性,因此需要在實(shí)際工作當(dāng)中,格外關(guān)注岸橋的方向發(fā)展,起升防下墜的功能,以及如何實(shí)現(xiàn)半自動與全自動的操作。
3.1岸橋向更重、更高、更長、更快的方向發(fā)展
要想岸橋能夠全面發(fā)展,更加需要關(guān)注幾方面內(nèi)容。第一,岸橋的重量變大,必然也會影響起重機(jī)重量,但根據(jù)具體碼頭工作實(shí)際,要避免錨頭承受力過大,需要減少起重機(jī)重量,實(shí)現(xiàn)輕量化發(fā)展,此階段需要技術(shù)人員提高認(rèn)識。也就是要意味著要不斷改善速度的驅(qū)動效果,從而也進(jìn)一步提高工作效率。第二,軌上起升高度,隨著集裝箱船舶的優(yōu)化與改進(jìn),軌下升高度也跟著碼頭條件開始優(yōu)化,如此,岸橋在運(yùn)行的時(shí)候,才會突顯出能量反饋的重要性意義。第三,因?yàn)樵黾恿思b條運(yùn)輸船舶規(guī)模,起升機(jī)構(gòu)的起升高度增加的同時(shí),也會讓小車總行程逐漸加大,從而促使電氣驅(qū)動的高效化和穩(wěn)定化。第四,對于岸橋起升速度而言,參與是較為穩(wěn)定的,其空載運(yùn)行的時(shí)候通常在固定化的范圍,比如,額載運(yùn)行是90米/分鐘。另外,根據(jù)加速度分析,起動機(jī)起升過程應(yīng)考慮加速功率,通過全面分析,能為變壓器與起升驅(qū)動器的選擇提供參考,利于技術(shù)人員根據(jù)數(shù)據(jù)信息科學(xué)進(jìn)行分析。第五,比較穩(wěn)定的參數(shù)還有岸橋小車速度,空載與額載,在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候都有著比較快的速度。如果想要讓性能指標(biāo)達(dá)到實(shí)際要求,需要電氣驅(qū)動系統(tǒng)的性能可以保持在良好狀態(tài),從而迅速將功率加以改善。
3.2應(yīng)該具有起升防下墜功能
以往傳統(tǒng)意義上的起重機(jī)需要在實(shí)際運(yùn)行的過程中,具備起升的基本功能,預(yù)防出現(xiàn)下落的基本情況。起重機(jī)拉起重物的一瞬間,會有短暫的下降現(xiàn)象開始出現(xiàn),從而在結(jié)束下降的過程中再逐漸升起。依據(jù)實(shí)際存在的現(xiàn)象可以切實(shí)體會到存在的不足之處。所以在起重機(jī)提升重物的時(shí)候,應(yīng)該科學(xué)化,合理化的增加電動機(jī)輸出的功率,不斷強(qiáng)化功率下降的瞬間,進(jìn)一步也讓上升的動力得以增加。
3.3半自動、全自動操作的實(shí)現(xiàn)
半自動與全自動技術(shù)的應(yīng)用,為起動機(jī)操作提供了技術(shù)保證,為了全面實(shí)現(xiàn)其技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)重視從幾方面入手。第一,半自動通過運(yùn)用到開鎖與閉鎖過程,需要技術(shù)人員手動完成,而其他動作也可以利用防搖系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)讓自動化得以實(shí)現(xiàn)。第二,全自動操作,該方式更加需要借助控制系統(tǒng),通過全自動模式必然能提高工作效率,也是新時(shí)期集裝碼頭發(fā)展的重要方向,全自動化是精準(zhǔn)的,同時(shí)也避免了人為因素的干擾,利于實(shí)現(xiàn)岸橋自動循環(huán)。一方面可以讓司機(jī)工作強(qiáng)度不斷降低,讓分配的勞動資源更為合理化,另一個(gè)方面可以全面提高工作的精確度,以及提高整體生產(chǎn)的效率。而半自化,全自動化操作是目前起重機(jī)研究的重點(diǎn)所在。
4、結(jié)語
總之,通過實(shí)踐分析,結(jié)合具體工作實(shí)際,探索了岸橋電氣驅(qū)動和控制系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)內(nèi)容,作為技術(shù)人員,應(yīng)結(jié)合當(dāng)前形勢,全面的進(jìn)行驅(qū)動系統(tǒng)分析與應(yīng)用研究,這樣不僅保證了岸橋電氣驅(qū)動和控制水平的提高,也能提高工作效率,利于更加全面的開展管理工作。總之,技術(shù)人員要根據(jù)岸橋電氣驅(qū)動和控制的特征,科學(xué)的開展分析,加強(qiáng)技術(shù)交流,總結(jié)有效的技術(shù)應(yīng)用方法。
參考文獻(xiàn):
[1]王超,孫琳,陳慧,劉中祥.基于MATLAB的起重機(jī)械起升電機(jī)調(diào)速方式的仿真研究[J].能源技術(shù)與管理,2016(01).
[2]蔡峰.ZPMCCHA110-Z系列變頻器在岸邊集裝箱起重機(jī)中的應(yīng)用[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2011(06).
[3]潘超,左健民,汪木蘭.基于前饋及反饋補(bǔ)償?shù)母咝阅苤本€伺服系統(tǒng)[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2010(12).
[4]余鳳豪,呂飛,張松濤,吉哲.永磁同步直線電機(jī)的數(shù)學(xué)模型分析[J].艦船電子工程,2010(09).
[5]王國彪,賴一楠,范大鵬,楊華勇,王時(shí)龍.新型精密傳動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造綜述[J].中國機(jī)械工程,2010(16).
[6]張明超,尹文生,朱煜.永磁同步直線電機(jī)推力波動建模與抑制[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010(08).
[7]趙瑞芹,田小濤.減小永磁同步伺服直線電機(jī)磁阻力的研究[J].煤礦機(jī)電,2010(04).
[8]宋玉,陳國鼎,馬術(shù)文.交流伺服進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型研究及其仿真[J].機(jī)械,2010(07)