一种用于港口起重设备的节能装置，利用储能重锤作为起吊装置及重物的势能的转换接收体，起吊装置及重物的势能转换成电能回馈到直流母线，回馈电能再送到储能重锤储能，不存在与交流电网不同步的问题，能量回收率高；能够针对不同的起吊装置及重物的重量大小，进行不同程度的储能，且起吊装置及重物与储能重锤基本上同时反向运动，能量利用率高。另外安全保护设置可以对储能重锤进行自动支撑和限位，起到防大风、防止超行程等安全保护。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种港口起重设备领域，具体涉及一种用于港口起重设备的节能装置。
技术介绍
目前，公知的各种港口起重设备中，起吊的重物下降制动时以摩擦制动装置为主、以电气制动电阻或交-直-交流逆变回馈制动装置为辅。采用摩擦制动或电气制动电阻会导致重物势能转换成热能白白浪费，摩擦制动还使得摩擦片因磨损损耗较快，制动电阻也存在因过热而烧毁的问题，采用交-直-交流逆变回馈制动方式，当重物下降电机转速超过同步转速，电机再生的电流回送到直流侧，再逆变为交流电回馈电网，逆变的交流电要求与电网同步，即随时满足频率一致、相位一致、波型一致这些回馈条件，目前逆变回馈模块的控制电路复杂成本高，但重物势能回收利用率并不高。另外，为了重心平衡，一些港口起重设备在其尾部配置了固定式配重块，而其中部分配重块可设为可升降的储能重锤。
技术实现思路
为了克服现有港口起重设备的重物势能不能充分回收利用的不足的缺点，本技术提供一种用于港口起重设备的节能装置。本技术采用的技术解决方案是：一种用于港口起重设备的节能装置，包括储能重锤与重锤升降机组，所述的储能重锤与重锤升降机组之间通过钢丝绳连接，所述的重锤升降机组采用交-直-交变频模块驱动。所述的交-直-交变频模块驱动包括整流模块、直流母线与逆变模块，与驱动起吊装置的电机M1、控制驱动储能重锤的电机M2共同由PLC控制器控制，所述的电机M1、电机M2与PLC控制器连接，所述的电机M1、电机M2与PLC控制器之间还设有第一逆变模块和第二逆变模块，所述的PLC控制器还连接有负荷传感器。所述的整流模块与PLC控制器之间还设有电压继电器，所述的整流模块与PLC控制器通过直流母线DC连接，且与电机M1、电机M2的直流母线相连接。所述的储能重锤与上滑轮组及支架之间还设有用于支撑储能重锤的支撑固定机构。所述的支撑固定机构包括重锤支撑箱架，所述的重锤支撑箱架包括活动支撑块、弹簧拉杆组件与伸缩推杆，所述的活动支撑块通过销轴铰接在重锤支撑箱架的支座上，所述的弹簧拉杆组件与伸缩推杆的分别一端与活动支撑块连接，另一端固定在重锤支撑箱架的上端，所述的储能重锤的上端还设有与活动支撑块适配的三角支撑块。所述的重锤支撑箱架内还设有限制储能重锤最大起吊高度的限位开关。所述的钢丝绳两端分别与上滑轮组及支架3和卷筒16连接,并绕过储能重锤6的滑轮对储能重锤6进行吊重。所述的重锤升降机组包括电机M2与驱动钢丝绳升降储能重锤的驱动卷筒，所述的电机M2与驱动卷筒之间还设有减速器。所述的电机M2与减速器之间还设有用于对储能重锤进行紧急制动的安全制动器。所述的驱动卷筒上还设有提供转速反馈信号和限制储能重锤最大下放行程的旋转编码器。本技术的有益效果是：一种用于港口起重设备的节能装置，利用储能重锤作为起吊装置及重物的势能的转换接收体，起吊装置及重物的势能转换成电能回馈到直流母线，回馈电能再送到储能重锤储能，不存在与交流电网不同步的问题，能量回收率高；能够针对不同的起吊装置及重物的重量大小，进行不同程度的储能，且起吊装置及重物与储能重锤基本上同时反向运动，能量利用率高。另外安全保护设置可以对储能重锤进行自动支撑和限位，起到防大风、防止超行程等安全保护。附图说明图1为本技术结构示意图，也是本技术实施例的示意图。图2为本技术交-直-交变频模块原理示意图。图3为本技术图1中F向视图。图4为本技术图1中A向视图。图5为本技术图1中B处放大图。图6为本技术储能重锤自动支撑示意图。图7为本技术另一结构示意图。图中1-港口起重设备，2-负荷传感器，3-上滑轮组及支架，4-重锤升降机组，5-重锤支撑箱架，6-储能重锤，7-配重块，8-起吊装置，9-整流模块，10-电压继电器，11- PLC控制器，12-第一逆变模块，13-第二逆变模块，14-安全制动器，15-减速器，16-驱动卷筒，17-旋转编码器，18-钢丝绳，19-限位开关，20-弹簧拉杆组件，21-伸缩推杆，22-销轴，23-活动支撑块，24-三角支撑块。具体实施方式为了克服现有港口起重设备的重物势能不能充分回收利用的不足, 本技术提供一种用于港口起重设备的节能装置，包括重锤升降机组4与储能重锤6，所述的储能重锤6与重锤升降机组4之间通过钢丝绳18连接，所述的重锤升降机组4采用交-直-交变频模块驱动，港口起重设备1原配配重块7减去了部分重量，增加了可升降的储能重锤6，同样能够实现港机的重心平衡。重锤升降机组4用螺栓固定于港口起重设备1的机器房地板上，上滑轮组及支架3焊装于港口起重设备1的机器房顶盖，用钢丝绳18连接重锤升降机组4的卷筒16与储能重锤6；重锤支撑箱架5焊装于港口起重设备1的机器房侧面，销轴活动支撑块23用销轴22铰接于重锤支撑箱架5的肋板上。其中主要包含可升降的储能重锤6，可回收、贮存和转换再生利用重物势能，它的功能是：起吊的重物下降且其电机M1的转速超过同步转速后，储能重锤6上升，重物势能转换成储能重锤6的势能贮存；再次进行重物起吊时，储能重锤6贮存的势能释放出来助力，从而可以节省电能的消耗。重物与储能重锤6的反向运动基本上是同时进行的，能量转换效率高。另外针对不同的起吊重量，重物重量大时，储能重锤多升降；重物重量轻或空钩时，储能重锤少升降或不升降，以提高重物势能利用率。所述的交-直-交变频模块包括整流模块、直流母线与逆变模块，与驱动起吊装置的电机M1、控制驱动储能重锤的电机M2共同由PLC控制器控制，所述的电机M1、电机M2与PLC控制器连接，所述的PLC控制器还连接有负荷传感器2。所述的整流模块9与PLC控制器11之间还设有电压继电器10，所述的整流模块9与PLC控制器11通过直流母线DC连接，且与电机M1、电机M2的直流母线相连接。可升降的储能重锤由电机卷筒机构驱动，该电机由交-直-交变频模块驱动，该电机的交-直-交变频模块直流母线与起重设备起升电机的交-直-交变频模块直流母线相连；另外，利用检测装置检测起吊重量，检测信号送至PLC控制器，PLC控制器运算后发出相应的频率控制信号，当重载时，输出给交-直-交变频模块的频率比较高，储能重锤多升降；载荷减轻时，输出频率降低，储能重锤少升降；若载荷过轻，储能重锤不升降。工频50HZ交流供电线路经整流模块9送电至直流母线DC，再由第一逆变模块12提供频率可调的交流电给电机M1, 频率的大小由PLC控制器11控制， 电机M1变频驱动港口起重设备1的起吊装置及重物8。当起吊装置及重物8下降，速度过快或减频降速时，起升电机M1超过同步转速后，在电机M1的反电动势E大于直流母线DC的额定电压U时，电机M1不仅不需要消耗直流母线的电能，反而向直流母线送电，即处于回馈制动状态，起吊装置及重物8的势能转换成电能回馈到直流母线DC。直流电压继电器10的动作电压调为比直流母线DC的额定电压U略高，若回馈时直流母线DC的电压≥直流电压继电器10的动作电压，直流电压继电器10发出启动信号给PLC控制器11, 允许储能重锤6上升进行储能。电机M2由PLC控制器11控制，经减速器15减速增大扭矩后驱动卷筒16,收放钢丝绳18从而升降储能重锤6。安全制动器14在紧急情况下，可对储能重锤6进行紧急制动，实现安全本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于港口起重设备的节能装置，包括储能重锤（6）与重锤升降机组（4），所述的储能重锤（6）与重锤升降机组（4）之间通过钢丝绳（18）连接，所述的钢丝绳（18）由上滑轮组及支架（3）支撑，所述的重锤升降机组（4）采用交‑直‑交变频模块驱动。
【技术特征摘要】
1.一种用于港口起重设备的节能装置，包括储能重锤（6）与重锤升降机组（4），所述的储能重锤（6）与重锤升降机组（4）之间通过钢丝绳（18）连接，所述的钢丝绳（18）由上滑轮组及支架（3）支撑，所述的重锤升降机组（4）采用交-直-交变频模块驱动。2.根据权利要求1所述的一种用于港口起重设备的节能装置，其特征在于，所述的交-直-交变频模块驱动包括整流模块（9）与PLC控制器（11）以及控制驱动起吊装置（8）的电机M1、控制驱动储能重锤（6）的电机M2，所述的电机M1、电机M2与PLC控制器（11）连接，所述的电机M1、电机M2与PLC控制器（11）之间还设有第一逆变模块（12）和第二逆变模块（13），所述的PLC控制器（11）还连接有负荷传感器（2）。3.根据权利要求2所述的一种用于港口起重设备的节能装置，其特征在于，所述的整流模块（9）与PLC控制器（11）之间还设有电压继电器（10），所述的整流模块（9）与电机M1、电机M2的直流母线相连接。4.根据权利要求1所述的一种用于港口起重设备的节能装置，其特征在于，所述的储能重锤（6）与上滑轮组及支架（3）之间还设有用于支撑储能重锤（6）的支撑固定机构。5.根据权利要求4所述的一种用于港口起重设备的节能装置，其特征在于，所述的支撑固定机构包括重锤支撑箱架（5），所述的重锤支撑箱架（5）包括活动支撑块（23）、弹簧拉杆组件（20...
【专利技术属性】
技术研发人员：韦家础，
申请(专利权)人：浙江国际海运职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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