一种用于火力施工起重机械的可逆电源装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于火力施工起重机械的可逆电源装置，涉及供电设备的技术领域，对用电容量、启动电流、电抗器、输入电压、变频系统优化改进，将装置连接于起重机械的电源输入端可对起重机械的输入电源进行调节以使起重机械稳定运行。同时，为避免起重机械落钩过程中电机被载荷加速拖动，出现直流电压直接冲击装置及当地电网的现象，在装置末端加装制动单元及电阻器加以消耗电能。本发明专利技术装置具有耐冲击能力强、抗干扰能力优越、稳定精度高、频率范围广、反应时间快等优异效果。装置输出可瞬间承受负载冲击电流2‑3倍；采用EMI滤波输入，变压器隔离输出；三相独立且可容纳三相不平衡负载；稳定精度达到+1％；输出反应时间达到≤1ms。

【技术实现步骤摘要】
一种用于火力施工起重机械的可逆电源装置
本专利技术涉及供电设备的
，更具体地说，它涉及一种用于火力施工起重机械的可逆电源装置。
技术介绍
目前，许多电建公司都承接了大量的海外火电施工项目。但由于国内原有大型起重机械电源、频率多为380V/50HZ，与海外当地电源多存在不匹配的问题。通过对海外供电情况进行调研分析发现：海外电源质量较为不理想，电压偏差幅度达+5％以上，且常有缺相问题。如直接使用当地电网的供电电源，国内起重设备电机的输出功率将下降，将直接导致电机驱动负载率降低，温升加快，最终导致电机输出扭矩下降，起重设备无法满足额定载荷要求。如在施工现场重新外接一路高压线路，难以满足现场需多台大型起重机械(电压380V、频率50HZ)的施工用电。因此，需对供电电源质量进行优化设计。
技术实现思路
针对实际运用中这一问题，本专利技术目的在于提出一种用于火力施工起重机械的可逆电源装置，具体方案如下：一种用于火力施工起重机械的可逆电源装置，所述可逆电源装置连接于所述起重机械的电源输入端，所述可逆电源装置用于对所述起重机械的输入电源进行调节以使所述起重机械稳定运行。进一步的，所述可逆电源装置的用电容量设计具体步骤如下：步骤1、统计起重机械的总用电量；步骤2、根据起重机械实际使用当地的功率因素计算机械效应；步骤3、通过步骤1及步骤2换算得到用电总容量。进一步的，所述可逆电源装置的启动电流设计具体步骤如下：步骤4、确定起重机械的电机类型；>步骤5、通过切电阻器降压式启动进行运转电机，并根据电机类型的切电阻启动电流进一步换算用电总容量。进一步的，所述可逆电源装置的电抗器设计具体步骤如下：步骤6、在直流侧串接一个只有空气隙的铁心平波电抗器，以限制电流的波动分量，维持电流连续。进一步的，所述可逆电源装置的输入电压设计具体步骤如下：步骤7、加长电压带宽度，并采用两组线圈，两组线圈的圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级，在N1线圈上加装交流电压，以在N2线圈两端产生感应电动势；当N2>N1时，N2线圈的感应电动势高于N1线圈的电压；当N2<N1时，N2线圈的感应电动势低于N1线圈的电压。进一步的，所述可逆电源装置的变频系统设计具体步骤如下：步骤8、采用AC-DC-AC原理设计；第一级AC-DC采用三相全控桥整流，将输入的交流电压转换为直流电压；第二级DC-AC采用大功率绝缘双极性晶闸管作为其逆变元件，控制采用空间矢量脉宽调制技术，将直流母线电压逆变回交流电压。进一步的，所述可逆电源装置的反动势设计具体步骤如下：步骤9、在可逆电源装置的末端加装制动单元及电阻器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术可逆电源装置对用电容量、启动电流、电抗器、输入电压、变频系统优化改进，将装置连接于起重机械的电源输入端可对起重机械的输入电源进行调节以使起重机械稳定运行。同时，为避免起重机械落钩过程中电机被载荷加速拖动，出现直流电压直接冲击装置及当地电网的现象，在装置末端加装制动单元及电阻器加以消耗电能。本专利技术耐冲击能力强，输出可以瞬间承受负载冲击电流的2-3倍，抗干扰能力优越。EMI滤波输入，避免高频杂音反灌，变压器隔离输出。三相独立，可容纳三相不平衡负载。稳定精度好，逆变全控桥平衡、稳定。频率范围广，稳定精度高。反应时间快，100％加载或者减载，输出反应时间快。附图说明图1为本专利技术的整体示意图；图2为展示启动电流的示意图；图3为展示变频系统的示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不仅限于此。如图1所示，因国内原有大型起重机械电源、频率多为380V/50HZ，与海外当地电源多存在不匹配，本专利技术提出一种用于火力施工起重机械的可逆电源装置，将可逆电源装置连接于起重机械的电源输入端，利用可逆电源装置对起重机械的输入电源进行变压、稳压、变频、保护等调节以使起重机械稳定运行。本实施例中，起重机械选用三台门式起重机，分别是：20t/32m门式起重机38KW、40t/42m门式起重机58KW、DMQ540/30门式起重机106KW，海外施工地址选择菲律宾。菲律宾当地存在缺电状态和电气配套设施技术低下等不利因素。具体参数：电源高压等级为13.2KV、频率为60HZ，电源质量不理想，电压偏差幅度+5％以上，且有缺相的可能。具体的，可逆电源装置的用电容量设计如下：统计门式起重机总用电量：20t/32m门式起重机38KW、40t/42m门式起重机58KW、DMQ540/30门式起重机106KW，考虑3台门式起重机在同一区域，故可能发生叠加的可能(38+58+106＝202KW)。P＝1.732UIcosФ机械效应(cosФ不是定值主要在于负荷率，负荷率越高，定值越大)。通过当地电网监控考察功率因素cosФ0.8，机械效应取值为1.3。202/0.8＝252.5得出总容量为252.5KVA。可逆电源装置的启动电流设计如下：如图2所示，因门式起重机属于4级绕线式电机(转速1245转/每分钟)，通过切电阻器降压式启动来进行运转电机进行施工。根据JB/T10391—2012《系列三相异步电动机》标准中的规定：绕线式切电阻启动电流达到总容量的2-3倍，根据上述用电容量设计可知总容量为252.5KVA，即可得出启动电流为505KVA至757.5KVA。可逆电源装置的电抗器设计如下：直流侧串接一个只有空气隙的铁心平波电抗器，以限制电流的波动分量，维持电流连续,提高装置对负载供电的性能及运行的安全可靠性。直流侧电抗器的主要作用为了限制直流电流脉动，轻载或空载时维持电流连续，在有环流可逆系统中限制环流，限制直流侧短路电流上升率。用于保证输出电流连续的临界电感L(单位为mH)。式中：Imin-----为要求的最小负载电流平均值，单位为A，本设计中Imin＝5％IN；K1-----为计算系数，三相全控桥K1＝0.693。直流电动机的漏电感La(单位为mH)nP----极对数，取nP＝2。KD计算系数，对于一般无补偿绕组电动机KD＝8～12，对于快速无补偿绕组电动机KD＝6～8，对于有补偿绕组电动机KD＝5～6，其余系数均为电动机额定值。折合到交流侧的漏电抗LB(单位为mH)式中:Uk％-----变压器短路比，一般取为5％；KB------为计算系数，三相全控桥KB＝3.9。实际要接入的平波电抗器电感LKLK＝max(Lm,Ll)-La-2LB＝26.27-6.85-2×0.005＝19.41mH可取LK＝20mH电枢回路总电感：LΣ＝LK+2×LB+Lα＝20+2×0.005+6.85＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于火力施工起重机械的可逆电源装置，其特征在于，所述可逆电源装置连接于所述起重机械的电源输入端，所述可逆电源装置用于对所述起重机械的输入电源进行调节以使所述起重机械稳定运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于火力施工起重机械的可逆电源装置，其特征在于，所述可逆电源装置连接于所述起重机械的电源输入端，所述可逆电源装置用于对所述起重机械的输入电源进行调节以使所述起重机械稳定运行。


2.根据权利要求1所述的用于火力施工起重机械的可逆电源装置，其特征在于，所述可逆电源装置的用电容量设计具体步骤如下：
步骤1、统计起重机械的总用电量；
步骤2、根据起重机械实际使用当地的功率因素计算机械效应；
步骤3、通过步骤1及步骤2换算得到用电总容量。


3.根据权利要求2所述的用于火力施工起重机械的可逆电源装置，其特征在于，所述可逆电源装置的启动电流设计具体步骤如下：
步骤4、确定起重机械的电机类型；
步骤5、通过切电阻器降压式启动进行运转电机，并根据电机类型的切电阻启动电流进一步换算用电总容量。


4.根据权利要求3所述的用于火力施工起重机械的可逆电源装置，其特征在于，所述可逆电源装置的电抗器设计具体步骤如下：
步骤6、在直流侧串接一个只有空气隙的铁心平波电抗器，以限制电流的波动分量，维持电流连续。

【专利技术属性】
技术研发人员：倪伟君，邵朝忠，武荣波，朱苏波，
申请(专利权)人：上海电力安装第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31