基于变频技术的集装箱岸桥电控系统应用

用也越 来越 普及 。本文 主要对基于变 频技术的集装 箱岸桥 电控 系统应用做 一下分析 。 （ 关键词］ 频器 桥 吊 节能 电控 系统 变
随着 大 规模集 成 电路 和计 算机 控 制技 术 的发展 ，以及现 代 控制 理 论 的
盘 ， 吊具 ，吊具 电缆 卷盘 等 。 岸 桥在 选 择一个 电气驱 动方 案 时首先 要 考虑 的是 该驱 动对 象 的负载 特 点。岸 桥 的负载 有 以下特 点 ： （ ）起 升机 构是 ～ 个位 能 性负 载 ， 当箱 重一 定 时 ，在 任何 转速 （ １ 匀
势 一方面 ，交 流拖 动 的负荷 在 总用 电量 中 占一半 或一 半 以上 的 比重 ，这
速 ）下 负 载转 矩 总是保 持 恒 定 ，而且 负载 转 矩 的方 向也 不随 电机 转速 方 向
的改变 而改 变 。
应用 ，交流 电力拖 动系 统逐 步 具 备 了调速 范 围宽 、稳 速 范 围高 、稳 速精 度
高 、动 态响 应 快等 良好 的技 术 性 能 ，在调 速性 能 方面 可 以 与直 流 电力拖 动
应 用 技 术
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基于变频技术 的集装箱岸桥 电控系统应用
邓效 昆
（ 青岛港湾职 业技术学院
王浩

要］ 随着 交流 电机应 用 的广泛 性 日益 提高 以及 各界对变 频技术 （ Ｌ 变频器 ）与其应 用等方面 认识的逐渐 加深 ，变 频技术 已经进入 了一个崭 新的时代 ，其应
鉴 于 以上 原 因以及 交 流 电机 控 制与 以往 直流 电机 控制 的优 缺 点 比较 ， 现 在 的集装 箱岸 桥 电控系 统一 般采 用变 频技 术 。 下 面 以大 车行 走机 构 以及起 升 机构 为读 者介 绍 一下变 频器 在集 装箱 场
其进 行 检查 ， 电机 安装 环境 受 到 限制 。例 如 ：不 能在 有 易爆 气 体及 尘埃 多
（） 频 调速系 统 自身损 耗小 ， 工作效 率 高。 １变
（） ２ 电机 总是保 持在 低转 差率 运行 状态 ，减 小转 子损 耗
制 负 载 的恒功 率 性质 是 就 一定 的速 度范 围 而言 的 ，当 负载较 重 时 ，受机
械 强度 和 电气系 统 特殊 性 的 限制 ，转 速不 可 能无 限增 大 ，一般 恒 功率 负载 范 围为额 定速度 的２２ ５ 。 — ．倍
的场 合 使用 。此 外 ，也 限制 了电机 向高转 速 、大 容量 发 展 。而 交流 电机 就 不存 在这 些 问题 ，主要 表现 为 以下几 点 ：
桥 中 的应用 。
３ １ 大车行 走机 构 ．
３ １ １概 述 ．．
第一 ，直 流 电机 由于 受 换 向 限 制 ，其 电枢 电压 最 高 只 能做 到 一 千 多 伏 ，而交流 电机 可做 到６ — １ｋ 。 ０Ｖ 第二 ，直 流 电机受 换 向器 部分 机械 强度 的约 束 ，其 额定 转速 随 电机 额
个 因素：
（ ）集 装 箱 岸 桥 的 载荷 有 效 率 是 ５％ 即 有一 半 时 间 是 空 吊具 运 行 ２ ０， 的。 即使 是在 带箱 的 时候 ， 也不 都是 满箱 起 吊额 定 负荷 。为 了提 高 生产 效 率 ，希 望 在轻 载 时能提 高 速度 。 负载 转矩 与 转速 成 反 比， 即形成 恒 功率 控
运 行 ，二机 构 各有 独 立 的速度 调 节器 ，电流 调节 器 ， 电流 限制值 ，过 流 脱
第三 ，直流 电机 的体 积 、重量 、价 格要 比 同等容 量 的交流 电机 大 。 最 后 ，特 别 要 指 出 的 是 交流 调 速 系 统在 节 约 能 源 方 面有 着 很 大 的优
定功 率而 减 小 ，一般 仅 为每 分钟 数 百转 到 一千 多转 ，而交 流 电机 的 达到 每 分 钟数 千转 。
大 车 行走 机 构 通 常 由２ 台交 流 鼠笼 式 电机 驱 动 ， 陆侧 、海 测各 １台 ４ ２ （ 图１ 示 ） 如 所 。与起 升 的两 台电机 共用 两 台变频器 ，正常状 态 时两 台变频 器 各 驱动 一侧 ｌ台行 走 电机 ，应 急状 态 （ 一台变 频 器故 障） ， 由一 台变 频 ２ 如 时 器 同 时驱 动２ 台行 走 电机 。 由相应 的交流 接 触器 分 别选 择起 升 和ｌ 大车 的 ４ ＃
（ ）起 升机 构 和小 车 行走 机 构 都是 间 隔短 时 重复 性连 续 工作 制 ， 即 ３ 对箱 、 吊箱 、运 行 、对 箱 ，周 期性 的起 停 或加 减速 ，间隔 很 短 。它要 求具 有 良好 的调 速性 能 ，除 了要 求 有足 够 的散 热功 率和 起 制动 转矩 外 ，还 要考 虑 过载 能 力的迅 速 反应和 电动 机 的 良好 通风 散 热。
（） ３ 可实现 软启 、制 动功 能 ，减 小启动 电流 冲击 。
如 果说 仅仅 因 为节 能的 原 因，还 不 至于 使变 频技 术应 用 如此 广泛 ，那 么 ，交 流变 频调 速与 以往 的直流 调速 系 统相 比 ，有 什 么优 点呢 ？ 交 流 电动机 的调 速方 法 有三 种 ：变 极调速 、改变 转 差率调 速 和变 频 调 速 。其 中 ，变 频调 速最 具优 势 。这里 仅就 交 流变 频 调速 系统 与 直流 调速 系 统做 一 比较 。 在直 流 调速 系统 中 ， 由于 直流 电动机 具有 电刷 和 整流 子，因而 必 须对
媲美 。变 频 技术 变频 调 速节 电效果 明显 ，而且 易 于实 现过 程 自动 化 ，深 受
工业 行业 的 青睐 。特 别 是在 一些 大 型港 口装 卸 设 备 中，变 频 技术 的应 用 极
大 的提高 了生产 效率 ，减 小 了能耗 。
１变频 技术 的优 点 采 用 变频 调速 ， 一是根 据 要求 调速 用 ，二 是节 能 。它主 要基 于 下面 几