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(IGBT)能量再生回馈系统在起重机上的应用技术
文章来源 : 军民结合推进司 发布时间:2014年12月09日
【技术开发单位】船舶工业集团公司第九设计研究院工程有限公司

  【技术简介】随着造船工业的发展和生产效率的提高,军品造船用的造船门式起重机的起重量和运行速度逐年提高,其整机电容量也随之增加。其起升机构的功率可达1500kW~1600kW,当起升机构下降时,为势能到电能再到热能的转化过程,其中存在巨大的可利用能量。根据国家的新能源政策,在工业领域应大力推广绿色节能技术,该技术可以将势能转化为可供电网使用的电能,直接输入电网。起重机的主驱动机构由向公共母线供电的并联连接的整流/回馈装置(IGBT,四象限运行)及多台逆变器组成。整流/回馈装置将交流电转变成恒定的直流电压,各逆变器由直流母排供电,在起升机构下降及各机构进行减速制动时,电能通过整流单元回馈到电网,以供其它设备使用。

  【技术特点】变频器驱动系统按照能量利用方式可分为能耗电阻制动系统和(IGBT)能量再生回馈系统。

  能耗电阻制动系统:

  该方案中,变频器整流单元的能量不回馈电网,在起升机构下降及各机构进行减速制动时,电能通过制动电阻转化为热能消耗在周围环境中。

  (IGBT)能量再生回馈系统:

  该方案中,主驱动机构由向公共母线供电的并联连接的整流/回馈装置(IGBT,四象限运行)及多台逆变器组成。整流/回馈装置将交流电转变成恒定的直流电压,各逆变器由直流母排供电,在起升机构下降及各机构进行减速制动时,电能通过整流单元回馈到电网以供其它设备使用。

  【技术指标】节能效果显著:电能直接双向流通,再生能源可反馈到电网,驱动-再生回馈模式自由转换,不需要像交-直-交变频器使用的再生制动单元和制动电阻,就可以实现真正的四象限运行。比电阻系统节能40%~50%;输入电流谐波大幅减低,输入与输出电流波形均为正弦,谐波含量少,输入电流失真率约为7%;输入端功率因数高,40%以上负载时功率因数大于99%;小型、高效、长寿命,不需要作为交-直-叫变频器直流储能环节的电感或电容,结构紧凑,体积小。可节省50%的安装空间,损耗降低1/3。

  【技术水平】国际先进

  【可应用领域和范围】起重运输,船舶港口,冶金矿山,机械制造,轨道交通。

  【技术状态】批量生产、成熟应用阶段

  【合作方式】技术服务

  【投入需求】600万元

  【转化周期】3~6月

  【预期效益】在一个完整的作业周期内,再生回馈制动系统的用电量约为能耗制动系统的40%。投产5年后,节能系统的成本即可回收,出现收益。已广泛地应用于船厂300吨以上门式起重机。

  【联系方式】水  健021-62549700-321/13816024212


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