孟照軒
摘要:起重機(jī)是我們?nèi)粘;顒又兴究找姂T的設(shè)備,物料搬運(yùn)、平移運(yùn)輸機(jī)電設(shè)備和為重工業(yè)企業(yè)安裝設(shè)備等,就是平時人力搬運(yùn)不了的東西人們都是想到它。但是,我們知道起重機(jī)的機(jī)電設(shè)備不可能自己就活動的,它必須依靠能源來驅(qū)動。所以,如何在使用起重設(shè)備的時候,落實(shí)國家把節(jié)約放在首位的能源發(fā)展戰(zhàn)略。
關(guān)鍵詞:起重機(jī);節(jié)能;技術(shù)
中圖分類號:TH2文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)03-0-01
國家鼓勵和支持節(jié)能技術(shù)的研究、開發(fā)、示范及推廣工作,促進(jìn)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步。對高耗能的設(shè)備進(jìn)行改造,按照國務(wù)院的規(guī)定實(shí)行節(jié)能審查和監(jiān)管。這樣,起重設(shè)備的節(jié)能改造的工作,就提到我們的日常工作中來了,而且必須進(jìn)行。
首先,我們要對高耗能起重機(jī)械實(shí)行能效測試,加強(qiáng)對起重機(jī)械使用環(huán)節(jié)的節(jié)能監(jiān)管工作。起重機(jī)是主力機(jī)電設(shè)備,它具有投資成本小、機(jī)動靈活性高、可轉(zhuǎn)場作業(yè)環(huán)境、便于分批分期采購等優(yōu)點(diǎn),一直受到廣大企事業(yè)的歡迎。但是,傳統(tǒng)的起重機(jī)械能量轉(zhuǎn)換效率比較低、能耗比較大、成本比較高。同時也產(chǎn)生巨大噪音給使用的環(huán)境造成了污染,這與日益嚴(yán)格的環(huán)保要求有一定距離。在經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天,我們應(yīng)該對傳統(tǒng)的起重機(jī)械進(jìn)行重新認(rèn)識,以往的節(jié)能降耗技術(shù)主要是采取提高能源利用效率和把掛在下方重物或物料利用運(yùn)行機(jī)構(gòu)制動時產(chǎn)生的再生回饋能量儲存起來加以利用的技術(shù)措施,通過提高整機(jī)能源利用率來實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的。同時,在進(jìn)行工作的時候,把再生反饋能量采用成熟的能量回饋技術(shù),整合回收,達(dá)到提高能源利用率的目的。由于起重機(jī)在工作過程中有大量的勢能和電能的相互轉(zhuǎn)換過程,因此,回收利用從勢能轉(zhuǎn)換的電能,并通過起重機(jī)的供電裝置向公共供電網(wǎng)絡(luò)回送,這樣就可以起到可持續(xù)利用的目的。
其次,傳統(tǒng)的起動機(jī)械驅(qū)動方法一般采用直接啟動電動機(jī)或改變電動機(jī)極對數(shù)進(jìn)行調(diào)速或渦流制動器進(jìn)行調(diào)速再有改變可控硅串級進(jìn)行直流調(diào)速。這幾種方法都是在不改變能源利用量的情況下的有極調(diào)速,調(diào)速范圍極小,無法高速運(yùn)行,只能在額定速度下進(jìn)行調(diào)速,且低速環(huán)境下就位性能極差,長期低速運(yùn)行會引起電陰器、渦流制動器嚴(yán)重發(fā)熱,啟動電流過大,對電網(wǎng)沖擊也大,常在額定速度下進(jìn)行起重機(jī)械制動,對起重機(jī)械的機(jī)構(gòu)沖擊非常大,制動閘瓦磨損嚴(yán)重,同時能源的消耗有增無減。所以我們需要采取變頻調(diào)速技術(shù)對起重機(jī)進(jìn)行改造,因?yàn)檫@樣對電動機(jī)要求不高,采用普通異步電動機(jī)即可。電機(jī)制造工藝簡單,使用維護(hù)方便,無論是在起重機(jī)老產(chǎn)品還是新產(chǎn)品設(shè)計生產(chǎn),變頻調(diào)速器都是優(yōu)選方案。
第三,我們要提倡生產(chǎn)高性能變頻調(diào)速裝置,這樣的設(shè)備對電網(wǎng)適應(yīng)性強(qiáng),啟動轉(zhuǎn)矩和低速轉(zhuǎn)矩高,速度響應(yīng)快,速度控制范圍寬,可進(jìn)行直接轉(zhuǎn)矩控制,其完善的保護(hù)功能如過流、接地、輸入輸出斷相錯相、過熱等保護(hù),加減速度可選,加減速時間可調(diào),提供多種制動方式以及控制系統(tǒng)監(jiān)控功能。尤其是矢量控制技術(shù)及直接轉(zhuǎn)矩接入控制技術(shù)的應(yīng)用,使交流電動機(jī)具有比直流電動機(jī)更好的動態(tài)特性,變頻調(diào)速裝置的先進(jìn)性適用于起重機(jī)的惡劣工況,對改善起動機(jī)的調(diào)速性能、提高工作效率和功率因數(shù)、減少起制動沖擊以及增加起重機(jī)使用的安全可靠性是非常有益的。適合于交流變頻的起重機(jī)械應(yīng)用的節(jié)能技術(shù),不論是通過裸滑觸線還是安全滑線或電纜卷筒供電均適用于該項(xiàng)節(jié)能技術(shù)。它是從交流變頻器的直流母線上將勢能轉(zhuǎn)換的電能通過一個直流一交流變流器回饋到供電網(wǎng)絡(luò)。這種技術(shù)通用性強(qiáng),適合所有型的變頻器,并且工程施工簡單,成本較低。
第四,我們縱觀全國各地在起重機(jī)的節(jié)能改造工作上有很多成熟的經(jīng)驗(yàn),比如在鐵路、港口等地方運(yùn)行的集裝箱吊車、抓斗吊等都進(jìn)行了改造。主起升機(jī)構(gòu)電機(jī)為繞線式電動機(jī)的,可以通過可控硅調(diào)節(jié)電機(jī)定子交流電壓和改變電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻相結(jié)合的方式進(jìn)行調(diào)速控制,其他系統(tǒng)均采用繼電接觸器控制。對于接觸器動作頻繁故障率高,且備件消耗量大的問題,他們就用獨(dú)立電能回饋裝置的交流變頻系統(tǒng)的應(yīng)用節(jié)能技術(shù)進(jìn)行改造,它可適用于現(xiàn)有的各類變頻器產(chǎn)品,該技術(shù)性能穩(wěn)定,完全達(dá)到國外供應(yīng)商產(chǎn)品的性能。獨(dú)立的電能回饋裝置帶來的益處很多,電氣系統(tǒng)的部件更加標(biāo)準(zhǔn)化、體積小、功耗小、電磁波少、方案靈活。轉(zhuǎn)子用電阻器長期處于發(fā)熱狀態(tài)故障多,電阻器發(fā)熱消耗大量能源,粗略測算年耗電十幾萬度。受當(dāng)時控制水平所限,定子調(diào)壓系統(tǒng)采用模擬控制方式。
第五,地起重機(jī)工作過程中的勢能是一種對環(huán)境無任何污染的綠色能源,回收由勢能轉(zhuǎn)換的電能對未來社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要意義。這就好比我們在使用能源的同時也在創(chuàng)造能源,這就是可持續(xù)發(fā)展。由于分離元件壽命短、離散性高,影響調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,因而需經(jīng)常調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù),模擬系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整較麻煩,時間長,常常影響設(shè)備正常使用,整個控制系統(tǒng)耗能大,不利環(huán)保節(jié)能。將定子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)改為帶電能反饋的節(jié)能型變頻調(diào)速系統(tǒng),取消轉(zhuǎn)子電阻,取消接觸器控制,采用直流母線方式、傳動系統(tǒng)整流回饋裝置和逆變器進(jìn)行控制,關(guān)鍵元器件引進(jìn)、自主技術(shù)集成的改造路線,以降低成本。實(shí)踐證明,以上的幾個方面對于起重機(jī)的節(jié)能改造是有益的。
由于交流變頻技術(shù)對于起重機(jī)的節(jié)能起到革命性的作用,所以國內(nèi)已有眾多的起重機(jī)制造企業(yè)采用變頻驅(qū)動技術(shù)。但是,這么改進(jìn)是要提高成本的,因此有很多的用戶害怕一次性投資過大,往往不使用。因此,我們應(yīng)該在推廣這個新技術(shù)的同時要求企業(yè)通過技術(shù)革新,降低成本,另一個方面大力宣傳起重機(jī)節(jié)能技術(shù)的重要性,實(shí)際使用的安全性,這樣我們才可以讓這個新技術(shù)真正成為起重設(shè)備節(jié)能的必然。能夠按實(shí)際需要配置所需的回饋容的節(jié)能量,以改變轉(zhuǎn)差為手段的起重機(jī)調(diào)速系統(tǒng)作變頻回饋改造節(jié)能十分顯注、花錢不多、意義重大。不受制于任何一家變頻器供應(yīng)商的售價牽制,可為國內(nèi)用戶提供最大的利益和實(shí)惠。
沉舟測畔千帆過,只要我們把起重機(jī)的節(jié)能改造的意義宣傳好,把節(jié)能技術(shù)不斷完善,讓用戶嘗到改造的甜頭,我相信,起重機(jī)的節(jié)能工作一定會成效顯著。