Los proveedores de equipos portuarios de ahorro energético les recuerdan que el rápido desarrollo de la logística global ha acelerado la circulación de mercancías portuarias. Los equipos de gran tamaño en los puertos deben realizar los movimientos verticales correspondientes durante su operación, lo que consume mucha energía y genera una gran cantidad de energía renovable a partir de equipos de elevación de gran tamaño. Solo explorando tecnologías de ahorro energético y reducción de emisiones para equipos de elevación de gran tamaño podremos cumplir con los requisitos de China en materia de ahorro energético y reducción de emisiones.
Adopción de tecnologías de ahorro de energía y reducción del consumo en el circuito principal y en el modo de control del circuito.
La estructura de voltaje del circuito principal interno de la maquinaria de elevación de gran tamaño en puertos suele adoptar un convertidor de voltaje de medio puente trifásico. El rectificador de este convertidor presenta una estructura topológica, y la estructura de voltaje del lado de CA presenta una gran estabilidad. Su estructura interna no tiene conexión neutra y opera con una estructura interna trifásica simétrica. El convertidor de voltaje de medio puente trifásico puede controlarse simultáneamente mediante seis interruptores de potencia IGBT durante su funcionamiento, lo que le confiere una gran operatividad. Mediante la instalación de un filtro de medición de red dentro de la topología del rectificador, se pueden observar los armónicos de alto orden a través de dispositivos externos. La potencia unitaria del circuito principal se ve afectada por la rectificación del factor de potencia. En el lado de CA del circuito principal, se adopta una red eléctrica con el mismo voltaje del circuito. Cuando se invierte el factor de potencia unitario, la corriente del circuito principal del lado de CA difiere del voltaje de potencia unitario en aproximadamente 180°.
Para lograr el ahorro de energía y la reducción del consumo durante las operaciones de construcción de maquinaria de elevación de gran tamaño, se pueden adoptar tecnologías relevantes para controlar primero la corriente y el voltaje del circuito principal. Al operar equipos mecánicos, cambie el controlador de voltaje trifásico de medio puente original, es decir, reemplace el rectificador PWM original con un controlador PI, modifique los parámetros de corriente en las coordenadas de rotación del rectificador para que la corriente CA original se convierta en una corriente CC constante y ajuste todo el sistema del circuito sin errores. Al modificar la corriente del circuito principal, se puede lograr el objetivo de ahorro de energía y reducción del consumo. El modo de control del circuito también se puede cambiar controlando el tamaño de la corriente, y el modo de control del circuito se puede ajustar mediante tecnología de corriente continua constante. En la operación real de equipos de maquinaria de elevación de gran tamaño, la capacitancia de filtrado dentro del circuito detectará el voltaje y la tensión dentro del circuito en función de la potencia del componente de corriente reactiva.
También se puede realizar una medición y detección precisas de la amplitud de voltaje, y el valor de energía del circuito original puede modificarse mediante la frecuencia de corriente del circuito interno, de modo que el valor de energía controlado por el circuito se mantenga constante, asegurando que la corriente en el lado de CA sea corriente activa, mejorando la estabilidad del sistema del circuito y asegurando el estado operativo del factor de potencia del sistema. La configuración de la tecnología de comunicación también puede lograr el objetivo de ahorro de energía y reducción del consumo. El modo de comunicación y la corriente del equipo de comunicación en el control del circuito son controlados principalmente por el sistema de control principal. Durante el proceso de control de comunicación, el circuito principal puede utilizar la forma de enviar comandos de potencia reactiva para completar el enlace y aplicar la compensación de potencia reactiva. Esto no solo permite que los equipos de elevación de gran tamaño logren ahorro de energía y reducción del consumo durante las operaciones de construcción, sino que también tiene un cierto impacto en la estabilidad del sistema de circuito interno de los equipos de elevación de gran tamaño.
Utilización de dispositivos de retroalimentación energética para adoptar tecnologías de ahorro y reducción del consumo energético
Los equipos de elevación de gran tamaño transportan contenedores para cargar mercancías durante las obras de construcción. El almacenamiento fijo de contenedores se utiliza generalmente para operaciones de construcción con maquinaria de elevación de gran tamaño, como grúas para neumáticos. Sus dispositivos internos consisten principalmente en vehículos grandes, vehículos pequeños y dispositivos de elevación. Instale un convertidor de frecuencia en el sistema interno del contenedor y controle la corriente con un convertidor de frecuencia en su interior. Al ajustar la velocidad del equipo, el convertidor de frecuencia se instala boca abajo, con el bus de CC dentro del contenedor como punto de control. El método de frenado se modifica respecto al método básico original y se realiza mediante una resistencia de frenado. El principio anterior es el del dispositivo de retroalimentación de energía para equipos de elevación de gran tamaño durante las obras de construcción.
El dispositivo de retroalimentación de energía incorpora tecnologías de ahorro y reducción del consumo. Mediante la modificación del dispositivo original y el control del contactor, el sistema de rectificación no controlada y el dispositivo de retroalimentación de energía se pueden ajustar libremente. Durante el funcionamiento del equipo mecánico, se ajustan el dispositivo de retroalimentación de energía y el sistema de rectificación no controlada. En caso de accidente o avería en equipos de elevación de gran tamaño, el controlador del sistema de rectificación no controlada se desconecta inmediatamente. El sistema de retroalimentación de energía también se puede utilizar para inspecciones y evitar daños a la maquinaria de elevación de gran tamaño causados por fallos. Además, garantiza la seguridad personal de los trabajadores de la construcción y mejora la seguridad y la fiabilidad de las operaciones portuarias. En una investigación sobre equipos de elevación de gran tamaño en puertos, se observó que la instalación de dispositivos de retroalimentación de energía en cargadores de barcos de 75 toneladas y el uso de sistemas de corriente no controlada en cargadores de barcos de chapa de acero. Mediante una comparación, se observó que los cargadores de barcos equipados con sistemas de corriente no controlada y dispositivos de retroalimentación de energía ahorraron significativamente electricidad en comparación con aquellos sin estos dispositivos, y las operaciones de construcción en un corto período de tiempo pudieron ahorrar más del 35 % del consumo eléctrico.
A través de la investigación comparativa anterior, se ha demostrado que la instalación de dispositivos de retroalimentación de energía en equipos de elevación de gran tamaño puede proporcionar información sobre el estado de funcionamiento de la maquinaria mediante la retroalimentación de energía, además de ahorrar electricidad, logrando así el objetivo de ahorro y reducción del consumo energético. Al instalar dispositivos de retroalimentación de energía en contenedores, los operadores pueden monitorear el estado de los componentes internos del equipo mecánico en cualquier momento. Si se detectan anomalías en los dispositivos internos, se puede solicitar inmediatamente al personal técnico pertinente que los inspeccione y repare, evitando errores de construcción causados por la inestabilidad del sistema interno del contenedor, reduciendo la frecuencia de retrabajos secundarios y logrando, en cierta medida, ahorro de energía y reducción del consumo.
Mediante el estudio de los dispositivos de retroalimentación de energía, se ha mejorado la estructura interna de los equipos de elevación tradicionales de gran tamaño, reduciendo errores durante las operaciones de construcción y mejorando significativamente su eficiencia. Experimentos han demostrado que, ya sea que se instalen dispositivos de retroalimentación de energía en grandes buques de carga y descarga, máquinas de carga y descarga de gran tamaño o máquinas de neumáticos de gran tamaño en puertos, mediante la configuración de sistemas técnicos, los operadores pueden comprender las condiciones internas de los equipos mecánicos en cualquier momento, lo que mejora significativamente la eficiencia de los equipos de elevación de gran tamaño y, además, tiene un impacto en los beneficios económicos de los puertos, contribuyendo en cierta medida al ahorro y la reducción del consumo de energía.
Con el continuo desarrollo de la economía de comercio exterior de China, la demanda de energía y materiales en el comercio portuario está en aumento. La aplicación de tecnologías de ahorro y reducción del consumo energético en equipos de elevación a gran escala en puertos se ajusta a la conciencia básica de conservación de energía en la sociedad moderna y a la estrategia de desarrollo sostenible. Estas tecnologías se pueden adoptar en el circuito principal y el control de circuitos, modificando la corriente de los equipos mecánicos mediante rectificadores de circuitos externos. También se pueden instalar dispositivos de retroalimentación de energía para monitorizar constantemente las condiciones internas de los equipos mecánicos, reducir los errores de operación, mejorar la precisión en la construcción de equipos de elevación a gran escala y lograr el objetivo de ahorro y reducción del consumo energético.