Satamien energiansäästölaitteiden toimittajat muistuttavat, että globaalin logistiikan nopea kehitys on kiihdyttänyt satamatavaroiden kiertoa. Satamissa olevien suurten laitteiden on suoritettava vastaavia pystysuuntaisia liikkeitä käytön aikana, mikä kuluttaa paljon energiaa ja tuottaa suuren määrän uusiutuvaa energiaa suurista nostolaitteista. Vain tutkimalla energiansäästö- ja päästövähennysteknologioita suurille nostolaitteille voimme täyttää Kiinan energiansäästö- ja päästövähennysvaatimukset.
Energiansäästö- ja kulutusta vähentävien teknologioiden käyttöönotto päävirtapiirissä ja virtapiirin ohjaustilassa
Satamien suurten nostolaitteiden sisäisessä pääpiirin jänniterakenteessa käytetään yleensä kolmivaiheista puolisiltajännitemuunninta. Kolmivaiheisen puolisiltajännitemuuntimen tasasuuntaaja koostuu topologisesta rakenteesta, ja vaihtovirtapuolen jänniterakenne on erittäin vakaa. Sen sisäisessä rakenteessa ei ole nollajohdinta, ja se toimii kolmivaiheisesti symmetrisessä rakenteessa. Kolmivaiheista puolisiltajännitemuunninta voidaan ohjata samanaikaisesti kuudella IGBT-virtakytkimellä käytön aikana, mikä takaa hyvän käytettävyyden. Asentamalla verkkomittaussuodatin tasasuuntaajan topologian sisään, korkean asteen harmonisia voidaan havaita tasasuuntaajan ulkoisten laitteiden kautta. Pääpiirin yksikkötehoon vaikuttaa tekijätasasuuntaus. Pääpiirin vaihtovirtapuolella käytetään sähköverkkoa, jolla on sama piirijännite. Kun yksikön tehokerroin kääntyy päinvastaiseksi, vaihtovirtapuolen pääpiirin virta eroaa yksikön tehojännitteestä noin 180°.
Suurten nostolaitteiden rakennustöiden aikana voidaan energiansäästön ja kulutuksen vähentämisen saavuttamiseksi ottaa käyttöön asiaankuuluvia tekniikoita pääpiirin virran ja jännitteen ohjaamiseksi. Mekaanisia laitteita käytettäessä alkuperäinen kolmivaiheinen puolisiltajännitesäädin on vaihdettava PI-säätimeen, eli alkuperäinen PWM-tasasuuntaaja on vaihdettava PI-säätimeen, ja virtaparametreja tasasuuntaajan pyörimiskoordinaateissa voidaan muuttaa siten, että alkuperäinen vaihtovirtapuolen virta muuttuu vakiotasavirraksi. Koko piirijärjestelmää voidaan säätää virheettömästi muuttamalla pääpiirin virtaa. Energiansäästön ja kulutuksen vähentämisen tavoite voidaan saavuttaa myös virran suuruutta säätämällä, ja piirin ohjaustilaa voidaan säätää vakiotasavirtatekniikan avulla. Suurten nostolaitteiden todellisessa käytössä piirin sisällä oleva suodatuskapasitanssi tunnistaa piirin sisäisen jännitteen ja jännitteen loisvirtakomponentin tehon perusteella.
Myös jännitteen amplitudin tarkka mittaus ja havaitseminen voidaan suorittaa, ja alkuperäisen piirin energia-arvoa voidaan muuttaa sisäisen piirin virran taajuudella siten, että piirin ohjaama energia-arvo pysyy vakiona, mikä varmistaa, että vaihtovirran puolella oleva virta on aktiivista virtaa, parantaa piirijärjestelmän vakautta ja varmistaa järjestelmän tehokertoimen toimintatilan. Viestintätekniikan asettaminen voi myös saavuttaa energiansäästön ja kulutuksen vähentämisen tavoitteen. Viestintätilaa ja tietoliikennelaitteiden virtaa piirin ohjauksessa ohjaa pääasiassa pääohjausjärjestelmä. Viestinnän ohjauksessa pääpiiri voi käyttää loistehon komentojen lähettämistä linkityksen loppuun saattamiseksi ja loistehon kompensoinnin soveltamiseksi. Tämä ei ainoastaan mahdollista suurten nostolaitteiden energiansäästöä ja kulutuksen vähentämistä rakennustöiden aikana, vaan sillä on myös tietty vaikutus suurten nostolaitteiden sisäisen piirijärjestelmän vakauteen.
Energian takaisinkytkentälaitteiden käyttö energiansäästö- ja kulutusta vähentävien teknologioiden käyttöönottoon
Suuret nostolaitteet kuljettavat kontteja tavaroiden lastaamiseksi rakennustöiden aikana, ja konttien kiinteitä varastointipaikkoja käytetään yleensä rakennustöissä, joissa käytetään suuria nostolaitteita, kuten rengasnostureita. Sen sisäiset laitteet koostuvat pääasiassa suurista ajoneuvoista, pienistä ajoneuvoista ja nostolaitteista. Asenna taajuusmuuttajalaite kontin sisäiseen järjestelmään ja säädä virtaa kontin sisäpuolella olevalla taajuusmuuttajalla. Laitteen nopeutta säädettäessä taajuusmuuttaja asennetaan ja asetetaan ylösalaisin, ja kontin sisällä oleva tasavirtaväylä toimii asennuksen ohjauspisteenä. Jarrutusmenetelmää muutetaan alkuperäisestä perusjarrutusmenetelmästä, ja jarrutus suoritetaan jarruvastuksen muodossa. Yllä on esitetty suurten nostolaitteiden energian takaisinkytkentälaitteen periaate rakennustöiden aikana.
Energian takaisinkytkentälaitteessa on otettu käyttöön energiansäästö- ja kulutusta vähentäviä teknologioita. Uudistamalla alkuperäistä energian takaisinkytkentälaitetta ja ohjaamalla kontaktoria, säätämätöntä tasasuuntausjärjestelmää ja energian takaisinkytkentälaitetta voidaan säätää vapaasti. Mekaanisten laitteiden käytön aikana energian takaisinkytkentälaitetta ja säätämätöntä tasasuuntausjärjestelmää voidaan säätää. Suurten nostolaitteiden onnettomuuden tai toimintahäiriön sattuessa säätämättömän tasasuuntausjärjestelmän kytkinohjain voidaan katkaista välittömästi. Energian takaisinkytkentäjärjestelmää voidaan käyttää myös tarkastuksiin, jotta vältetään laitevikojen aiheuttamat vauriot suurille nostokoneille. Se voi myös varmistaa rakennusalan työntekijöiden henkilökohtaisen turvallisuuden ja parantaa satamatoimintojen turvallisuutta ja luotettavuutta. Satamien suurten nostolaitteiden tutkimuksessa havaittiin, että energian takaisinkytkentälaitteiden asentaminen 75 tonnin laivakuormaajiin ja säätämättömien virtajärjestelmien käyttö teräslevylaivakuormaajissa. Vertailun avulla havaittiin, että säätämättömillä virtajärjestelmillä ja energian takaisinkytkentälaitteilla varustetut laivakuormaajat säästivät merkittävästi sähköä verrattuna laitteilla, joissa ei ollut laitteita, ja rakennustoiminnot saattoivat lyhyessä ajassa säästää yli 35 % sähkönkulutuksesta.
Edellä mainitun vertailevan tutkimuksen perusteella on havaittu, että energian takaisinkytkentälaitteiden asentaminen suuriin nostolaitteisiin voi antaa tietoa koneiden toimintatilasta energian takaisinkytkennän kautta ja voi myös säästää sähkönkulutusta, mikä saavuttaa energiansäästön ja kulutuksen vähentämisen tavoitteen. Asentamalla energian takaisinkytkentälaitteita kontteihin käyttäjät voivat seurata mekaanisten laitteiden sisäisten osien tilaa milloin tahansa. Kun sisäisissä laitteissa havaitaan poikkeavuuksia, asiaankuuluva tekninen henkilöstö voidaan välittömästi kutsua tarkastamaan ja korjaamaan ne, välttäen kontin sisäisen järjestelmän epävakaudesta johtuvia rakennusvirheitä, vähentäen toissijaisen uudelleentyöstön tiheyttä ja saavuttaen jossain määrin energiansäästö- ja kulutusta vähentäviä vaikutuksia.
Energianpalautuslaitteita tutkimalla on parannettu perinteisten suurten nostolaitteiden sisäistä rakennetta, mikä on vähentänyt virheitä rakennustöiden aikana ja parantanut merkittävästi suurten nostolaitteiden työtehokkuutta. Kokeiden avulla on osoitettu, että olipa kyseessä sitten energianpalautuslaitteiden asentaminen suuriin lastaus- ja purkualuksiin, suuriin lastaus- ja purkukoneisiin tai suuriin rengaskoneisiin satamissa, käyttäjät voivat teknisten järjestelmien avulla hallita mekaanisten laitteiden sisäisiä olosuhteita milloin tahansa, mikä parantaa merkittävästi suurten nostolaitteiden työtehokkuutta ja vaikuttaa myös satamien taloudellisiin hyötyihin, mikä osaltaan edistää energiansäästöä ja kulutuksen vähentämistä jossain määrin.
Kiinan ulkomaankaupan jatkuvan kehityksen myötä energian ja materiaalien kysyntä satamakaupassa kasvaa. Energiansäästö- ja kulutusta vähentävien teknologioiden soveltaminen satamien suuriin nostolaitteisiin on linjassa nykyaikaisen yhteiskunnan energiansäästön perustietoisuuden ja kestävän kehityksen strategian kanssa. Energiansäästö- ja kulutusta vähentäviä teknologioita voidaan ottaa käyttöön pääpiirissä ja piirin ohjauksessa muuttamalla mekaanisten laitteiden virtaa ulkoisen laitetekniikan, kuten piirin tasasuuntaajien, avulla. Energian takaisinkytkentälaitteita voidaan myös asentaa mekaanisten laitteiden sisäisten olosuhteiden jatkuvaan valvontaan, laitteiden toimintavirheiden vähentämiseen, suurten nostolaitteiden rakentamisen tarkkuuden parantamiseen ja energiansäästö- ja kulutusta vähentävän tavoitteen saavuttamiseen.