항만 에너지 절약 장비 공급업체들은 글로벌 물류의 급속한 발전으로 항만 화물의 유통이 가속화되고 있음을 상기시켜 드립니다. 항만 내 대형 장비는 운영 중 수직 이동을 완료해야 하므로 많은 에너지를 소비하고, 대형 리프팅 장비에서 대량의 재생 에너지를 생산합니다. 대형 리프팅 장비에 대한 에너지 절약 및 배출 저감 기술을 개발해야만 중국의 에너지 절약 및 배출 저감 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
주회로 및 회로 제어 모드에서 에너지 절약 및 소비 감소 기술 채택
항만 대형 리프팅 장비의 내부 주회로 전압 구조는 일반적으로 3상 하프 브리지 전압 변환기를 채택합니다. 3상 하프 브리지 전압 변환기의 정류기는 토폴로지 구조로 구성되며, 교류 측 전압 구조는 매우 안정적입니다. 내부 구조는 중성선 연결이 없으며 3상 대칭 구조로 작동합니다. 3상 하프 브리지 전압 변환기는 작동 중 6개의 IGBT 전력 스위치로 동시에 제어할 수 있어 뛰어난 조작성을 제공합니다. 정류기 토폴로지 내부에 네트워크 측정 필터를 설치하면 정류기 외부 장치를 통해 내부의 고차 고조파를 관측할 수 있습니다. 주회로의 단위 전력은 계수 정류의 영향을 받습니다. 주회로의 교류 측에는 동일한 회로 전압을 갖는 전력망이 채택됩니다. 단위 역률이 반전되면 교류 측 주회로의 전류는 단위 전력 전압과 약 180° 차이가 납니다.
대형 리프팅 장비의 시공 작업 중 에너지 절약 및 소비 감소를 달성하기 위해 관련 기술을 채택하여 주회로의 전류와 전압을 먼저 제어할 수 있습니다. 기계 장비를 작동할 때 기존 3상 하프 브리지 전압형 컨트롤러를 변경합니다. 즉, 기존 PWM 정류기를 PI 컨트롤러로 교체하고 정류기 회전 좌표의 전류 매개변수를 변경하여 기존 AC 측 전류를 일정한 DC 전류로 만들고 전체 회로 시스템을 오류 없이 조정합니다. 주회로의 전류를 변경함으로써 에너지 절약 및 소비 감소 목표를 달성할 수 있습니다. 회로의 제어 모드는 전류 크기를 제어하여 변경할 수 있으며, 정전류 기술을 통해 회로의 제어 모드를 조정할 수 있습니다. 대형 리프팅 장비의 실제 작동 시 회로 내부의 필터링 커패시턴스는 무효 전류 성분의 전력을 기반으로 회로 내부의 전압과 전압을 감지합니다.
전압 진폭의 정확한 측정 및 검출도 가능하며, 내부 회로의 전류 주파수에 따라 원래 회로의 에너지 값을 변경하여 회로에서 제어하는 에너지 값을 일정하게 유지함으로써 AC 측 전류가 유효 전류가 되도록 보장하고 회로 시스템의 안정성을 향상시키며 시스템 역률의 작동 상태를 보장합니다. 통신 기술의 설정 또한 에너지 절약 및 소비 감소 목표를 달성할 수 있습니다. 회로 제어에서 통신 모드와 통신 장비 전류는 주로 주 제어 시스템에 의해 제어됩니다. 통신 제어 과정에서 주 회로는 무효 전력 명령을 전송하는 형식을 사용하여 무효 전력 보상의 연결 및 적용을 완료할 수 있습니다. 이는 대형 리프팅 장비가 시공 작업 중 에너지 절약 및 소비 감소를 달성할 수 있을 뿐만 아니라 대형 리프팅 장비의 내부 회로 시스템 안정성에도 어느 정도 영향을 미칩니다.
에너지 피드백 장치를 활용한 에너지 절약 및 소비 절감 기술 도입
대형 리프팅 기계 장비는 건설 작업 중 컨테이너를 운반하여 물품을 적재하며, 컨테이너 고정 보관 장소는 일반적으로 타이어 크레인과 같은 대형 리프팅 기계를 사용하는 건설 작업에 사용됩니다. 내부 장치는 주로 대형 차량, 소형 차량, 그리고 리프팅 장치로 구성됩니다. 컨테이너 내부 시스템에 주파수 변환기 장치를 설치하고, 컨테이너 내부의 주파수 변환기로 전류를 제어합니다. 장비의 속도를 조정할 때는 주파수 변환기를 거꾸로 설치하고 컨테이너 내부의 DC 버스를 설치 제어점으로 사용합니다. 제동 방식은 기존 기본 제동 방식에서 변경되어 제동 저항을 통해 제동됩니다. 이상은 건설 작업 중 대형 리프팅 기계 장비의 에너지 피드백 장치의 원리입니다.
에너지 피드백 장치에는 에너지 절약 및 소비 절감 기술이 적용되었습니다. 기존 에너지 피드백 장치를 개조하고 접촉기를 제어함으로써, 비제어 정류 시스템과 에너지 피드백 장치를 자유롭게 조정할 수 있습니다. 기계 장비 작동 중에는 에너지 피드백 장치와 비제어 정류 시스템을 조정합니다. 대형 리프팅 장비에 사고나 고장이 발생하면 비제어 정류 시스템의 스위치 제어기를 즉시 차단할 수 있습니다. 에너지 피드백 시스템은 장비 고장으로 인한 대형 리프팅 장비 손상을 방지하기 위한 점검에도 사용할 수 있습니다. 또한 건설 작업자의 안전을 보장하고 항만 작업의 안전성과 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다. 항만 내 대형 리프팅 장비 조사 결과, 75톤 선박 로더에는 에너지 피드백 장치를 설치하고 강판 선박 로더에는 비제어 전류 시스템을 사용하는 것으로 나타났습니다. 비교 결과, 비제어 전류 시스템과 에너지 피드백 장치를 장착한 선박 로더는 장치가 없는 선박 로더에 비해 전력 소비를 크게 절감했으며, 단기간 공사 작업 시 전력 소비량을 35% 이상 절감할 수 있었습니다.
위의 비교 연구를 통해, 대형 리프팅 장비 내부에 에너지 피드백 장치를 설치하면 에너지 피드백을 통해 기계의 작동 상태를 파악할 수 있고, 전력 소비량도 절감하여 에너지 절약 및 소비량 절감 목표를 달성할 수 있음을 확인했습니다. 컨테이너에 에너지 피드백 장치를 설치하면 작업자는 기계 장비 내부 부품의 상태를 언제든지 모니터링할 수 있습니다. 내부 장치에 이상이 발견되면 관련 기술 인력을 즉시 불러 점검 및 수리를 진행할 수 있어 컨테이너 내부 시스템 불안정으로 인한 시공 오류를 방지하고, 2차 재작업 빈도를 줄여 에너지 절감 및 소비량 절감 효과를 일정 수준까지 달성할 수 있습니다.
에너지 피드백 장치 연구를 통해 기존 대형 리프팅 장비의 내부 구조를 개선하여 시공 중 오류를 줄이고 대형 리프팅 장비의 작업 효율을 크게 향상시켰습니다. 실험을 통해 대형 하역선, 대형 하역기, 항만 내 대형 타이어 기계 등 어떤 장비에 에너지 피드백 장치를 설치하든 기술 시스템 설정을 통해 작업자가 언제든지 기계 장비의 내부 상태를 파악할 수 있음을 확인했습니다. 이를 통해 대형 리프팅 장비의 작업 효율을 크게 향상시키고 항만의 경제적 이익에도 일정 부분 영향을 미쳐 에너지 절약 및 소비 감소에도 일정 부분 기여할 수 있습니다.
중국 대외 무역 경제의 지속적인 발전에 따라 항만 무역의 에너지 및 자재 수요가 증가하고 있습니다. 항만 내 대형 리프팅 장비에 에너지 절약 및 소비 절감 기술을 적용하는 것은 현대 사회의 에너지 절약 기본 의식과 지속 가능한 발전 전략에 부합합니다. 에너지 절약 및 소비 절감 기술은 주회로 및 회로 제어에 적용 가능하며, 회로 정류기의 외부 장치 기술을 통해 기계 장비의 전류를 변경합니다. 또한 에너지 피드백 장치를 설치하여 기계 장비의 내부 상태를 지속적으로 모니터링하고, 장비 작동 오류를 줄이며, 대형 리프팅 장비 시공의 정확도를 향상시켜 에너지 절약 및 소비 절감 목표를 달성할 수 있습니다.