Os fornecedores de equipamentos portuários com foco em economia de energia lembram que o rápido desenvolvimento da logística global acelerou a circulação de mercadorias nos portos. Grandes equipamentos portuários precisam realizar movimentos verticais durante a operação, o que consome muita energia e gera uma grande quantidade de energia renovável a partir de equipamentos de elevação de grande porte. Somente explorando tecnologias de economia de energia e redução de emissões para equipamentos de elevação de grande porte poderemos atender aos requisitos da China em relação à economia de energia e à redução de emissões.
Adoção de tecnologias de economia de energia e redução de consumo no circuito principal e no modo de controle do circuito.
A estrutura de tensão do circuito principal interno de grandes máquinas de elevação em portos geralmente adota um conversor de tensão trifásico de meia ponte. O retificador do conversor de tensão trifásico de meia ponte é composto por uma estrutura topológica, e a estrutura de tensão do lado CA possui alta estabilidade. Sua estrutura interna não possui conexão de neutro e opera em uma estrutura interna trifásica simétrica. O conversor de tensão trifásico de meia ponte pode ser controlado simultaneamente por seis chaves de potência IGBT durante a operação, com alta operabilidade. Ao instalar um filtro de medição de rede dentro da topologia do retificador, os harmônicos de alta ordem internos podem ser observados por meio de dispositivos externos ao retificador. A potência unitária do circuito principal é afetada pela retificação do fator de potência. No lado CA do circuito principal, adota-se uma rede elétrica com a mesma tensão do circuito. Quando o fator de potência da unidade se inverte, a corrente do circuito principal do lado CA difere da tensão da unidade de potência em cerca de 180°.
Para alcançar a conservação de energia e a redução do consumo durante as operações de construção de grandes máquinas de elevação, podem ser adotadas tecnologias relevantes para controlar a corrente e a tensão do circuito principal. Ao operar o equipamento mecânico, pode-se substituir o controlador de tensão trifásico de meia ponte original, ou seja, substituir o retificador PWM original por um controlador PI, alterando os parâmetros de corrente nas coordenadas de rotação do retificador, de modo que a corrente CA original se torne uma corrente CC constante, ajustando todo o sistema do circuito sem erros. Ao alterar a corrente do circuito principal, o objetivo de economia de energia e redução do consumo pode ser alcançado. O modo de controle do circuito também pode ser alterado controlando-se a intensidade da corrente, e o modo de controle do circuito pode ser ajustado por meio da tecnologia de corrente contínua constante. Na operação real de grandes máquinas de elevação, o capacitor de filtragem dentro do circuito detectará a tensão e a tensão interna com base na potência do componente de corrente reativa.
É possível realizar medições e detecções precisas da amplitude da tensão, e o valor energético do circuito original pode ser alterado pela frequência da corrente do circuito interno. Dessa forma, o valor energético controlado pelo circuito permanece constante, garantindo que a corrente no lado CA seja corrente ativa, melhorando a estabilidade do sistema e assegurando o fator de potência. A implementação de tecnologia de comunicação também contribui para a conservação de energia e a redução do consumo. O modo de comunicação e a corrente dos equipamentos de comunicação no controle do circuito são controlados principalmente pelo sistema de controle principal. Durante o controle da comunicação, o circuito principal pode enviar comandos de potência reativa para completar a conexão e aplicar a compensação de potência reativa. Isso não só permite que grandes equipamentos de elevação economizem energia e reduzam o consumo durante as operações de construção, como também impacta positivamente a estabilidade do sistema de circuitos internos desses equipamentos.
Utilizando dispositivos de feedback de energia para adotar tecnologias de economia de energia e redução do consumo.
Equipamentos de grande porte para movimentação de cargas transportam contêineres durante operações de construção, e o local de armazenamento fixo para contêineres geralmente é utilizado para operações de construção com o auxílio de máquinas de grande porte, como guindastes sobre pneus. Seus dispositivos internos consistem principalmente em veículos grandes, veículos pequenos e dispositivos de elevação. Um conversor de frequência é instalado no sistema interno do contêiner para controlar a corrente. Ao ajustar a velocidade do equipamento, o conversor de frequência é instalado de cabeça para baixo, com o barramento CC interno do contêiner como ponto de controle. O método de frenagem é alterado em relação ao método básico original, sendo realizado por meio de um resistor de frenagem. Este é o princípio do dispositivo de realimentação de energia para equipamentos de grande porte para movimentação de cargas durante operações de construção.
Tecnologias de economia de energia e redução do consumo são adotadas no dispositivo de realimentação de energia. Ao reformular o dispositivo de realimentação de energia original e controlar o contator, o sistema de retificação não controlada e o dispositivo de realimentação de energia podem ser ajustados livremente. Durante a operação de equipamentos mecânicos, o dispositivo de realimentação de energia e o sistema de retificação não controlada são ajustados. Em caso de acidente ou mau funcionamento de equipamentos de elevação de grande porte, o controlador de chaveamento do sistema de retificação não controlada pode ser desligado imediatamente. O sistema de realimentação de energia também pode ser usado para inspeção, evitando danos a máquinas de elevação de grande porte causados por falhas no equipamento. Ele também garante a segurança pessoal dos trabalhadores da construção e melhora a segurança e a confiabilidade das operações portuárias. Na investigação de equipamentos de elevação de grande porte em portos, constatou-se que a instalação de dispositivos de realimentação de energia em carregadores de navios de 75 toneladas e o uso de sistemas de corrente não controlada em carregadores de chapas de aço para navios proporcionaram economia significativa de energia elétrica. Através da comparação, verificou-se que os carregadores de navios equipados com sistemas de corrente não controlada e dispositivos de realimentação de energia economizaram significativamente de eletricidade em comparação com aqueles sem os dispositivos, e as operações de construção em um curto período de tempo puderam economizar mais de 35% do consumo de eletricidade.
Através da pesquisa comparativa acima, constatou-se que a instalação de dispositivos de feedback de energia em grandes equipamentos de elevação pode fornecer informações sobre o estado de operação da máquina por meio do feedback de energia, além de economizar eletricidade, atingindo o objetivo de conservação e redução do consumo de energia. Ao instalar dispositivos de feedback de energia em contêineres, os operadores podem monitorar o estado dos componentes internos dos equipamentos mecânicos a qualquer momento. Caso sejam detectadas anormalidades nos dispositivos internos, o pessoal técnico responsável pode ser imediatamente acionado para inspecioná-los e repará-los, evitando erros de construção causados pela instabilidade do sistema interno do contêiner, reduzindo a frequência de retrabalho e alcançando, em certa medida, efeitos de economia de energia e redução do consumo.
Por meio do estudo de dispositivos de feedback de energia, a estrutura interna de equipamentos de elevação tradicionais de grande porte foi aprimorada, reduzindo erros durante as operações de construção e aumentando significativamente a eficiência do trabalho desses equipamentos. Experimentos demonstraram que, seja em grandes navios de carga e descarga, grandes máquinas de carga e descarga ou grandes máquinas de movimentação de pneus em portos, a instalação de dispositivos de feedback de energia permite que os operadores monitorem as condições internas dos equipamentos mecânicos a qualquer momento, melhorando significativamente a eficiência do trabalho de grandes equipamentos de elevação e impactando positivamente os benefícios econômicos dos portos, além de contribuir para a conservação e redução do consumo de energia.
Com o desenvolvimento contínuo da economia de comércio exterior da China, a demanda por energia e materiais no comércio portuário está aumentando. A aplicação de tecnologias de economia de energia e redução do consumo em equipamentos de elevação de grande porte em portos está alinhada com a consciência fundamental da conservação de energia na sociedade moderna e com a estratégia de desenvolvimento sustentável. Tecnologias de economia de energia e redução do consumo podem ser adotadas no circuito principal e no controle do circuito, alterando a corrente do equipamento mecânico por meio de dispositivos externos de retificação de circuito. Dispositivos de feedback de energia também podem ser instalados para monitorar constantemente as condições internas do equipamento mecânico, reduzir erros de operação, melhorar a precisão da construção de equipamentos de elevação de grande porte e atingir o objetivo de economia de energia e redução do consumo.