輪胎式集裝箱龍門起重機能量回饋技術改造

徐旭麗 張輝 吳立飛

傳統輪胎式集裝箱龍門起重機（以下簡稱輪胎吊）由柴油發電機組供電，采用電力二極管不可控（以下簡稱不控）整流電路，該電路輸出電壓波形波動較大，對交流母線側電網造成一定影響（使其功率因數不可控并產生一定脈動等）；同時，該電路可通過的電流較大，控制相對較簡單。在輪胎吊吊具下放和大車、小車減速制動過程中，電機處于再生發電狀態，勢能轉換的電能無法回饋到電網，剩余的電能通過直流側的制動裝置，由制動電阻消耗熱能防止直流側母線過壓。不控整流電路及制動電阻發熱消耗電能，造成機房設備溫度升高，設備故障頻率隨之升高。可見，電能的不可回饋性一直是輪胎吊存在的問題。寧波港吉碼頭經營有限公司（以下簡稱港吉公司）于2012年實施輪胎吊油改電，實現市電供電，使變頻器制動過程中產生的能量回饋給電網變成可能。為進一步降低能耗，該公司自 2013年開始研究并應用輪胎吊設備能量回饋技術，以改善電能質量，提高功率因數，實現節能降耗。

1 能量回饋技術基本原理

能量回饋技術能將運動中負載上的機械能（位能、動能）通過能量回饋裝置轉化成電能（再生電能）并回送給交流電網，同時供附近其他用電設備使用，使電機拖動系統在單位時間內消耗電網電能下降，從而達到節約電能的目的。能量回饋裝置分為半控整流能量回饋裝置和全控整流能量回饋裝置。

1.1 半控整流能量回饋裝置工作原理