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基于超級(jí)電容的集裝箱輪胎吊雙速節(jié)能裝置的研制

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時(shí)間:2024-08-20 12:07:32
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基于超級(jí)電容的集裝箱輪胎吊雙速節(jié)能裝置的研制【摘要】:輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)(輪胎吊)是集裝箱碼頭航運(yùn)、陸運(yùn)作業(yè)的主要設(shè)備之一,也是集裝箱裝卸設(shè)備中消耗燃油最多的設(shè)備。究其原因除了

【摘要】:輪胎式集裝箱龍門起重機(jī)(輪胎吊)是集裝箱碼頭航運(yùn)、陸運(yùn)作業(yè)的主要設(shè)備之一,也是集裝箱裝卸設(shè)備中消耗燃油最多的設(shè)備。究其原因除了作業(yè)貨物量大等外部因素之外,輪胎吊的作業(yè)特點(diǎn)是根本原因。輪胎吊使用柴油發(fā)電機(jī)組供電,在等待集卡車的作業(yè)間歇時(shí),柴油機(jī)組始終處于高速空載運(yùn)轉(zhuǎn),從而造成了柴油的不必要的浪費(fèi)。隨著最近幾年來(lái)國(guó)際原油價(jià)格的持續(xù)上升,如何降低輪胎吊(簡(jiǎn)稱RTG)的燃油消耗成本日益成為專業(yè)集裝箱碼頭設(shè)備能耗管理和運(yùn)行成本管理中的突出矛盾和棘手問(wèn)題。因此,國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的碼頭意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性和緊迫性,都在積極探索不同節(jié)能新思路、新技術(shù)、新管理制度以解決上述問(wèn)題,如使用市電代替柴油發(fā)電機(jī)組為輪胎吊供電的“油改電””改造項(xiàng)目、使用轉(zhuǎn)速根據(jù)負(fù)載可進(jìn)行寬范圍調(diào)節(jié)的新型發(fā)動(dòng)機(jī)等方法。 本文從集裝箱碼頭的裝卸作業(yè)工藝流程和集裝箱輪胎吊的技術(shù)特點(diǎn)入手,分析提出了輪胎吊雙速發(fā)電的節(jié)能新思路,并在這個(gè)思路的指導(dǎo)下進(jìn)行了系統(tǒng)電路原理設(shè)計(jì)、裝置硬件設(shè)計(jì)和選型、PLC程序編寫、裝置安裝調(diào)試、系統(tǒng)性能和節(jié)能效果測(cè)試等工作,最終獲得成功并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 【關(guān)鍵詞】:超級(jí)電容 輪胎吊 雙速發(fā)電裝置
【學(xué)位授予單位】:天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:U653.921
【目錄】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-7
  • 第一章 緒論7-13
  • 1.1 課題來(lái)源7-9
  • 1.1.1 集裝箱碼頭作業(yè)流程及其特點(diǎn)7
  • 1.1.2 集裝箱輪胎吊作業(yè)特點(diǎn)7-8
  • 1.1.3 輪胎吊能耗分析8-9
  • 1.2 輪胎吊節(jié)能技術(shù)研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀9-12
  • 1.2.1 上海振華港機(jī)綠色輪胎吊介紹11
  • 1.2.2 日本安川公司H-輪胎吊11
  • 1.2.3 VYCON 飛輪節(jié)能系統(tǒng)11-12
  • 1.3 課題研究?jī)?nèi)容12
  • 1.4 課題研究的目的和意義12-13
  • 1.4.1 課題研究的目的12
  • 1.4.2 課題研究的意義12-13
  • 第二章 基于超級(jí)電容的雙速節(jié)能裝置的系統(tǒng)設(shè)計(jì)13-21
  • 2.1 超級(jí)電容輪胎吊介紹13-15
  • 2.1.1 超級(jí)電容在輪胎吊上的應(yīng)用13-14
  • 2.1.2 超級(jí)電容輪胎吊節(jié)能策略14-15
  • 2.2 雙速發(fā)電裝置的可行性分析15-16
  • 2.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)輸出電源的質(zhì)量要求15-16
  • 2.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)間的要求16
  • 2.2.3 輪胎吊負(fù)載對(duì)電源質(zhì)量和容量的要求16
  • 2.3 超級(jí)電容的特性和應(yīng)用現(xiàn)狀16-18
  • 2.3.1 超級(jí)電容的特性16-17
  • 2.3.2 超級(jí)電容的應(yīng)用現(xiàn)狀和在本裝置中的應(yīng)用17-18
  • 2.4 雙速發(fā)電裝置的整體設(shè)計(jì)方案18-21
  • 2.4.1 主電路的設(shè)計(jì)方案18-19
  • 2.4.2 控制回路的設(shè)計(jì)方案19-21
  • 第三章 雙速發(fā)電裝置的硬件設(shè)計(jì)21-32
  • 3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)高速/怠速之間的切換21-23
  • 3.1.1 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電路電路改造21-22
  • 3.1.2 PLC 邏輯控制程序設(shè)計(jì)22-23
  • 3.2 超級(jí)電容充放電過(guò)程設(shè)計(jì)23-26
  • 3.3 輔助負(fù)載的電源轉(zhuǎn)換過(guò)程控制設(shè)計(jì)26-28
  • 3.3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速切換過(guò)程中輔助負(fù)載電源分析26-27
  • 3.3.2 輔助負(fù)載電源轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)27-28
  • 3.4 系統(tǒng)故障應(yīng)急控制28
  • 3.5 元器件參數(shù)計(jì)算和選型28-32
  • 3.5.1 整流橋和逆變器參數(shù)計(jì)算和選型28-29
  • 3.5.2 低壓配電元器件的參數(shù)計(jì)算與選型29
  • 3.5.3 超級(jí)電容參數(shù)計(jì)算和選型29-32
  • 第四章 雙速發(fā)電系統(tǒng)PLC 控制程序設(shè)計(jì)32-36
  • 4.1 PLC 系統(tǒng)的配置32-33
  • 4.1.1 計(jì)算輸入輸出信號(hào)的數(shù)量32
  • 4.1.2 PLC 系統(tǒng)的硬件配置32-33
  • 4.2 PLC 程序說(shuō)明33-36
  • 4.2.1 程序結(jié)構(gòu)說(shuō)明33
  • 4.2.2 PLC 輸入輸出信號(hào)說(shuō)明33-34
  • 4.2.3 各程序段功能說(shuō)明34-36
  • 第五章 雙速系統(tǒng)在輪胎吊上的安裝和調(diào)試36-40
  • 5.1 輪胎吊原電路結(jié)構(gòu)分析36
  • 5.2 輪胎吊線路的改動(dòng)36-37
  • 5.3 系統(tǒng)調(diào)試37-40
  • 5.3.1 雙速發(fā)電裝置初次啟動(dòng)測(cè)試37
  • 5.3.2 雙速發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)速切換測(cè)試37-38
  • 5.3.3 超級(jí)電容充放電測(cè)試38-40
  • 第六章 雙速發(fā)電系統(tǒng)效益分析40-42
  • 6.1 經(jīng)濟(jì)效益分析40-41
  • 6.2 社會(huì)效益分析41-42
  • 參考文獻(xiàn)42-44
  • 發(fā)表論文和參加科研情況說(shuō)明44-45
  • 致謝45


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