本文關(guān)鍵詞：輪胎式起重機的位能回收及其應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)的迅速發(fā)展,輪胎式起重機憑借其移動靈活、機動特性好等優(yōu)點在工業(yè)生產(chǎn)實踐領(lǐng)域得到了十分廣泛的應(yīng)用。然而其工作機構(gòu)下降時位能轉(zhuǎn)換和電機制動產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)變成電能,消耗在能耗電阻或制動器上,既浪費了能源,又增加了維護成本,還縮短了傳動機構(gòu)部件壽命。因此選取合適的儲能元件和儲能方式,對起重機位能、制動能等潛在能源進行回收儲存再利用,提高能源利用率,是當(dāng)前研究的熱點。 目前針對輪胎式起重機所應(yīng)用的能量回收技術(shù),是采用母線儲能的方式,使起重機能耗得到一定程度降低。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,降低了穩(wěn)定性與可靠性,不適用于工況與結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜的港口輪胎式起重機。本文采用超級電容作為儲能元件,提出了一種輪胎式起重機起升機構(gòu)動力系統(tǒng)節(jié)能方案,將負載位能回收、儲存、再利用,達到節(jié)能降耗、降低營運費用的目的。 本文以輪胎式起重機起升機構(gòu)直流動力系統(tǒng)為研究對象,分析了起升機構(gòu)在作業(yè)循環(huán)過程中的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系,在研究了直流電機的工作原理、工作特性和電機拖動技術(shù)的基礎(chǔ)上,設(shè)計出由傳統(tǒng)起升電機拆分為剛性聯(lián)接主、輔助兩電機的同軸雙樞變矩電機,確定了能將起升機構(gòu)位能回收再利用的新型直流動力節(jié)能系統(tǒng)。系統(tǒng)由同軸雙樞變矩電機、儲能單元、電氣控制單元及輔助部分等組成。負載下降時輔助電機單獨工作；負載上升時主、輔兩電機復(fù)合驅(qū)動。將LQD16作為試驗樣機,詳細論述了其動力節(jié)能系統(tǒng)的工作原理、儲能元件的選擇及配置方式、起升機構(gòu)電氣控制單元的設(shè)計方案、以及位能回收時所需動態(tài)勵磁控制的實現(xiàn)方法,進行了動力節(jié)能系統(tǒng)的小比例模擬試驗,以及LQD16試驗樣機的能耗試驗,通過對比分析試驗數(shù)據(jù),論證了以超級電容為儲能元件的動力節(jié)能系統(tǒng)在輪胎式起重機上應(yīng)用的可行性,且與同類傳統(tǒng)機型對比節(jié)能效率可達30%。
【關(guān)鍵詞】：輪胎式起重機 直流動力系統(tǒng) 能量回收 超級電容 勵磁控制
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH213.6
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 課題研究的背景與意義9-10
• 1.2 混合動力技術(shù)相關(guān)介紹10-13
• 1.2.1 混合動力技術(shù)的應(yīng)用實例10-12
• 1.2.2 混合動力系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 超級電容國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.4 課題的提出與本文主要研究內(nèi)容14-16
• 1.4.1 課題的提出14
• 1.4.2 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 直流動力節(jié)能系統(tǒng)方案設(shè)計16-30
• 2.1 輪胎式起重機動力系統(tǒng)概述16-21
• 2.1.1 直流電機結(jié)構(gòu)及工作原理16-18
• 2.1.2 他勵直流發(fā)電機的工作特性18-20
• 2.1.3 串勵直流電動機的工作特性20-21
• 2.2 直流電機拖動的相關(guān)技術(shù)21-23
• 2.2.1 直流電機可逆原理21-22
• 2.2.2 剛性聯(lián)接雙電機拖動技術(shù)22-23
• 2.3 動力系統(tǒng)節(jié)能方案23-26
• 2.3.1 試驗機型起升動力系統(tǒng)分析23-24
• 2.3.2 位能回收及利用節(jié)能方案設(shè)計24-26
• 2.4 同軸雙樞變矩電機的研究26-29
• 2.4.1 復(fù)合驅(qū)動的數(shù)學(xué)模型26-28
• 2.4.2 工作原理及選擇28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 儲能元件的選擇與計算30-44
• 3.1 儲能元件的性能比較30-32
• 3.2 超級電容簡介32-35
• 3.2.1 超級電容的結(jié)構(gòu)及儲能原理32-34
• 3.2.2 超級電容的工作特性34-35
• 3.3 儲能元件的選配35-43
• 3.3.1 最大可回收能量計算35-40
• 3.3.2 超級電容的選擇40-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 節(jié)能系統(tǒng)控制單元設(shè)計44-60
• 4.1 起升機構(gòu)電氣控制單元設(shè)計44-48
• 4.1.1 電氣控制系統(tǒng)實驗電路設(shè)計44-46
• 4.1.2 試驗樣機電氣控制系統(tǒng)設(shè)計46-48
• 4.2 他勵輔助電機勵磁控制系統(tǒng)研究48-59
• 4.2.1 他勵輔助電機勵磁控制的數(shù)學(xué)模型48-52
• 4.2.2 電壓反饋控制系統(tǒng)研究52-53
• 4.2.3 硬件設(shè)計53-57
• 4.2.4 軟件設(shè)計57-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第5章 節(jié)能系統(tǒng)試驗結(jié)果分析60-67
• 5.1 小比例模擬試驗數(shù)據(jù)分析60-64
• 5.1.1 試驗方案60-61
• 5.1.2 試驗數(shù)據(jù)分析61-64
• 5.2 LQD16樣機能耗試驗數(shù)據(jù)分析64-66
• 5.2.1 試驗方案65-66
• 5.2.2 試驗數(shù)據(jù)分析66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 第6章 總結(jié)與展望67-69
• 6.1 總結(jié)67-68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-72

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本文編號：509609