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【摘 要】现时在集装箱堆场中大量应用到龙门吊即轮胎式集装箱起重机。龙门吊的主要能源是采用柴油发电机组，据统计龙门吊每天所用的柴油量非常大。对于油价高涨和激烈推行环保的今天，龙门吊的节能减排是必然之事。据调查，一台龙门吊发电机组每年有50%的时间是工作在待机时间。龙门吊因为需要瞬时提升重物，从而需要大的发电机组驱动举升动力装置，所以它所使用的发电机组一般都达到常用功率400KW。据研究表明：发电机组在空载及低负载（常用功率的10%）情况下，怠速运行比全速运行要更省油。这样龙门吊发电机双速节能系统可以很好的解决这个问题。因为它不仅能够减少社会的能源损耗，而且能够增加企业的经济效益。港口作为一个大的能耗企业，节能降耗是势在必行。龙门吊发电机组双速节能系统在节能降耗方面是一个很好的发展方向。
【关键词】龙门吊发电机组双速节能系统；节能
1 龙门吊发电机组双速节能系统的意义
如今，集装箱运输在物流行业蓬勃发展，轮胎式集装箱吊机―龙门吊在集装箱码头的堆场里也得到了广泛的运用。以前集装箱码头堆场之所以用轮胎式集装箱吊机（龙门吊）是因为它的流动性很强，很便于调度和管理。但龙门吊主要是靠柴油发电机组提供动力，现在能源短缺油价上涨，对于以龙门吊为主要设备的集装箱堆场来说成本不断的增加。在能源形势日趋严峻的今天，节能降耗已经成为社会和企业共同关注的话题。它不仅能够减少社会能源的损耗，而且能够增加企业的经济效益。港口作为一个大的能耗企业，节能降耗势在必行。
据统计，一台龙门吊的发电机组每天大约有50%的时间是工作在待机时间，发电机组在待机时接近空载状态，仅仅驱动不到40Kw的辅助设备工作，400Kw的发动机组仅驱动40Kw的负载，造成很大的浪费
调查数据显示，发电机组在空载及低负载（常用功率的10%）情况下，怠速运行比全速運行要更省油。这在龙门吊发电机组节能降耗方面是一个很好的发展方向。
2 龙门吊发电机组双速节能系统的原理
2.1 对于龙门吊柴油发电机组油耗的数据分析
下面我们以一台常用功率400KW (备用功率440KW) 的玉柴发动机YC6T600D为例进行分析，柴油发电机组在怠速运行（900 r/min）和全速运行（1500 r/min）情况下的油耗进行综合分析如下：在负载功率为10KW时，柴油机全速时油耗为14.75L/h,柴油机怠速时油耗为6.42L/h,剩油百份比为56.5%；在负载功率为20KW时，柴油机全速时油耗为17.05L/h,柴油机怠速时油耗为7.79 L/h,剩油百份比为54.3%；在负载功率为30KW时，柴油机全速时油耗为18.86L/h,柴油机怠速时油耗为9.45 L/h,剩油百份比为50.0%；在负载功率为40KW时，柴油机全速时油耗为20.86L/h,柴油机怠速时油耗为10.86 L/h,剩油百份比为48.0%。
2.2 我们进行反复的试验从而得出了结论
由上一系列数字分析可以得出，发电机组在低负载情况下（常用功率的10%），怠速运行与全速运行相比有很大的省油效果。负载在40KW 以内要省油48%以上。而且负载越低，省油量越大。由此可以得出，港口龙门吊发电机组变速节能系统的研究与运用将有重大的现实意义。
2.3 综合分析研究得出了龙门吊发电机组双速节能系统的原理
根据集装箱堆场的工作特点，龙门吊的工作是有闲时和忙时之分的，我们是利用龙吊的闲时时间，把柴油机的速度控制到怠速，此时龙门吊处于节电状态；而龙门吊需要工作时再把柴油机转为全速。
3 龙门吊发电机组双速节能系统的原理分析
3.1 当龙门吊柴油机速度1500rpm时， 发电机发出的是460V 50HZ 的点，此时供给龙门吊大车，小车和起升各个变频器为460V 50HZ,而其他用电设备包括380V用电器、220V辅助装置、110VPLC电源和24V 12V电源等都是经过460V电源经过变压器分级变压再变成所需的电源。
3.2 当柴油发电机组控制器接受到节能转换信号时，节能转换开始工作，此时柴油机转换为怠速900rpm，切换时间大约在2~5 秒，同时系统接受到怠速指令后控制发动机进行转速切换，通过专用AVR（电子调压器）控制励磁输出，此时发电机发出280V 30HZ的电源。
3.3 此时动力装置的线路被切断不能工作，280V电源被送到变频稳压装置中，通过变频和稳压后输出为220V 50HZ 的电源，这电源就供给辅助系统包含空调、工作照明等。
4 现发电机组怠速运行发电需要克服的问题主要有以下几点：
4.1 发动机控制
要求能够结合输入的指令信号对发动机进行方便快捷的怠速/全速切换。对于发动机的怠速/全速切换采用双位选择开关，此开关安装在驾驶室里，由驾驶室远程控制柴油发电机组，柴油机控制线路做出了改动。
4.2 发电机励磁控制
发电机组在怠速运行时，转速为900 转/分钟，此时发电机输出电压频率为30HZ。而一般的AVR（电子式调压板）只有在发电频率达到45HZ 以上时才能开始工作，对发电机进行励磁输出控制。就Stamford 和Marathon两种品牌的发电机而言，其额定频率/电压下的发电机励磁线圈持续工作时允许的最大励磁电流不能超过3.5A，所以AVR 持续励磁输出电流一般小于3.5A，但是在怠速时，因为磁切割速度的限制以及磁场饱和的原因，在保证励磁系统安全的情况下，只能限制发电机的输出电压，经测试，对于400V 电压等级，30Hz 时的输出电压在280V 较为安全可靠。发电机组要进行怠速/全速切换，要求AVR 能在30HZ 和50HZ 两种不同状态下都能对发电机进行稳定的励磁控制。
4.3 输出电源变频和稳压
发电机组怠速运行发电时，频率为30HZ，电压为280V。为了使被驱动的辅助设备的电源供应正常，必须对输出电源进行变频和稳压。
5 结束语
龙门吊是现代集装箱堆场里的运用是越来越普遍，龙门吊的流动性强，工作效率高这些特点是现而易见的，但现时龙门吊最主要还是用柴油发电机组供电，柴油价格昂贵，龙门吊柴油发电机组双速节能系统是一种节能效果很明显的节能系统，它是利用龙门吊本身的工作特点来节能，而且也不需要投资很昂贵的设备，而且可以把柴油利用的效率提高了许多，大大的节约了企业的成本，同时也减少了污染物的排放。总之，龙门吊柴油发电机组双速节能系统非常有发展潜力，值得推广。
参考文献：
[1]史兆宪. 赵旭东.《能源与节能管理基础》[M]. 北京：中国标准出版社 . 2010年07月.
[2]刘淑华.《燃油发电机使用与维修技术初学问答》[M]. 北京：机械工业出版社 . 2009年07月
[3]杨胜利.《港口机械设备管理》[M] . 北京：人民交通出版社. 2008年04月.
[4]张涛.杨文新.《电气自动控制系统-第2版》[M] . 北京：高等教育出版社. 2009年12月.
【关键词】龙门吊发电机组双速节能系统；节能
1 龙门吊发电机组双速节能系统的意义
如今，集装箱运输在物流行业蓬勃发展，轮胎式集装箱吊机―龙门吊在集装箱码头的堆场里也得到了广泛的运用。以前集装箱码头堆场之所以用轮胎式集装箱吊机（龙门吊）是因为它的流动性很强，很便于调度和管理。但龙门吊主要是靠柴油发电机组提供动力，现在能源短缺油价上涨，对于以龙门吊为主要设备的集装箱堆场来说成本不断的增加。在能源形势日趋严峻的今天，节能降耗已经成为社会和企业共同关注的话题。它不仅能够减少社会能源的损耗，而且能够增加企业的经济效益。港口作为一个大的能耗企业，节能降耗势在必行。
据统计，一台龙门吊的发电机组每天大约有50%的时间是工作在待机时间，发电机组在待机时接近空载状态，仅仅驱动不到40Kw的辅助设备工作，400Kw的发动机组仅驱动40Kw的负载，造成很大的浪费
调查数据显示，发电机组在空载及低负载（常用功率的10%）情况下，怠速运行比全速運行要更省油。这在龙门吊发电机组节能降耗方面是一个很好的发展方向。
2 龙门吊发电机组双速节能系统的原理
2.1 对于龙门吊柴油发电机组油耗的数据分析
下面我们以一台常用功率400KW (备用功率440KW) 的玉柴发动机YC6T600D为例进行分析，柴油发电机组在怠速运行（900 r/min）和全速运行（1500 r/min）情况下的油耗进行综合分析如下：在负载功率为10KW时，柴油机全速时油耗为14.75L/h,柴油机怠速时油耗为6.42L/h,剩油百份比为56.5%；在负载功率为20KW时，柴油机全速时油耗为17.05L/h,柴油机怠速时油耗为7.79 L/h,剩油百份比为54.3%；在负载功率为30KW时，柴油机全速时油耗为18.86L/h,柴油机怠速时油耗为9.45 L/h,剩油百份比为50.0%；在负载功率为40KW时，柴油机全速时油耗为20.86L/h,柴油机怠速时油耗为10.86 L/h,剩油百份比为48.0%。
2.2 我们进行反复的试验从而得出了结论
由上一系列数字分析可以得出，发电机组在低负载情况下（常用功率的10%），怠速运行与全速运行相比有很大的省油效果。负载在40KW 以内要省油48%以上。而且负载越低，省油量越大。由此可以得出，港口龙门吊发电机组变速节能系统的研究与运用将有重大的现实意义。
2.3 综合分析研究得出了龙门吊发电机组双速节能系统的原理
根据集装箱堆场的工作特点，龙门吊的工作是有闲时和忙时之分的，我们是利用龙吊的闲时时间，把柴油机的速度控制到怠速，此时龙门吊处于节电状态；而龙门吊需要工作时再把柴油机转为全速。
3 龙门吊发电机组双速节能系统的原理分析
3.1 当龙门吊柴油机速度1500rpm时， 发电机发出的是460V 50HZ 的点，此时供给龙门吊大车，小车和起升各个变频器为460V 50HZ,而其他用电设备包括380V用电器、220V辅助装置、110VPLC电源和24V 12V电源等都是经过460V电源经过变压器分级变压再变成所需的电源。
3.2 当柴油发电机组控制器接受到节能转换信号时，节能转换开始工作，此时柴油机转换为怠速900rpm，切换时间大约在2~5 秒，同时系统接受到怠速指令后控制发动机进行转速切换，通过专用AVR（电子调压器）控制励磁输出，此时发电机发出280V 30HZ的电源。
3.3 此时动力装置的线路被切断不能工作，280V电源被送到变频稳压装置中，通过变频和稳压后输出为220V 50HZ 的电源，这电源就供给辅助系统包含空调、工作照明等。
4 现发电机组怠速运行发电需要克服的问题主要有以下几点：
4.1 发动机控制
要求能够结合输入的指令信号对发动机进行方便快捷的怠速/全速切换。对于发动机的怠速/全速切换采用双位选择开关，此开关安装在驾驶室里，由驾驶室远程控制柴油发电机组，柴油机控制线路做出了改动。
4.2 发电机励磁控制
发电机组在怠速运行时，转速为900 转/分钟，此时发电机输出电压频率为30HZ。而一般的AVR（电子式调压板）只有在发电频率达到45HZ 以上时才能开始工作，对发电机进行励磁输出控制。就Stamford 和Marathon两种品牌的发电机而言，其额定频率/电压下的发电机励磁线圈持续工作时允许的最大励磁电流不能超过3.5A，所以AVR 持续励磁输出电流一般小于3.5A，但是在怠速时，因为磁切割速度的限制以及磁场饱和的原因，在保证励磁系统安全的情况下，只能限制发电机的输出电压，经测试，对于400V 电压等级，30Hz 时的输出电压在280V 较为安全可靠。发电机组要进行怠速/全速切换，要求AVR 能在30HZ 和50HZ 两种不同状态下都能对发电机进行稳定的励磁控制。
4.3 输出电源变频和稳压
发电机组怠速运行发电时，频率为30HZ，电压为280V。为了使被驱动的辅助设备的电源供应正常，必须对输出电源进行变频和稳压。
5 结束语
龙门吊是现代集装箱堆场里的运用是越来越普遍，龙门吊的流动性强，工作效率高这些特点是现而易见的，但现时龙门吊最主要还是用柴油发电机组供电，柴油价格昂贵，龙门吊柴油发电机组双速节能系统是一种节能效果很明显的节能系统，它是利用龙门吊本身的工作特点来节能，而且也不需要投资很昂贵的设备，而且可以把柴油利用的效率提高了许多，大大的节约了企业的成本，同时也减少了污染物的排放。总之，龙门吊柴油发电机组双速节能系统非常有发展潜力，值得推广。
参考文献：
[1]史兆宪. 赵旭东.《能源与节能管理基础》[M]. 北京：中国标准出版社 . 2010年07月.
[2]刘淑华.《燃油发电机使用与维修技术初学问答》[M]. 北京：机械工业出版社 . 2009年07月
[3]杨胜利.《港口机械设备管理》[M] . 北京：人民交通出版社. 2008年04月.
[4]张涛.杨文新.《电气自动控制系统-第2版》[M] . 北京：高等教育出版社. 2009年12月.