يُذكر مُورِّدو معدات توفير الطاقة في الموانئ أن التطور السريع للخدمات اللوجستية العالمية قد سرّع من حركة بضائع الموانئ. تحتاج المعدات الكبيرة في الموانئ إلى إكمال حركات رأسية مُناسبة أثناء التشغيل، مما يستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة ويُولِّد كميات كبيرة من الطاقة المُتجددة من معدات الرفع الكبيرة. لا يُمكننا تلبية متطلبات توفير الطاقة وخفض الانبعاثات في الصين إلا من خلال استكشاف تقنيات توفير الطاقة وخفض الانبعاثات لمعدات الرفع الكبيرة.
اعتماد تقنيات توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك في الدائرة الرئيسية ووضع التحكم في الدائرة
عادةً ما يعتمد هيكل جهد الدائرة الرئيسية الداخلية لآلات الرفع الكبيرة في الموانئ على محول جهد نصف جسري ثلاثي الطور. يتكون مقوم محول جهد نصف الجسر ثلاثي الطور من هيكل طوبولوجي، ويتميز هيكل جهد جانب التيار المتردد باستقرار فائق. لا يحتوي هيكله الداخلي على اتصال محايد ويعمل في هيكل داخلي متماثل ثلاثي الطور. يمكن التحكم في محول جهد نصف الجسر ثلاثي الطور في وقت واحد بواسطة ستة مفاتيح طاقة IGBT أثناء التشغيل، مع قابلية تشغيل قوية. من خلال تثبيت مرشح قياس الشبكة داخل طوبولوجيا المقوم، يمكن ملاحظة التوافقيات عالية الترتيب بالداخل من خلال الأجهزة الخارجية للمقوم. تتأثر طاقة الوحدة للدائرة الرئيسية بتصحيح العامل. على جانب التيار المتردد من الدائرة الرئيسية، يتم اعتماد شبكة طاقة بنفس جهد الدائرة. عندما ينعكس عامل قدرة الوحدة، يختلف تيار الدائرة الرئيسية لجانب التيار المتردد عن جهد طاقة الوحدة بحوالي 180 درجة.
لتحقيق توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك أثناء عمليات بناء آلات الرفع الكبيرة، يمكن اعتماد التقنيات ذات الصلة للتحكم في تيار وجهد الدائرة الرئيسية أولاً. عند تشغيل المعدات الميكانيكية، يتم تغيير وحدة تحكم الجهد نصف الجسر ثلاثية الطور الأصلية، أي استبدال مقوم PWM الأصلي بوحدة تحكم PI، وتغيير معلمات التيار عند إحداثيات دوران المقوم، بحيث يصبح تيار التيار المتردد الأصلي تيارًا مستمرًا ثابتًا، وضبط نظام الدائرة بالكامل دون أخطاء. من خلال تغيير تيار الدائرة الرئيسية، يمكن تحقيق هدف توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك. يمكن أيضًا تغيير وضع التحكم في الدائرة عن طريق التحكم في حجم التيار، ويمكن تعديل وضع التحكم في الدائرة من خلال تقنية التيار المستمر الثابت. في التشغيل الفعلي لمعدات الرفع الكبيرة، ستكتشف سعة الترشيح داخل الدائرة الجهد والجهد داخل الدائرة بناءً على قوة مكون التيار التفاعلي.
يمكن أيضًا إجراء قياس دقيق واكتشاف سعة الجهد، ويمكن تغيير قيمة طاقة الدائرة الأصلية بتردد تيار الدائرة الداخلية، بحيث تكون قيمة الطاقة التي تتحكم بها الدائرة في حالة ثابتة، مما يضمن أن يكون التيار على جانب التيار المتردد تيارًا نشطًا، مما يحسن استقرار نظام الدائرة، ويضمن حالة تشغيل معامل القدرة للنظام. يمكن أيضًا أن يحقق إعداد تقنية الاتصالات هدف توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك. يتم التحكم في وضع الاتصال وتيار معدات الاتصال في دائرة التحكم بشكل أساسي بواسطة نظام التحكم الرئيسي. في عملية التحكم في الاتصالات، يمكن للدائرة الرئيسية استخدام شكل إرسال أوامر الطاقة التفاعلية لإكمال الربط وتطبيق تعويض الطاقة التفاعلية. هذا لا يمكّن معدات الرفع الكبيرة من تحقيق توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك أثناء عمليات البناء فحسب، بل له أيضًا تأثير معين على استقرار نظام الدائرة الداخلية لمعدات الرفع الكبيرة.
استخدام أجهزة تغذية الطاقة لتبني تقنيات توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك
تُستخدم معدات الرفع الكبيرة لنقل الحاويات أثناء عمليات البناء، وعادةً ما تُستخدم مواقع التخزين الثابتة للحاويات في عمليات البناء التي تستخدم معدات رفع كبيرة مثل رافعات الإطارات. تتكون أجهزتها الداخلية بشكل أساسي من مركبات كبيرة وصغيرة وأجهزة رفع. ثبّت جهاز تحويل تردد على النظام الداخلي للحاوية، وتحكم في التيار باستخدام محول تردد على الجانب الداخلي للحاوية. عند ضبط سرعة المعدات، يُثبّت محول التردد ويُوضع رأسًا على عقب، مع وجود ناقل التيار المستمر داخل الحاوية كنقطة تحكم في التركيب. تم تغيير طريقة الكبح عن طريقة الكبح الأساسية الأصلية، ويتم الكبح على شكل مقاوم كبح. ما سبق هو مبدأ جهاز تغذية الطاقة لمعدات الرفع الكبيرة أثناء عمليات البناء.
تم اعتماد تقنيات توفير الطاقة وتقليل الاستهلاك في جهاز تغذية الطاقة. من خلال إصلاح جهاز تغذية الطاقة الأصلي والتحكم في الملامس، يمكن تعديل نظامي التصحيح غير المتحكم فيهما بحرية. أثناء تشغيل المعدات الميكانيكية، يتم تعديل جهاز تغذية الطاقة ونظام التصحيح غير المتحكم فيه. في حالة وقوع حادث أو عطل في معدات الرفع الكبيرة، يمكن فصل وحدة التحكم في التبديل لنظام التصحيح غير المتحكم فيه فورًا. كما يمكن استخدام نظام تغذية الطاقة للفحص لتجنب تلف آلات الرفع الكبيرة الناتج عن عطل في المعدات. كما يضمن السلامة الشخصية لعمال البناء ويعزز سلامة وموثوقية عمليات الموانئ. في دراسة معدات الرفع الكبيرة في الموانئ، وُجد أن تركيب أجهزة تغذية الطاقة في رافعات السفن بوزن 75 طنًا واستخدام أنظمة التيار غير المتحكم فيه في رافعات السفن المصنوعة من ألواح فولاذية يوفران استهلاكًا كبيرًا من الكهرباء مقارنةً بالرافعات غير المتحكم فيها، ويمكن لعمليات البناء في فترة زمنية قصيرة أن توفر أكثر من 35% من استهلاك الكهرباء.
من خلال البحث المقارن المذكور أعلاه، تبيّن أن تركيب أجهزة تغذية راجعة للطاقة داخل معدات الرفع الكبيرة يُتيح فهمًا دقيقًا لحالة تشغيل الآلات من خلال تغذية راجعة للطاقة، كما يُوفّر استهلاك الكهرباء، محققًا بذلك هدف الحفاظ على الطاقة وخفض الاستهلاك. من خلال تركيب أجهزة تغذية راجعة للطاقة على الحاويات، يُمكن للمشغلين مراقبة حالة المكونات الداخلية للمعدات الميكانيكية في أي وقت. عند اكتشاف أي خلل في الأجهزة الداخلية، يُمكن استدعاء الفنيين المختصين على الفور لفحصها وإصلاحها، مما يُجنّب أخطاء البناء الناتجة عن عدم استقرار النظام الداخلي للحاوية، ويُقلّل من تكرار إعادة العمل، ويُحقق توفيرًا للطاقة وخفضًا في الاستهلاك إلى حدٍ ما.
من خلال دراسة أجهزة تغذية الطاقة، تم تحسين البنية الداخلية لمعدات الرفع التقليدية واسعة النطاق، مما قلل من الأخطاء أثناء عمليات البناء، وحسّن كفاءة عملها بشكل ملحوظ. وقد أثبتت التجارب أنه سواءً عند تركيب أجهزة تغذية الطاقة على سفن التحميل والتفريغ الكبيرة، أو آلات التحميل والتفريغ الكبيرة، أو آلات الإطارات الكبيرة في الموانئ، فإنه من خلال إعداد الأنظمة التقنية، يمكن للمشغلين فهم الظروف الداخلية للمعدات الميكانيكية في أي وقت، مما يحسن كفاءة عمل معدات الرفع الكبيرة بشكل كبير، ويؤثر بشكل ملحوظ على المنافع الاقتصادية للموانئ، ويساهم في ترشيد استهلاك الطاقة.
مع التطور المستمر لاقتصاد التجارة الخارجية الصيني، يتزايد الطلب على الطاقة والمواد في تجارة الموانئ. ويتماشى تطبيق تقنيات توفير الطاقة وخفض الاستهلاك على معدات الرفع واسعة النطاق في الموانئ مع الوعي الأساسي بترشيد الطاقة في المجتمع الحديث واستراتيجية التنمية المستدامة. ويمكن اعتماد تقنيات توفير الطاقة وخفض الاستهلاك في الدائرة الرئيسية والتحكم بالدوائر، عن طريق تغيير تيار المعدات الميكانيكية باستخدام تقنية الأجهزة الخارجية لمقومات الدائرة. كما يمكن تركيب أجهزة تغذية راجعة للطاقة لمراقبة الحالة الداخلية للمعدات الميكانيكية باستمرار، وتقليل أخطاء تشغيلها، وتحسين دقة تصنيع معدات الرفع واسعة النطاق، وتحقيق هدف توفير الطاقة وخفض الاستهلاك.