輪胎式起重機混合動力系統(tǒng)主電路的研究與設(shè)計.pdf

1、節(jié)能與環(huán)保既是我國走可持續(xù)發(fā)展道路的要求，也是工程機械的發(fā)展方向。隨著能源短缺和環(huán)境問題的日益突出，它也逐漸成為了當(dāng)今科技發(fā)展的熱點。作為典型的港口起重機械，輪胎式起重機在工作過程中搬運的貨物負載質(zhì)量大，起升高度高，而且要進行頻繁的起升和下放操作。傳統(tǒng)的輪胎式起重機在貨物下放過程中，負載的重力勢能無法進行回收，而是由系統(tǒng)的制動電阻消耗掉。如果能夠回收起重設(shè)備因勢能變化形成的再生能量，充分利用回收的再生能量作為動力補給，回收空間巨大。也就

2、是說，輪胎式起重機巨大的能耗帶來了良好的節(jié)能潛力。輪胎式起重機混合動力系統(tǒng)利用儲能器件回收重物負載下降過程中釋放的能量，在啟動或者提升大負載的情況下儲能器件提供輔助能量，這樣大大提高了系統(tǒng)的性能。根據(jù)起重機系統(tǒng)的工作特點，利用能夠快速進行充放電且具有大容量的超級電容作為儲能單元，可以很好的克服傳統(tǒng)蓄電池充放電速度慢、壽命低和傳統(tǒng)電容容量小的缺點，同時也可以能夠滿足混合動力輪胎式起重機系統(tǒng)的需要。 本文設(shè)計的混合動力系統(tǒng)的組成應(yīng)包

3、括直流發(fā)電機組、超級電容、能耗電阻、濾波電容和工作電機，它們之間以相應(yīng)的電力電子電路連接起來。根據(jù)整個系統(tǒng)的控制要求，設(shè)計出了用于電機調(diào)速的勢能回饋型串勵電機斬波電路。它是在常用的H橋斬波電路基礎(chǔ)上設(shè)計出的適用于三個象限的直流串勵電機斬波電路。系統(tǒng)主電路的另一個關(guān)鍵部分是用于控制超級電容充放電的雙向DC—DC變換器。本文采用的是直接連接型直流斬波電路，并對三重DC—DC變換器的工作進行了分析。在此基礎(chǔ)上，本文還根據(jù)電力電子器件的有關(guān)特點