充分利用混合动力

新型起重机结合了混合动力发动机和自动化技术,降低了排放,减少了燃料的使用,同时提高了工人的生产效率。

2012年5月31日

如果你曾经花过时间在铁路调车场,你会看到用来搬运货物的大型起重机。从历史上看,这些巨大的机器依靠液压泵来抬起重物,就好像它们是小玩具一样。

然而,最近,起重机制造商一直面临着减少排放和潜在危险废物的压力,因为液压泵的使用消耗了大量的石油。

这激发了起重机制造商跟随汽车制造商的道路,开发电动和混合动力车型,既环保,又足够强大,让客户满意。

最早进入混合起重机市场的是伊利诺伊州哈泽尔克雷斯特的Mi-Jack。该公司是橡胶轮胎龙门吊(RTG)的领先供应商,这种起重机是铁路调车场、工业现场和航运港口搬运重型物品的标准设备。

凭借其新型MJ 1200 REH混合动力RTG起重机,Mi-Jack不仅帮助其客户减少碳足迹,还使他们能够在更短的时间内完成更多的工作。在第一架MJ 1200 REH部署在加利福尼亚州长滩的一个大型铁路调车场后,这一点变得明显。

Mi-Jack研发副总裁Harry Schmidt表示:“与传统的液压起重机相比,我们的客户可以节省60%到70%的燃油,减少80%的排放。

操作员最喜爱的起重机

运营商还注意到,与传统的液压起重机相比,Mi-Jack混合动力起重机可以使他们挑选和提升集装箱的速度提高20%。“1200 REH是运营商最喜欢的起重机,”施密特说。“他们喜欢它的光滑;开起来很容易。它可以提高生产率,并降低维护成本。”

施密特将这种起重机的性能和受欢迎程度归功于其底层技术平台,该平台主要由施耐德电气的现成硬件和软件组成。

当Mi-Jack开始开发一种混合动力起重机时,它想要提供一种带有可充电电池组的产品。这样,如果起重机电量不足,它可以自己充电。

Mi-Jack的第一步是与EcoPower公司建立合作关系。EcoPower是一家总部位于蒙特利尔的公司,开发了一种将电池和小型柴油发动机结合在一起的电源。

施密特回忆说:“因为我们只需要调整发电机的尺寸来给电池充电,而不需要实际提升负载,所以我们可以使用一个只有典型发电机三分之一大小的发电机。”“显然,我们的客户也看到了燃料成本的大幅下降,因为发电机体积小得多,而且只在业余时间使用。”

为了充分利用EcoPower的混合动力发动机,Mi-Jack需要与一家在电力驱动方面有经验的公司合作。这就是施耐德电气进入市场的原因。

施密特解释说:“当我们认真考虑开发混合平台时,我们开始评估那些可以支持我们产品开发的公司。“我们不是驱动型的人,我们需要利用别人的专业知识。施耐德电气是唯一一家既拥有所需的技术专长,又拥有与EcoPower混合动力发动机兼容的平台的公司。”

技术平台

施耐德电气的平台从其Modicon LMC058控制器开始,该控制器既是运动控制器又是可编程逻辑控制器(PLC),同时还有一个Altivar 71驱动器和一个Magelis人机界面(HMI)。

LMC058控制器是施耐德电机结构架构的一部分,该架构是用于管理工业机器的集成解决方案,基于灵活的硬件平台和sommachine,这是一个单一的模块化,可重用的软件套件。

虽然这是现成的技术,但需要一点定制才能最大限度地提高Mi-Jack新混合产品的性能。为此,8名Mi-Jack员工飞往位于北卡罗来纳州罗利的施耐德电气OEM技术和解决方案中心,与施耐德的驱动专家进行合作。

设计和调试人机界面控制面板也是一个复杂的过程。“起重机在零下30华氏度到120华氏度之间工作,”施密特说。“我们需要一个可以控制气候的面板,可以承受起重机在院子里行驶时的振动。我们真的很期待施耐德电气在制造相当复杂的面板方面的专业知识。”

“到目前为止,一切都很容易,”施密特总结道。“SoMachine软件使我们能够将驱动器,HMI和PLC参数整合在一个信封中。我们还受益于任何新的或增强的功能块,因为它们可以在应用程序或机器之间重用。”

为了协助编程,施耐德电气将其一位德国起重机编程专家带到美国。将液压功能转换为驱动功能花费了大量时间,这不是一项容易的任务,因为驱动控制不像液压控制那样容易。因此,停车和启动需要精确的数学计算,研究小组花了大量时间微调驱动器和同步多个电机。

施密特说,在接受了SoMachine软件的培训后,Mi-Jack的主要程序员已经接管了所有的编程功能,并且发现过渡很顺利。

MJ 1200 REH混合RTG起重机的成功促使Mi-Jack开发了其他电动起重机和产品,包括带有两个提升vfd和控制装置的起重机,用于将采矿设备降低和提升到极深的煤矿。

了解更多关于能源管理的信息施耐德电气网站

访问Mi-Jack网站了解更多有关其产品的信息。

这篇文章出现在六月工业能源管理的增刊控制工程