吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (4): 1106-1113.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170539
贺继林1,2, 陈毅龙1,2, 吴钪3, 赵喻明1,2,3, 汪志杰3, 陈志伟1,2
HE Ji-lin1,2, CHEN Yi-long1,2, WU Kang3, ZHAO Yu-ming1,2,3, WANG Zhi-jie3, CHEN Zhi-wei1,2
摘要: 卷扬系统的工作能耗占起重机整机工作能耗的37%,在卷扬下放过程中存在较大的势能损耗,针对此部分能量损耗,本文提出了卷扬势能回收和再利用系统方案。通过分析现有卷扬下降过程中的能耗损失机理,提出了一种基于卷扬-马达-同步电机机械连接的能量回收系统,建立了系统数学模型,并给出节能系统势能回收率的计算公式,分析了系统的动力耦合特性和影响能量回收率的因素(负载质量和电机功率)。最后,以某型25 t越野轮胎起重机作为研究对象,搭建实验平台对势能回收率进行研究。实验结果表明,系统势能回收率约为45%~65%。
中图分类号:
[1] Cheng Tsung-chieh, Cheng Chin-hsiang, Zhu Zin-huang.Development of an energy saving module via combination of solar cells and thermoelectric coolers for green building applications[J]. Energy,2011,36(1): 133-140. [2] Klemeš J J, Varbanov P S, Pierucci S.Process integration for energy and water saving, increasing efficiency and reducing environmental impact[J]. Applied Thermal Engineering,2010,30(16): 2265-2269. [3] Matsuda Kazuo, Tanaka Shigeki, Endou Masaru, et al.Energy saving study on a large steel plant by total site based pinch technology[J]. Applied Thermal Engineering,2012,43: 14-19. [4] Lin T L, Wang Q F, Hu B, et al.Development of hybrid powered hydraulic construction machinery[J]. Automation in Construction,2010,19(1): 11-19. [5] Minav T, Immonen P, Laurila L, et al.Electric Energy recovery system for a hydraulic fork-lift theoretical and experimental evaluation[J]. IEEE Electric Power Applications, 2010, 25(4): 377-385. [6] Minav T, Hanninen H, Sinkonen A, et al.Energy recovery systems in a reach truck—a comparison[J]. Journal of Mechanical Engineering,2014,60(40):232-240. [7] Lin T L, Wang Q F,Hu B, et al.Research on the energy regeneration systems for hybrid hydraulic excavators[J]. Automation in Construction, 2010, 19(8): 1016-1026. [8] Gong Jun, He Qing-hua, Zhang Da-qing, et al.Control strategy for energy recovery system in hybrid forklift[J]. Journal of Central South University, 2014, 21(8): 3119-3125. [9] 龚俊,何清华,张大庆,等. 混合动力叉车节能效果评价及能量回收系统实验[J]. 吉林大学学报:工学版,2014,44(1): 29-34. Gong Jun, He Qing-hua, Zhang Da-qing, et al.Evaluation of energy saving effect of hybrid forklift and test of energy saving system[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition),2014,44(1): 29-34. [10] Yu Ying-xiao, Kwan Ahn-kyoung.Study on energy regeneration of hybrid hydraulic excavator using hydraulic transformer[J]. International Conference on Control, Automation and Systems,2016,16(19):173-177. [11] Lin T L, Huang W P, Ren H L, et al.New compound energy regeneration system and control strategy for hybrid hydraulic excavators[J]. Automation in Construction, 2016, 68:11-20. [12] Kwon Tae-suk, Lee Seon-woo, Sul Seung-ki, et al.Power control algorithm for hybrid excavator with supercapacitor[J]. Transactions on Industry Applications, 2010,46(4):1447-1455. [13] Wang Tao, Wang Qing-feng.Optimization design of a permanent magnet synchronous generator for a potential energy recovery system[J]. IEEE Transactions on Conversion, 2012, 27(4):856-863. [14] 戴鹏. 旋挖钻机主卷扬系统节能技术研究[D].长沙:中南大学机电工程学院,2013. Dai Peng.Research on energy saving technology of rotary drill rig main hoist system[D]. Changsha: College of Mechanical and Electrical Engineering, Central South University, 2013. [15] 吴嘉斌,乌建中,张大兵,等. 基于二次调节技术的旋挖钻机节能研究[J]. 流体传动与控制,2012(1): 22-25. Wu Jia-bin, Wu Jian-zhong, Zhang Da-bin, et al.Study of energy-saving of rotary drill rig based on hydraulic secondary control[J]. Fluid Power Transmission and Control, 2012(1): 22-25. |
[1] | 毕秋实,王国强,黄婷婷,毛瑞,鲁艳鹏. 基于DEM-FEM耦合的双齿辊破碎机辊齿强度分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1770-1776. |
[2] | 朱伟,王传伟,顾开荣,沈惠平,许可,汪源. 一种新型张拉整体并联机构刚度及动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1777-1786. |
[3] | 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323. |
[4] | 刘建芳, 王记波, 刘国君, 李新波, 梁实海, 杨志刚. 基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1500-1507. |
[5] | 毛宇泽, 王黎钦. 鼠笼支撑一体化结构对薄壁球轴承承载性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1508-1514. |
[6] | 王涛, 伞晓刚, 高世杰, 王惠先, 王晶, 倪迎雪. 光电跟踪转台垂直轴系动态特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1099-1105. |
[7] | 谢传流, 汤方平, 孙丹丹, 张文鹏, 夏烨, 段小汇. 立式混流泵装置压力脉动的模型试验分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1114-1123. |
[8] | 孙秀荣, 董世民, 王宏博, 李伟成, 孙亮. 整体抽油杆柱在油管内空间屈曲的多段式仿真模型对比[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1124-1132. |
[9] | 吉野辰萌, 樊璐璐, 闫磊, 徐涛, 林烨, 郭桂凯. 基于MBNWS算法的假人胸部结构多目标优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1133-1139. |
[10] | 刘坤, 刘勇, 闫建超, 吉硕, 孙震源, 徐洪伟. 基于体外传感检测的人体站起动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1140-1146. |
[11] | 刘志峰, 赵代红, 王语莫, 浑连明, 赵永胜, 董湘敏. 重载静压转台承载力与油垫温度场分布的关系[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 773-780. |
[12] | 曹婧华, 孔繁森, 冉彦中, 宋蕊辰. 基于模糊自适应PID控制的空压机背压控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 781-786. |
[13] | 李锐, 张路阳, 刘琳, 武粤元, 陈世嵬. 基于相似理论的三跨桥梁磁流变隔振[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 787-795. |
[14] | 初亮, 孙成伟, 郭建华, 赵迪, 李文惠. 基于轮缸压力的制动能量回收评价方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 349-354. |
[15] | 秦大同, 林毓培, 胡建军, 郭子涵. 基于无级变速器速比控制的插电式混合动力汽车再生制动控制策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(2): 380-386. |
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