应用于岸边集装箱起重机供给能测量的电能测量电路的制作方法
【专利摘要】“应用于岸边集装箱起重机供给能测量的电能测量电路”，属于特种设备岸边集装箱起重机供给能测量领域。整个电能测量电路包括供电电路和电能测量装置；供电电路包括高压开关柜、主变压器、副变压器、动力设备主控制柜和辅助设备开关，高压开关柜接入码头电源，高压开关柜输出分别与主变压器、副变压器输入端连接；供电电路功能设计包括动力设备用电和辅助设备用电两个部分：一是主变压器后面的动力设备用电，采用三相三线制供电电路；二是副变压器后面辅助设备用电，采用三相四线制供电电路。本实用新型电能测量电路另外结合测量有效能的实验平台，最终能获得起重机的能量使用效率。
【专利说明】应用于岸边集装箱起重机供给能测量的电能测量电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及特种设备岸边集装箱起重机供给能测量领域。
【背景技术】
[0002]岸边集装箱起重机作为特种设备的一类，是国民经济建设的重要基础设备，其安全性能和运行状况直接关系到人民群众的生命财产安全和经济情况。随着人们对资源和环境认识的不断提高，《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国环境保护法》等一大批法律法规相继出台。《中华人民共和国节约能源法》明确提出了“对高耗能的特种设备，按照国务院的规定实行节能审查和监管”的要求。在此形势下，节能减排必将成为岸边集装箱起重机的发展趋势，也是企业降低运行成本的重要技术手段。作为用电大户的岸边集装箱起重机具有非常大的节能潜力。要做好节能减排工作，首先应当研发岸边集装箱起重机的能效测量系统，而研发出一套岸边集装箱起重机的能效测量系统，除了需要获得系统动力设备实际做功的有效能外，还需要测量出为整个系统“注入”总能量，才能最后评测出系统实际使用能量的效率。
【发明内容】
[0003]本实用新型目的在于设计出岸边集装箱起重机供给能测量的电能测量电路，具体应用于岸边集装箱起重机的能效测量。该测量电路可以匹配进入岸边集装箱起重机能效测量系统，从而可实现基于载荷状态级别采用加权平均的能效测量方法。
[0004]本实用新型给出的技术方案为:
[0005]一种应用于岸边集装箱起重机供给能测量的电能测量电路，其特征在于，整个电能测量电路包括供电电路和电能测量装置；
[0006]所述供电电路的具体结构包括高压开关柜、主变压器、副变压器、动力设备主控制柜和辅助设备开关，高压开关柜接入码头电源，高压开关柜输出分别与所述主变压器、副变压器输入端连接；所述动力设备主控制柜作为岸边集装箱起重机装置动力设备供能输入端，所述辅助设备开关为辅助设备供能输入端；
[0007]所述供电电路功能设计包括动力设备用电和辅助设备用电两个部分，其中:
[0008]一是主变压器后面的动力设备用电，这部分采用三相三线制供电电路，具体设计为A、B、C三相三线制供电电路，主变压器与动力设备输入端之间是由所述三相三线制供电电路连接；
[0009]二是副变压器后面辅助设备用电，这部分采用三相四线制供电电路；
[0010]所述电能测量装置接入三相三线制供电电路；
[0011]所述电能测量装置由主机、电压传感器ch1、电压传感器ch2、电流传感器ch1、电流传感器ch2、显示器组成，所述电压传感器ch1、电压传感器ch2、电流传感器ch1、电流传感器ch2它们的输出端分别与主机连接，主机输出端与显示器连接；
[0012]所述三相三线制供电电路，具体包括并行的A相、B相、C相三条电路；所述电能测量装置接入三相三线制供电电路连接关系为:
[0013]电压传感器chi的正极接电路A相，负极接电路B相；
[0014]电压传感器ch2的正极接电路C相，负极接电路B相；
[0015]电流传感器chi接电路A相，电流传感器ch2接电路C相。
[0016]本实用新型技术方案保障了整个测量系统的供电，电路中设置了电能测量装置，用于测定能效测量系统实际为动力设备输入的总电能。通过测试方法计算获得能效测量系统的动力设备实际有效做功。后者的有效做功除于前者的电能测量装置测量的总电能，即获得起重机的能量使用效率。
[0017]因此，本实用新型电能测量电路另外结合用于测量有效能的实验平台，最终能获得起重机的能量使用效率，将之应用于能效测量系统，可以获得岸边集装箱起重机的能量使用效率。如此推广，可以科学、有效、准确的反应能效情况，所进行的岸边集装箱起重机能效的测量能够准确、真实的反应岸边集装箱起重机的能效情况。测量结果可为制造单位对现有产品的节能改造和新产品的开发提供指导，也可为用户选购岸边集装箱起重机提供能效参考。
[0018]在一个测试周期内，选取多个典型载荷值进行循环试验，依据典型载荷相应的起吊次数所占总次数的比值确定加权系数，然后将一个测试周期内的测试结果等效转化到一个作业周期内，计算得到等效有效能、等效供给能和能效。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型电能测量电路示意图。
[0020]图2本有效能测量系统的整体架构原理示意图。
[0021]图3为应用于岸边集装箱起重机能效测量系统的检测流程示意图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明。
[0023]实际上，岸边集装箱起重机的能耗从大的方面讲可以分成两部分，一是主变压器后面的动力设备的用电，这部分采用三相三线制供电；二是副变压器后面辅助设备等的用电，这部分采用三相四线制供电。辅助设备的用电是不计入能效测量系统。
[0024]对动力设备的三相三线制供电电路进行供给能测量时，采用“两瓦计法”。信号采集点位于主变压器的输出端。电压传感器CHl的正极接电路A相，负极接电路B相。电压传感器CH2的正极接电路C相，负极接电路B相。电流传感器CHl接电路A相，电流传感器CH2接电路C相。
[0025]电压传感器采集的电压信号和电流传感器采集的电流信号输入至主机(即仅具有运算处理功能的CPU处理器)中，主机对所得信息进行简单处理和计算后，得到供给能，并在液晶显示器上显示。如图1、图2所示，一种应用于岸边集装箱起重机供给能测量的电能测量电路，具体表征为:
[0026]整个电能测量电路包括供电电路和电能测量装置；
[0027]所述供电电路的具体结构包括高压开关柜、主变压器、副变压器、动力设备主控制柜和辅助设备开关，高压开关柜接入码头电源，高压开关柜输出分别与所述主变压器、副变压器输入端连接；所述动力设备主控制柜作为岸边集装箱起重机装置动力设备供能输入端，所述辅助设备开关为辅助设备供能输入端。
[0028]所述供电电路功能设计包括动力设备用电和辅助设备用电两个部分，其中:
[0029]一是主变压器后面的动力设备用电，这部分采用三相三线制供电电路，具体设计为A、B、C三相三线制供电电路，主变压器与动力设备输入端之间是由所述三相三线制供电电路连接；
[0030]二是副变压器后面辅助设备用电，这部分采用三相四线制供电电路。
[0031]所述电能测量装置接入三相三线制供电电路对其进行测量，能够测量和记录外部输入动力设备的总电能。所述电能测量装置物理构成由主机、电压传感器(ch1、ch2)、电流传感器(ch1、ch2)、显示器、以及若干导线组成，电压传感器、电流传感器其输出端分别与主机连接，主机输出端与显示器连接。与三相三线制供电电路的连接关系为:
[0032]电压传感器chi测量A相和B相之间的线电压，即:电压传感器chi的正极接电路A相，负极接电路B相。
[0033]电压传感器ch2测量C相与B相之间的线电压，即:电压传感器ch2的正极接电路C相，负极接电路B相。
[0034]电流传感器chi测量A相电流，电流传感器ch2测量C相电流，即:电流传感器chi接电路A相，电流传感器ch2接电路C相。
[0035]本实用新型可以匹配应用于岸边集装箱起重机能效测量系统，该系统根据功能设计还应该包括，例如:设计出测量平台，以岸边集装箱起重机装置作为研究测量对象，搭建并能完成实际做功情况， 即支持小车机构水平位移所体现的水平运动方面的机械能以及支持起升机构升降活动体现势能方面做功情况；
[0036]又例如，在测量平台上需要对岸边集装箱起重机做功部件完成水平位移所消耗的动能涉及的水平速度参数、水平位移参数以及升降活动涉及的升降速度参数、升降高度参数都采集出来，并运算出实际做功情况，由此能效测量系统还需要设置由水平移动距离编码器、起升高度编码器、相应处理器和液晶显示器组成的计算机管理系统。
[0037]所述应用于岸边集装箱起重机能效测量系统，该测量系统是应用于基于载荷状态级别采用加权平均的能效测量方法。方法介绍如下:
[0038](I)基于载荷状态级别采用加权平均法对测量试验中的载荷质量进行优化。在测量时不是简单的取固定载荷作为试验载荷，而是分别选取几种典型载荷作为试验载荷进行测量，并根据预期寿命内典型载荷起吊次数占总次数的比值情况采用加权平均的方法将整个测量周期等效为一个作业周期。
[0039](2)有效能的计算公式。若试验载荷质量力则岸边集装箱起重机一个工作循
环有效能C2的计算公式可以优化为:
[0040]
【权利要求】
1.一种应用于岸边集装箱起重机供给能测量的电能测量电路，其特征在于，整个电能测量电路包括供电电路和电能测量装置； 所述供电电路的具体结构包括高压开关柜、主变压器、副变压器、动力设备主控制柜和辅助设备开关，高压开关柜接入码头电源，高压开关柜输出分别与所述主变压器、副变压器输入端连接；所述动力设备主控制柜作为岸边集装箱起重机装置动力设备供能输入端，所述辅助设备开关为辅助设备供能输入端； 所述供电电路功能设计包括动力设备用电和辅助设备用电两个部分，其中: 一是主变压器后面的动力设备用电，这部分采用三相三线制供电电路，具体设计为A、B、C三相三线制供电电路，主变压器与动力设备输入端之间是由所述三相三线制供电电路连接； 二是副变压器后面辅助设备用电，这部分采用三相四线制供电电路； 所述电能测量装置接入三相三线制供电电路； 所述电能测量装置由主机、电压传感器ch1、电压传感器ch2、电流传感器ch1、电流传感器ch2、显示器组成，所述电压传感器ch1、电压传感器ch2、电流传感器ch1、电流传感器ch2它们的输出端分别与主机连接，主机输出端与显示器连接； 所述三相三线制供电电路，具体包括并行的A相、B相、C相三条电路；所述电能测量装置接入三相三线制供电电路连接关系为: 电压传感器chi的正极接电路A相，负极接电路B相； 电压传感器ch2的正极接电路C相，负极接电路B相； 电流传感器chi接电路A相； 电流传感器ch2接电路C相。
【文档编号】G01R31/00GK203643523SQ201320677999
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】冯双昌, 薛季爱, 陈瑞峰, 仇润鹤, 姚文庆, 许海翔, 周建波 申请人:上海市特种设备监督检验技术研究院, 东华大学